再生鋁反射爐智能溫控系統(tǒng)研制.pdf

1、盡管各種鋁制品在我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防工業(yè)發(fā)展過程中起到了巨大作用，但是我國的再生鋁技術(shù)及產(chǎn)業(yè)仍處于技術(shù)有待升級與產(chǎn)能有待改造的關(guān)鍵時期。目前，我國大多數(shù)再生鋁企業(yè)是以反射爐作為熔煉爐的中小型企業(yè)，普遍存在技術(shù)力量薄弱、生產(chǎn)水平低下、設(shè)備陳舊老化以及資源管理和協(xié)調(diào)能力差等問題，企業(yè)競爭意識薄弱，不僅浪費資源，而且對環(huán)境造成污染。因此，開發(fā)廉價、高效、智能的反射爐溫度控制系統(tǒng)對我國的再生鋁企業(yè)及產(chǎn)業(yè)具有非常重要的現(xiàn)實意義和一定的社會效益

2、。
　　本文首先綜述了反射爐溫度控制的主要方法和常用設(shè)備，分析了當(dāng)前反射爐溫度控制儀器的技術(shù)現(xiàn)狀。以寧波某再生鋁廠的單室反射爐為受控對象，結(jié)合控制理論和企業(yè)的具體需求，制定了反射爐智能溫度控制系統(tǒng)的主要功能與技術(shù)指標(biāo)，確定了溫控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并分析了其中的關(guān)鍵技術(shù)和難點，提出了從控制算法、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)三個方面進(jìn)行具體設(shè)計的方法。
　　其次，根據(jù)對溫控系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，在控制系統(tǒng)中采用PID控制器作為主要的

3、控制規(guī)律，并以遺傳算法進(jìn)行PID參數(shù)整定。對PID控制器進(jìn)行了離散化處理，確定了系統(tǒng)的采樣周期，重點對遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過仿真實驗對常規(guī)PID控制器的控制效果與基于改進(jìn)遺傳算法的PID控制器的控制效果進(jìn)行對比，結(jié)果表明本文設(shè)計的改進(jìn)遺傳算法相對常規(guī)PID整定方法，具有明顯的優(yōu)勢。依據(jù)本溫控系統(tǒng)的具體使用工況，編制了硬件電路的設(shè)計原則及規(guī)范，并提出了硬件電路的總體設(shè)計方案。按照硬件總體設(shè)計方案，確立各硬件模塊的具體功能，選型設(shè)計了主控

4、芯片、各功能芯片元器件，開發(fā)了溫度信號的放大調(diào)理電路、顯示電路、通信接口電路、直流穩(wěn)壓電源電路和各外部接口電路等模塊，并遵從PCB設(shè)計規(guī)范制作了硬件系統(tǒng)電路板。在軟件系統(tǒng)開發(fā)中，通過建立相應(yīng)的開發(fā)平臺,分析系統(tǒng)的功能流程，對主程序、測溫程序、定時程序、控制程序等進(jìn)行了具體模塊化分析與設(shè)計，完成了軟件系統(tǒng)的開發(fā)和軟硬件聯(lián)調(diào)。
　　論文最后提出了系統(tǒng)的測量精度檢驗實驗方案和控制性能測試方案。根據(jù)實驗方案進(jìn)行了系統(tǒng)測量精度實驗，分析實驗