退火爐車間分布式控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、在機(jī)械制造行業(yè)，退火爐是金屬熱處理中的重要設(shè)備，其加熱溫度控制技術(shù)的好壞對企業(yè)生產(chǎn)、爐體壽命以及技術(shù)指標(biāo)都有直接的影響。目前，國內(nèi)部分企業(yè)退火爐控制系統(tǒng)仍采用繼電器控制方式，工作輸出主要依靠員工經(jīng)驗進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，導(dǎo)致退火爐的過程控制效果很不理想。本文提出將分布式控制系統(tǒng)和退火爐控制技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)將多臺退火爐設(shè)備通過不同類型的總線連成一個整體，對其進(jìn)行管理控制。
　　本文首先對退火爐設(shè)備及其生產(chǎn)過程進(jìn)行介紹，對其主要控制指標(biāo)與退火

2、爐車間設(shè)備控制需求進(jìn)行分析，提出以車間退火爐為設(shè)備層、PLC為現(xiàn)場控制單元、組態(tài)王軟件為上位機(jī)監(jiān)控平臺與現(xiàn)場總線通信技術(shù)為一體的分布式退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計方案。
　　然后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行硬件和軟件部分的設(shè)計。參照單臺設(shè)備控制需求，對主要元器件進(jìn)行選型，選用CP1H-XA型PLC、擴(kuò)展I/O單元CP1W-40EDT及其溫度控制模塊CJ1W-TC001作為現(xiàn)場控制單元對設(shè)備主電路、溫度控制電路、壓力控制電路以及系統(tǒng)通信電路進(jìn)行設(shè)計

3、。依據(jù)系統(tǒng)功能的需求對軟件部分進(jìn)行設(shè)計，主要包括PLC程序設(shè)計、觸摸屏界面開發(fā)、上位機(jī)組態(tài)王KingView軟件的設(shè)計開發(fā)以及分布式控制系統(tǒng)通信技術(shù)的軟件設(shè)計，組態(tài)王數(shù)據(jù)模塊開發(fā)中需要對Access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行研究。
　　此外，基于模糊自整定PID控制算法設(shè)計退火爐的溫度控制系統(tǒng)。研究分析退火爐采取模糊自整定PID控制的可行性，基于模糊自整定PID控制算法對退火爐溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，給出實現(xiàn)模糊自整定PID控制的具體結(jié)構(gòu)以及具體實

4、現(xiàn)過程，包括輸入輸出變量模糊化設(shè)計、模糊控制規(guī)則的建立、通過Matlab軟件的計算分析，結(jié)合CX-Programmer軟件介紹模糊自整定PID的程序，并給出模糊自整定PID控制程序的實現(xiàn)方法。
　　最后，結(jié)合具體工件內(nèi)齒圈的退火工藝對退火爐車間分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行功能調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括：現(xiàn)場控制單元和上位機(jī)監(jiān)控中心的通信調(diào)試，現(xiàn)場控制單元和分布式控制系統(tǒng)的手動、自動功能調(diào)試。在調(diào)試完成后，根據(jù)電能使用狀況報表、內(nèi)齒圈溫控曲線以及生產(chǎn)