硅酸钠窑炉温度控制系统的设计-控制科学与工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师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的地方外， 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 武汉理工大学或其他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作了明确的说 明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论 文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以 将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大 学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社 会公众提供信息服务。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定） 研究生（签名）： 导师（签名）： 日期 摘 要 传统的硅酸钠窑炉的温度控制，大多采用的是手动控制，窑炉温度波动较 大，控制效果不佳，严重影响了硅酸钠产品的质量。本文结合某企业的硅酸钠 生产线的实际项目，从目前国内外对窑炉温度控制的研究现状出发，设计了一 套可行的硅酸钠窑炉温度计算机控制系统，该系统以 WinCC 组态软件为上位机， 以 S7-200 PLC 为下位机，实现了对硅酸钠窑炉温度的智能优化控制，旨在提高 生产效率、控制精度和稳定性，实现生产的智能化以及节能环保。 硅酸钠窑炉温度的测量方式，一般采用的都是利用辐射感温计，测量溶化 室火焰的温度，存在着灵敏度不高，测量不够准确的缺陷。针对这一现象，本 文提出了一种基于红外辐射的测温方式，用红外辐射高温计代替传统的辐射感 温计，提高了测量的精度和灵敏度，从而，提高了产品的质量。 硅酸钠窑炉温度控制系统一个大滞后，扰动因素多且强的复杂系统。常规 的 PID 控制已经很难满足控制要求。本文深入地研究了预测控制算法，提出了 DMC-PID 串级调节控制方法，减小了扰动，提高了控制系统的跟踪性、鲁棒性和 稳定性。并增加了含氧量控制系统，不仅实现了窑炉温度的智能调节，而且提 高了煤气的利用率，达到了节能减排的目的。 最后，完成现场安装调试并按期投入生产，在投产过程中，整个窑炉温度 控制系统稳定高效、安全正常地运行，提高了生产率和产品质量，促进了企业 的发展。 关键词：硅酸钠窑炉，S7-200 PLC，WinCC 组态软件,DMC-PID I Abstract Traditional sodium silicate coal gas furnace uses manual control, so that the furnace temperature fluctuating and seriously affecting the quality of sodium silicate products and easy to cause safety accidents. In this paper, combined with the actual project of sodium silicate production line of a company, based of the present situation of domestic and foreign researches on the temperature control of furnace,in order to design a set of feasible sodium silicate furnace temperature control system, to realize the optimal control of sodium silicate coal gas furnace, in order to improve the production efficiency, the control precision and stability, to achieve the production of intelligent , energy saving and environmental protection. The method of temperature of sodium silicate furnace measuring is usually using the radiation temperature meter to measure the temperature of ch