板坯电渣炉控制系统设计及结晶器液位控制方法研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要板坯电渣炉控制系统设计及结晶器液位控制方法研究摘要随着国民经济的发展，许多新钢材品种的需求量十分旺盛。例如，高端模具钢、锅炉容器钢、核电管板钢等，使用这些产品的场合都要求板状产品。采用电渣重熔来生产大型钢板性能优良，和普通钢板比较横向塑性、韧性大大提高。大型板坯电渣重熔的工艺装备简单，投资少，产品在市场中处于高端，经济效益显著。本论文以某钢铁企业40吨板坯电渣炉计算机控制系统为研究背景，在查阅了大量国内外相关文献的基础上综述了电渣炉发展历程。根据熔炼工艺特性对控制系统的控制要求，开发了一套以PLC控制器为核心的先进的计算机控制系统。采用西门子S7—300及E

2、T200S系列PLC设计了基于PROFIBUS—DP的分布式计算机控制系统，实现了对整个精炼过程的控制。利用西门予公司的WinCC组态软件，完成上位机监控软件组态，实现现场数据实时记录和监控。设计了冶炼计时；记录查询、读写工艺参数等动态操作画而。结晶器液位控制是动态结晶器系统中非常重要的环节之一，液位的波动会严重影Ⅱ向铸坯的质量，甚至可能导致熔炼过程中的溢钢和漏钢事故的发生，因此必须将结晶器液位控制在一个合适的范围。但是由于结晶器液位系统具有时变性和非线性特性，而且存在许多不确定扰动因素，无法建立准确的模型，本文基于神经网络对结晶器液位控制部分进行了研究，提出了～种复合式控制方案一

3、基于神经网络的PID控制算法。本文对此算法在动、静态特性和抗干扰特性方面与PID控制进行了仿真比较，为下一步运用于实际生产打下曙实基础。◆关键词：电渣炉；PID控制器；神经网络；结晶器液位；MATU心一II—●，东北大学硕士学位论文AbsIractControlSystemDesignStudyonElectI．0slagFurnaceforSlabIngotsandControlSchemeI．0rCrystal’sleVelAbstractWiththerapiddevelop瑚entOfourstateeconomy，manyVarioussteelsarewidelynee

4、ded．Typicalcasesinpointarehigh—classdiesteel、boilersteel、nucleartubeplatesteelwhicharebroughtintofullplayinallwalksof1ife．Comparedwithcommonsteels，steelsmadebyelectroslagremeltingpossessahighertransVerseplasticityandtoughness．PiecesofequipmentofeIectroslagfumaceforslabingots，characteristicsofo

5、bViouseconomybenefits，arerelativelysimple，havelowinvestmentsanddominantsChepreValenceinthehightechnologicalmarket．Thebackgroundofthethesisisbasedonthe40·T0nESCCcomputerautomaticcontr01systeminsomesteelmill．T-11ehistoric，presentstateandperspectiVeofcontroltechniquesofElectroslagfumacearesummari

6、zedonthebasisofconsultingagreatdealofdocumentation．Accordingtosme王tingcharacteristicOfthecontrolsystemdemands，anadVancedcomputercontrolsystemisdevelopedbasedonPLCcontroller．AdistributedcomputercontrolsysCemisdesignedbasedonthePROFIBUS．DP．ItcontrolstheentiresmeltingprocessbyusingSiemensS7—300an

7、dET200SseriesPLC．Siemens’sWinCCconfigurationsOftwareisusedtocompletemonitoringsoftwareconfigurationandrealizesthefielddatareal—timerecOrdedandthemonitOring．Thedynamicoperationpicturestyleofsmeltingtime，recordinginqujry；andread-writepara