电石炉控制系统的应用与研究

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1、摘要本论文涉及的科研课题来源于西安市工业科技攻关计划项目。电石(CaC2)是有机工业的主要原料之一．可以用来生产乙炔．电石炉是其主要生产设备。该项目是对原有的电石炉进行控制策略的研究和自动化控制技术改造，以达到提高产品质量，降低能耗的目的。使电石生产从目前人工凭经验操作改变为生产过程的规范化和自动化。同时，通过存储各类原始数据和报表，实现计算机辅助管理。本论文论述了电石炉控制系统的工程设计要点及其三相电极控制算法的探讨研究。在研究了电石生产工艺流程的基础上，用工控机和可编程控制器建立了计算机控制系统。下位机采用具有模块化结构的可编程控制器Siemenss7—300完成数据采集和

2、对生产工艺的控制。上位机采用WinCC组态软件设计了监控应用程序，提供了友好的人机交互界面和实时数据管理功能。最后文章熏点分析了三相电极调节系统。电石炉是一个非线性、大时滞且三相电流耦台的复杂控制对象，为此本论文设计了积分分离PID算法和模糊解耦控制算法用于电极调节，并且给出了算法在可编程控制器和工控机上的实现方案。关键词：电石炉控制Pk0电极调节模糊解耦控制AbstractThethesisdiscussingtheresearchsubjectsupportedbythekeyprojectofXi’allcity．CalciumCarbide(CaC2)isthekind

3、sofbasicmaterialfororganicsynthesis，andcanproduceacetylenegas，CalciumCarbidefurnaceisthemainequipmentwhichproduceCaC2．Forthepurposeofimproveproductionqualityandreduceenergyconsumption，westudythecontrolstrategyandbuildanautomationsystemforCalciumCarbidefumace，andstandardizetheoperatingprocedu

4、refrommanualoperationwhichdependonhumanexperience，Atthesametime，westoreraWdataandreporttoachievecomputeraidmanagement．．ThisthesisdiscussedtheengineeringdesignofCalciumCarbidefumacecontrolsystemandthealgorithmresearchforthree—phaseelectrodeadjustment．OnthebasisofstudyingCaC2productiontechnics

5、，WesetupanautomationsystemusingindustrialcomputerandPLC(ProgrammableLogicController)．WeUSemodularizedPLCSiemensS7·300systemtocollectdataandcontrolproductiontechnics．andUSeWinCCSCADAsoftwaretodesignapplicationsoftwarewhichhasafriendlyhumanmachineinterface(HMI)andcanmanagereal-timedata．Atlast，

6、thethesisanalyzethethree—phaseelectrodeadjustsystem．BecauseCalciumCarbidefumaceisanon-linear，largetimedelayandphasecoupledcomplexobject，Wedevelopedtwoalgorithmswhichareintegration—detachedP1Dalgorithmanddecoupledfuzzyalgorithm，thenimplementthealgorithmsbasedontheautomationsystem．Keyword：Calc

7、iumCarbidefurnacecontrolPLCElectrodeadjustmentDecoupledfuzzycontrol创新性声明Y695590本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文