毕业设计：基于PID控制器的中频烧结机温度控制系统设计.doc

毕 业 设 计（论 文） 基于PID控制器的中频烧结机 温度控制系统设计 学生姓名： 姜晓曦 学 号： 0615013114 所在系部： 电气信息系 专业班级： 06自动化（1） 指导教师： 赵熙临 教授 日 期： 二○一〇年六月  毕业设计（论文）任务书 学 院 工程技术学院 指导教师 赵熙临 职 称 副教授 学生姓名 姜晓曦 专业班级 06自动化（1） 学 号 0615013114 论文题目 基于PID控制器的中频烧结机温度控制系统设计 论 文 内 容 目 标 及 进 度 要 求 一、设计内容： 针对中频烧结机的工作特性和控制要求，使用PID控制器，设计一中频烧结机的控制系统。包括系统硬件设计；软件流程设计；写出设计说明书（论文）。 二、目标和要求： 1、掌握PID控制技术的结构原理及设计方法，掌握数据采集、数据处理、数据传递等功能实现的设计方法，提高实际设计和查阅相关资料的能力。 2、根据设计规范和要求，采用PID控制技术，完成烧结过程温度控制设计；设计重点内容为：烧结机温度检测及控制等功能实现的原理及方法。 3、画出系统硬件结构图，确定所用硬件的规格型号，阐明各部分的功能和原理； 4、编写相关应用程序的流程图，并作说明； 5、阐述设计应用远景；给出设计实验结果。完成设计论文工作。 三、设计进度安排： 1 — 4周：收集相关资料，调查研究国内外PID控制技术的发展和应用情况，了解中频烧结机的运行方法，进一步的学习相关理论知识；完成开题报告； 5 — 7周：初步方案的确定与设计；画出系统整体框架图； 7 —10周：选择并确定系统硬件规格型号；确定设计参数； 10—13周：编写应用程序流程；分析软硬件，编写设计说明书； 13—14周：修改并完善毕业设计，编写设计说明书； 14—15周：完成系统总体设计（论文）。答辩 指导教师签名：赵熙临 2010年 1 月 15 日 系 部 审 核 此表由指导教师填写 由所在系部审核 毕业设计（论文）学生开题报告 课题名称 基于PID控制器的中频烧结机温度控制系统设计 课题类型 实践应用类 指导教师 赵熙临 学生姓名 姜晓曦 学 号 0615013114 专业班级 06自动化（1） 本课题的研究现状、研究目的及意义 烧结机适用于大型黑色冶金的烧结作业，中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至20K HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。熔化升温快、炉温容易控制、生产效率高炉子周围温度低、烟尘少、作业环境好。ID控制及其控制器或智能（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器 (intelligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。 已查阅的主要参考文献 [1]张惠宁，烧结设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1990. [2]贾艳，李文兴，铁矿石烧结生产[M]. 北京：冶金工业出版社，2006. [3]傅菊英,姜涛.烧结球团学[M].长沙：中南工业大学出版社1996. [4]黄友锐，曲立国. PID控制器参数整定与实现[M].北京：科学出版社，2008. [5]陶永华，尹怡欣，葛芦生编著.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,1998. [6]田淑珍，S7-200 PLC原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009.高鸿斌赫孟合 西门子PLC与工业控制网络应用电子工业出版社北京：北京：赵继文何玉森传感器与应用电路设计[M]科学出版社2002. [15]王家祯.调节