基于西門子PCS7的加熱爐爐溫預(yù)測(cè)控制.pdf

1、步進(jìn)式加熱爐是鋼鐵企業(yè)中熱軋生產(chǎn)工藝的主要設(shè)備之一，其主要任務(wù)是為鋼坯軋制工序段提供加熱質(zhì)量滿足軋制工藝所要求的鋼坯。步進(jìn)加熱爐作為軋制工藝的關(guān)鍵設(shè)備，其控制水平直接影響到鋼坯的加熱質(zhì)量，產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。步進(jìn)加熱爐是一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)被控對(duì)象，具有大慣性、純滯后、非線性、外界擾動(dòng)因素多等特點(diǎn)，以往的加熱爐采用傳統(tǒng)PID控制，Wincc組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控，雖然這種控制方法一直在使用，但是針對(duì)加熱爐這些復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)PID很難達(dá)到良好的控制效果

2、，爐溫波動(dòng)仍然很大，爐溫控制不能趨于平穩(wěn)。所以針對(duì)加熱爐的大慣性、純滯后的特點(diǎn)和目前的控制狀況，本文采用基于模型的預(yù)測(cè)控制算法模塊作為爐溫預(yù)測(cè)控制器對(duì)步進(jìn)式加熱爐的爐溫進(jìn)行控制。
　　本文介紹了步進(jìn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)、工藝和控制要求，歸納了步進(jìn)式爐的控制現(xiàn)狀，分析了步進(jìn)式加熱爐的過程控制系統(tǒng)，并針對(duì)存在的問題進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究：
　　第一，針對(duì)步進(jìn)式加熱爐控制過程中存在的大慣性和純滯后的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)了模型預(yù)測(cè)控制原理，應(yīng)用Ma

3、tlab工具箱辨識(shí)加熱爐的模型參數(shù)和燃料的流量控制模型參數(shù)，并應(yīng)用Matlab軟件對(duì)模型預(yù)測(cè)控制理論進(jìn)行仿真研究。
　　第二，對(duì)加熱爐的溫度控制進(jìn)行傳統(tǒng)PID控制和MPC預(yù)測(cè)控制進(jìn)行仿真比較，驗(yàn)證了MPC的抗干擾性和設(shè)定值的跟隨特性。
　　第三，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了SIMATIC PCS7 V7.1軟件，學(xué)習(xí)PCS7中先進(jìn)過程控制庫中的功能模塊和使用方法，有了深層次的消化吸收，并學(xué)習(xí)了在PCS7系統(tǒng)中如何創(chuàng)建工程項(xiàng)目的方法步驟。