电石炉控制系统的设计与先进控制方案的研究

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1、硕上论文I乜石炉控制系统的设计与先进控制方案的研究摘要本文以山西省某电石炉项目为课题背景，根据该项目所提出的电极升降控制、电极压放控制、参数显示等功能要求，以减少能耗、降低人工劳动强度为控制目标，设计实现了一种基于PLC的电石炉控制系统。针对三相电极升降系统中三相电流存在耦合性强、灵敏度高、调节困难等问题，分别研究和采用了改进型PID控制和模糊控制。首先，本文研究了电石炉的生产原理、工艺流程，并对电石生产的主要设备进行详细介绍和说明；其次，设计了电石炉控制系统，对该系统的硬件设备进行选型和安装，并完成了下位机PLC的程序设计和上

2、位机WinCC监控软件的画面设计；再次，本文研究了基于改进型PID控制的电极升降系统，提出了带死区特性的改进型PID控制方案，给出了电极脉冲控制器的设计方法，并完成了该系统的PLC程序设计、调试和应用；最后，设计了基于模糊控制的电极升降系统，提出PLC离线创建模糊控制表的方法，并完成了该系统的PLC程序设计、调试和应用。目前，该电石炉控制系统己投入运行，系统的应用降低了人工劳动强度，改善了电极电流的稳定性，提高了电石生产自动化水平，并达到了节能降耗、提高生产效率的最终目的。关键词：电石炉控制系统，PLC，WinCC，电极升降系统

3、，改进型PID控制，模糊控制Abstract硕士论文ThebackgroundofthispaperisaCalciumCarbidefurnaceprojectinShanxiProvince．Basedonthefunctionalrequirementsproposedbytheprojectsuch够Electrodeliftcontrol，Electrodeslippingcontrol，Parametersdisplay,acontrolsystem埘thPLCwasdesignedtoreducetheenergy

4、consumptionandreleasethelaborintensity．Tosolveproblemsofthree—phasecurrentinthethree-phaseelectrodeliftsystem，suchasstrongcoupling，highsensitivity,difficulttoadjust，improvedPIDcontrolandFuzzycontrolwereputforwardinthedissertation．Tobeginwith,theprincipleandflowoftheC

5、alciumCarbidefurnaceproductionwereintroduced．Furthermore，thecontrolsystemwasdesigned，thehardwareofthesystemisselectedandinstalled，andthenthePLCsoftwareandmonitoringsoftware、ⅣitllWinCCinthePCwerefinished．Moreover,theimprovedPIDalgorithmwithdeadzonewereproposed，basedon

6、whichtheelectrodeliftsystemwasdesigned，andthenthecorrespondingdesignmethodsofElectrodePulseControllerwerebroughtout．Ofcourse，relativePLCprogramdesigning，debuggingandapplicationwerealsocompleted．Finally,themethodofoff-lineFuzzyControlTablebasedonPLCwasalsoproposed，bas

7、edonwhichtheelectrodeliftsystemwasdesigned，andtherelativePLCprogramWasalsodesigned，debuggedandapplied．TheCalciumCarbidefurnacecontrolsystemhasbeenputintopractice，whichreleasesthelaborintensity,enhancesthestabilityofelectrodecurrent，improvestheautomationlevelofCalcium

8、Carbideproduction,andrealizestheultimateobjectsofenergysavingandproductivityincrease．Keywords：CalciumCarbidefurnacecontrolsystem，PL