铁矿石冶金性能测控系统设计及其智能炉温控制算法研究

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1、中南大学学位论文摘要针对目前铁矿石冶金性能测定系统技术落后的现状，模拟高炉反应过程，研究开发基于现场总线网络集散控制监控系统，检测分析铁矿石冶金性能的相关信息。为满足系统对数据采集部分的实时性、大数据量、多设备、高可靠性等要求，研究现场总线技术在系统中的应用。比较了主流现场总线协议的特点，选择CAN总线构建网络与上位机监控系统通讯。本系统中的检测系统将所有试验的相关设备集中成一个整体，实现了信息采集集中化、过程控制集中化、数据处理和保存集中化，极大地提高了系统的智能化程度，并降低了操作难度。同时，现场总

2、线的应用使得整个系统的实时信息传输能力和抗干扰能力得到了提高。在全面分析系统特点的基础上，研究设计两级控制系统和相关软件，上位机监控软件采用Delphi软件工具开发，通过与智能仪表和PLC的实时通信实现对试验过程的控制、数据显示、数据存储、误差处理、特性曲线绘制及数据报表打印；下位机控制器采用西门子公司的$7--200型PLC，实现电气控制和开关信号采集。根据国家标准对测定试验的升温曲线的严格要求和试验炉自身的特点，对基于工业控制计算机的智能控制算法进行了研究，以取代功能简单的控温仪表实现精确的温度控制

3、。采用便于计算机编程实现的解析式模糊控制规则，提出对不同温度段使用不同控制规则，并引入自寻优算法，提高了控温精度。MATLAB仿真、试验和现场运行结果表明，该控制算法具有良好的动静态特性和抗干扰能力。关键词：冶金性能，现场总线，智能仪表，模糊控制，PLC中南大学学位论文ABsn噜ACTABSTRACTThispaperintroducesadistributedcontrolsystembasedonfieldbus，whichcouldanalysemetallurgicalpropertyofiro

4、nore．CANbusisapplicatedtoconstructthenetworkandcommunicatewithuppermonitorsystem．Alloftheequipmentsinthesystemweremadetogether,SOtheimformationcollection，processcontrolling，dataanalysisandstoragecouldbeprocessedtogether．Moreover,theapplicationofCANbusimp

5、rovesthereal-timetransmitionabilityofthesystem．Two．stagecontrolsystemiSused．MastermonitorisIPC．SoRwarewascomposedinDelphiandhasmanyfunctions：communicationwithintelligentinstrumentsandPLC，real—timeprocesscontrol，datadisplay,datastorage，errorreduce，curvepl

6、otanddatasheetprint．SlaverycontrollerisSIEN正NSPLC．andusedtorealizeelectriccontrolandswitchsignalcollection．AnintelligentcontrolarithmeticforIPCiSalsointroducedtopreciselycontrolthetempretureofironorereducibilitymensurationsysteminsteadoftraditionalirIstr

7、umentcontroldevice，inthatthedevelopmentofmensurationtechnologyforironorereducibilityislaggardandthetemperaturecontrolisrough。11lenewfuzzycontrolmethodisbasedonformulaandesaytobeprogrammedbycomputer．Propercontrolrulesareappliedtodifferenttemperaturesegmen

8、tandtheself-optimizingarithmeticmakesthetemperaturecontrolprecise．neresultofexperimentationshowsthatthesystemhassatisfactoryperformanceandthemethodiSreliableandefficacious．Thearithmeticandmethodsadoptedinthesystemarepracti