加热炉的合理使用与自动控制

加热炉的合理使用与自动控制

一、加热炉的合理使用与自动控制(论文文献综述)

熊延辉[1](2019)在《基于神经网络的蓄热式加热炉的温度控制研究》文中指出蓄热式加热炉是一种新型的节省能源的加热炉,采用高温度低氧含量的方法,是一种环保加热炉。但是因为现在的仪表检测手段和加热炉内热能传递的多样性,使得仪表不能直接、精确检测出钢坯温度还有加热炉内温度分布。又因为加热炉炉温控制是一个非线性多变量的控制系统,目前在控制燃烧效果方面主要的方式是PID结合双交叉限幅的方法,有致命的不足,它只能在稳定状态下达到最佳燃烧状态。因为加热炉的状态是跟随很多变量的变化而变化的,而且它的温度变化响应慢,所以提出了一种基于BP神经元网络控制PID的复合方法,通过神经网络PID对蓄热式加热炉温度控制效果比较好。针对加热炉温度的这种特性,采用神经网络训练PID的方法对加热炉温度进行控制,根据实际系统的情况变动随时调整加热炉的温度给定值,满足钢坯的工艺温度要求。又因为神经网络所特有地能拟合任何非线性函数的功能,使它可以通过对系统的自学习,控制P、I、D三个参数,最终使它们最能够比较好的满足生产要求。仿真结果显示神经网络控制PID能够在很小的时间范围内精确的调整加热炉温度。图22幅;表1个;参52篇。

王永奎[2](2016)在《基于PLC的步进梁式加热炉监控系统的分析与设计》文中提出在钢铁工业生产过程控制中,通常会遇到的是加热炉炉温动态特性控制,它具有如下特征:(1)炉温上升和下降往往具有严重的不对称性,包括增益和滞后时间的不对称性。(2)容积滞后,对于一般工业加热炉炉温控制特性具有较大的容积滞后,而且属于纯滞后特征。(3)在加热炉的整个温度调节范围内,对象的增益、容积滞后时间通常是与工作温度与负载变化有关的变参数。对于加热炉这类工业对象,采用常规的PID控制器,在工作点附近的小范围内,由于其动特性近似于线性,有可能控制得较好;但当大范围改变给定值或受外界环境(包括工况)扰动太大时,就需要及时修正PID参数,否则将使温升动特性变差。随着现代工业技术的发展,对工业炉温控制性能要求也必然越来越高,要求有更先进的控制策略来满足这些要求。由于温度控制在加热炉设备自动化控制中是一个非常重要的方面,但加热炉是一个非线性的、时变的、分布参数多的复杂被控对象,具有滞后的特性,因而加热炉的炉温是一个较难控制的参数。本文介绍了步进式梁式加热炉的结构、工艺和控制要求,归纳了步进式梁式加热炉的控制现状,分析了步进式梁式加热炉炉温控制系统,并针对存在的问题进行以下几个方面的研究:第一,针对步进式梁式加热炉炉温控制过程中存在的滞后特点,提出PLC过程控制的相关理论。第二,通过与加热炉温度的传统PID过程控制进行仿真比较,提出加热炉炉温控制系统的设计方案。第三,通过系统地学习SIMATIC S7-300PLC控制系统,掌握了PLC中先进过程控制库中的功能模块的使用方法,对PLC有了更深入的理解和熟练的应用。同时学习了在PLC系统中如何创建工程项目的方法步骤,然后设计了基于PLC系统的加热炉炉温控制的硬件和软件系统。结果表明,基于PLC的加热炉炉温控制系统,能够使炉温快速跟随给定并达到稳定状态。这对日后研究加热炉炉温优化工作打下了坚实的基础。通过本文的研究,为步进式梁式加热炉炉温的智能化控制提供一定的参考借鉴。

赵兴宇[3](2012)在《加热炉自动控制系统研究》文中研究说明目前我国宽厚板产能严重过剩,再加上金融危机造成的需求低迷,钢铁行业一直处在亏损状态。加热炉是轧钢生产线的重要设备之一,加热炉自动化控制技术是提高成品钢板质量和生产效率的关键,是提高首钢中厚板产品竞争力的重要保证。为了提高加热炉的生产能力,提高加热炉温度控制精度,保证产品的质量和性能,就必须对现有控制技术进行消化吸收、改进和创新。本文简要介绍了国内蓄热式加热炉自动控制系统的应用情况,对加热炉自动控制系统进行了详细的分析,详细阐述了加热炉电控系统和仪控系统的具体设备、工艺参数和控制要求。分析了加热炉电控的详细工艺流程以及工作原理。论文对加热炉L1(一级)、L2(二级)和L3(三级)控制系统进行了详细的分析和研究。本文以首秦4300生产线加热炉为背景,对首秦加热炉的自动化控制系统进行了研究,包括一级自动化系统、二级自动化系统和三级自动化系统。其中一级自动化系统主要负责现场机械、液压、气动等设备的控制和信号连锁及逻辑判断;二级自动化系统主要负责一级设定值的生成、过程值系统优化、生产数据传递及记录等;三级自动化系统主要负责PDI数据的下达、生产计划的生成、生产结果的处理评估等。本文最后结合工程应用实际对PDI输入系统的缺陷提出了改进和优化方案,达到了简化操作、减缓劳动强度、降低数据出错率的目的,提高了工作效率和准确率。论文概括了加热炉控制系统的特点和实际成果,提出了进一步完善该系统的设想,并展望了该系统在今后生产中的应用前景。

周信[4](2020)在《基于模糊RBF神经网络PID的加热炉温度控制系统设计》文中进行了进一步梳理加热炉作为钢铁领域轧钢热处理中的一个重要设备,其炉温控制效果和自动控制水平直接关系到钢坯的质量与产量,而加热炉的炉温控制较为复杂,炉膛中的燃气燃烧过程受到外界多个因素影响,且炉温控制系统具有非线性、纯滞后、大惯性、强耦合等特点,因此使用常规的控制方法很难实现对炉温进行精确有效的控制。为此,本文提出将模糊推理、RBF神经网络和常规PID调节器相结合的控制策略,并将该控制策略应用到加热炉温度控制之中。首先,在详细分析加热炉温度控制系统工作原理的基础上,提出利用即具有模糊系统推理能力又具有RBF神经网络自学习能力的RBF神经网络在线识别PID调节器的比例、积分、微分的控制策略,并将该控制策略应用到加热炉温度控制系统中。仿真结果表明:本文提出的模糊RBF神经网络PID算法与常规PID、模糊PID、RBF神经网络PID相比,模糊RBF神经网络PID具有响应快、超调小、抗干扰能力强等优点。其次,结合轧钢热处理过程的要求,针对步进式加热炉给出了烟道和水封槽检测系统、空气和煤气主管道检测控制系统、上均热段检测控制系统、下均热段检测控制系统、三上加热段检测控制系统、三下加热段检测控制系统、二上加热段检测控制系统、二下加热段检测控制系统、一上加热段检测控制系统、一下加热段检测控制系统、炉底冷却水和氮气检测控制系统等子系统的设计方案,及加热炉控制系统的软件设计方案。并将该设计方案应用到在某钢厂的轧钢热处理控制过程,经过离线测试表明,该系统能够满足生产线上对钢坯进行均匀加热的要求,具有实用性。

黄翼虎[5](2005)在《长输原油管道加热炉自动控制技术的研究》文中研究说明长距离原油管道输送是原油储运的主要方式。管道加热炉也称为管道直接加热炉,它和输油工艺系统、变电所一起,构成长距离原油管道输送系统的三大主要环节。管道加热炉的作用是提高管道原油温度,降低原油粘度。它是管道中原油顺畅输送的重要保证。 由于管道直接加热炉是一个典型大惯性、纯滞后、多变量、复杂时变系统,而且各工艺参数间具有强耦合特性,这些都给加热炉的自动控制带来了很大困难,致使现在的各种管道加热炉系统在运行的平稳性、安全性、高效性等方面都还存在不同程度的缺陷。这些缺陷包括:系统故障诊断、容错能力差;原油出炉温度不准确:加热炉运行存在致命安全性隐患;烟道含氧量测量困难,而且存在严重的滞后现象;燃油燃烧效率低等。如何提高加热炉自动化控制水平和运行性能,不仅具有很好的经济效益,而且有较高的学术研究价值。为此,本文以加热炉为背景,对管道加热炉的自动控制课题进行了一些探索性的研究。 归纳起来,本文的主要工作和创新点表现在以下几个方面。 (1) 管道原油汽化是直接加热炉安全运行的隐患,火焰严重偏烧是引起管道原油汽化的最主要原因之一。本文利用加热炉参数间互含冗余信息的特点,文中首次提出了一个新的模糊推理方法——“冗余选多”法,用于鉴别火焰偏烧程度和实现多传感器的故障诊断和管理,并以此设计出一种基于模糊观测器的故障诊断和容错控制系统。该方法提高了加热炉系统运行的安全性、容错性和鲁棒性。 (2) 原油出炉温度是加热炉自控系统的关键参数。本文针对系统通常采用的算术平均法不能准确反映真实的原油出炉温度这一问题,通过综合温度传感器精度、原油偏流、火焰偏烧等影响原油出炉温度准确测量的因素,设计出一种基于统计的新型双融算法,融合结果的准确性平均可以提高0.5℃。该方法为实现加热炉原油出炉温度精确控制奠定了基础。 对于单侧原油出炉温度传感器故障情况,可以采用多传感器故障诊断和管理模块判断,并以单融算法取代双融算法,融合结果仍然能满足原油出炉温度的准确性要求。该措施可以有效减少加热炉误动作和停炉现象,提高了加热炉运行平摘要稳性。 (3)烟道含氧量是加热炉优化燃烧的关键控制参数,其测量设备的寿命短和大时滞性,严重妨碍了加热炉自动优化运行。针对此问题,文中提出了一种Ellnan神经网络修正模型的加热炉含氧量软测量方法。该方法采用一种新的神经网络输入参数分类,在保证模型精度的前提下,实现了输入参数个数简化,满足了实时性测量的要求;然后采用t(k)时刻的输入参数值结合t(k)+:时刻的烟道含氧量测量值对Elman神经网络进行学习、训练(r为烟道含氧量滞后时间),把对烟道含氧量的软测量变为相当于对炉膛含氧量的测量。试验结果表明,系统动态调节特性得到了有效改善,燃油燃烧效率有了很大提高。 (4)原油入炉流量的突然下降是可能造成管道原油汽化的原因。文中提出负压波法和管道动态模拟法相结合的方法,设计出一套基于SCADA系统的原油管道泄漏检测系统,不仅实现了对原油泄漏时间、泄漏地点、泄漏量在线实时检测,而且可通过网络化的控制系统,提前停炉来规避原油汽化风险。 (5)燃油燃烧前雾化效果是影响燃油燃烧效率的重要因素。通过试验,文中提出采用简化的控制策略,根据燃油流量实现雾化压力自动控制,保证了燃油充分燃烧。 经过几个月的加热炉运行试验,系统未发生一次原油汽化事故,原油出炉温度波动减少,加热炉的停炉次数大大降低,即使发生停炉,系统也能很好的判断故障源。经测试,加热炉的效率达到了90%以上,接近它的设计炉效。因此,通过本文的研究,不仅管道加热炉在平稳性、安全性、高效性三方面都有很大提高,而且通过多种先进控制技术,综合提高了加热炉的自控技术水平。 文中还首次提出了把沿管道各站的SCADA系统、加热炉系统和变电所系统作成一个统一整体的思想,通过控制系统网络化,达到更合理配置机泵,优化能耗的目的。关键词加热炉,模糊控制,数据融合,神经网络,故障诊断和容错,传感器管理

刘波[6](2017)在《加热炉燃烧系统先进控制策略的设计与实现》文中研究指明近年来我国钢铁行业持续低迷,钢铁企业竞争激烈。加热炉作为冶金工业中重要的能耗设备,其稳定、经济的运行是提高钢厂经济效益和竞争力的基础。但加热炉燃烧系统复杂,被控变量较多,常规控制策略常常难以达到满意的控制效果。为了提高加热炉的控制品质,有必要研究加热炉的先进控制策略。本文在分析加热炉燃烧系统特性的基础上,设计了加热炉先进控制策略,并在现场成功投运。投运后加热炉燃烧控制更加稳定,钢坯的氧化烧损量明显降低。在现场工作的基础上,本文提出了一种基于T-S模糊模型的加热炉炉温模糊预测控制策略,仿真结果表明了该策略的有效性。本文的主要工作内容和创新点如下:(1)设计了炉温的广义预测控制器,构建了炉温和流量的串级比值控制系统;提出了炉温和炉压的选择控制策略;设计了排烟温度PID控制器。设计先进控制软件以实现控制策略的计算、工艺指标的设定、被控变量的监测和控制方式的切换等。燃烧系统的先进控制策略在现场成功投运,投运效果显示该控制策略提高了加热炉的燃烧控制品质,降低了钢坯的氧化烧损率。(2)针对加热炉炉温对象具有一定非线性的特点,研究了基于输入输出数据的T-S模糊模型的建立方法。本文将边界混合约束的粒子群优化算法与模糊C-均值算法相结合,对T-S模型输入空间划分,采用最小二乘法辨识模型后件参数。仿真结果显示了该方法的有效性。(3)提出了一种基于加热炉历史数据的炉温模糊预测控制策略。基于加热炉历史数据建立炉温的T-S模糊模型,与广义预测控制算法相结合构成了模糊预测控制器。仿真结果显示,基于T-S模型的广义预测控制在全局范围内均具有良好的控制效果。

张隆国[7](2018)在《无人值守井站系统的研究与应用》文中认为随着安塞油田数字化建设的全面完成、数字化管理平台的不断深入应用、数字化管理体系的不断完善。数字化管理带来的诸多革命性的变化已趋于常态,为更深层次的发挥数字化油田的潜力,需要有自动化、智能化等新的方案来为安塞油田的勘探、评价、开发、调整和管理提供支持。本文从安塞油田X区块现状分析无人值守场站建设背景,从无人值守站的建设需求分析了建设过程中可能存在的问题并给出了详细的解决措施,并分析无人值守场站建设的技术难点和需求。根据目标区块的生产现状及其特殊性,设计了无人值守井站方案,并进行先导性试验,在试验过程中详细记录运行中的优点及存在的问题,通过先导性试验结果对方案进行优化,从工艺自控子系统、远程监控子系统、网络通信子系统、防雷保护子系统、中心站管理模式进行研究,形成了一套完整的无人值守场站管理体系。通过上述研究实现了现场数据远程监控、历史数据查询、参数超限报警、报表管理;设备实时监视与远程控制;流程紧急截断、应急切换;应用表明,该系统有助于优化劳动组织架构、解决劳动用工矛盾、提高生产运行效率。

石勇[8](2005)在《步进式加热炉自动控制系统设计及研究》文中研究说明加热炉是冶金企业主要的过程设备,其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。如何使自动控制系统能够确保钢坯的加热质量、节约加热炉的能耗、确保燃烧系统的最佳燃烧、延长加热炉设备的寿命一直是该研究领域主要的研究内容。 本文以山东泉信步进式加热炉控制系统为背景,首先在介绍加热炉工艺流程以及加热炉自动控制系统的控制要求的基础上,介绍了控制系统中所使用的硬件及组态软件的功能和特点,以及在控制系统软硬件平台上所进行的组态编程工作。然后,本文对步进式加热炉的炉温控制、流量控制、炉压控制、烟温控制、换向控制、钢坯出入炉控制和步进梁控制进行了实际应用设计。实际应用结果表明,本系统采用的控制策略可获得满足开轧所要求的钢坯温度,并能保证煤气合理经济燃烧以及安全稳定运行。 在实现步进式加热炉自动控制的基础上,为了优化待轧时的供热制度,本文对加热炉的优化待轧问题作了深入的研究。通常,加热炉优化待轧策略的确定是以炉子数学模型为基础的,但是工业过程的复杂性、不确定性等特点往往使得我们无法得到准确的过程模型,这就给得出精确的优化待轧策略带来了很大的困难。灰色局势决策方法是一种不依赖于过程模型先验知识的目标决策方法。本文在对待轧过程和供热制度变化对钢坯出炉温度影响进行了深入分析的基础上,根据待轧时间的不确定性,利用多目标灰色局势决策方法,得出了不同待轧时间的待轧优化控制策略,达到节约燃料、减少烧损,保证钢坯加热质量以及待轧结束后能及时恢复生产的目的。

贺志红[9](2013)在《基于PLC的步进梁式加热炉监控系统设计》文中提出钢铁企业在生产过程中需要消耗大量的能源,同时产生大量的副产能源。加热炉是钢铁企业在生产过程中的主要耗能设备,而步进梁式加热炉是目前应用最为广泛的型式。合理的操控步进梁式加热炉的加热过程,合理的利用各种副产能源,可以实现加热效果最好,能源消耗最低,有效的提高企业的生产能耗,提高企业的生产效益与环境效益,提高企业的市场竞争力,实现企业的可持续发展。加热炉控制系统包括炉温控制系统与过程监控系统。炉温控制系统通过合理安排各种能源与副产能源,在保证炉温满足生产要求的情况下实现副产能源的合理利用;过程监控系统实现加热炉生产过程的状态监测与实时操控,保证生产的安全稳定运行。基于PLC的加热炉控制系统是一种安全高效的控制系统。本文主要分析并设计了基于PLC的步进梁式加热炉监控系统。主要的监控画面有:系统总貌画面、安全联锁画面、报警总貌画面、控制回路及参数设定画面、实时趋势画面、历史记录画面、报表打印。通过这些监控画面,可以实现对整个生产过程的全面把握与控制,保证生产的安全运行。

李明辉[10](2020)在《基于自动燃烧的轧钢加热炉控制系统研究》文中提出近年来我国钢铁行业竞争激烈,加热炉作为重要的能耗设备,其燃烧控制方式复杂,传统控制策略难以达到理想的控制效果。为了提高钢厂经济效益和竞争力,需要研究加热炉的先进、稳定的控制策略。本文在分析加热炉燃烧系统特性的基础上,以“某钢铁公司热轧加热炉”改造为研究背景,深入研究了炉温控制和空煤气压力控制,并提出了温度控制换向方案,提出了较为先进的时序队列换向自动燃烧控制策略,提高了加热炉的使用效率,同时为加热炉的操作带来了很大的便利。在软件设计方面,采用西门子Step7PLC编程软件和C语言过程系统对以上系统进行了硬件配置与软件编程,并与传统的控制方案进行系统运行控制的对比测试和调试,最终应用于实际生产。本文研究的主要内容:首先,对自动燃烧的轧钢加热炉控制系统的研究背景和国内外研究现状进行了详述;其次,对加热炉燃烧系统的工艺和加热炉的燃烧控制理论进行了重点介绍;然后,对加热炉的自动化控制系统的硬件系统与软件系统进行了详细的设计。硬件系统设计方面,主要包括对系统的上位机监控系统设计、PLC硬件连接和信号控制等部分进行了设计。软件设计方面,通过对加热炉整体功能的设置,通过对加热炉的整体功能的设计,设计了系统的物料跟踪、钢坯加热数学模型、自动燃烧控制等11个功能。最后,对自动燃烧轧钢加热炉控制系统进行了统运行测试、调试与应用。通过实际生产中的应用,所采用的模糊PID与自动燃烧控制相结合的控制方案,降低了系统的超调与调节时间;同时,加热炉的火焰的大小和燃烧程度其通过管道恒压控制策略可以有效解决,提高了控制系统的灵活性和稳定性。图52幅;表10个;参50篇。

二、加热炉的合理使用与自动控制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、加热炉的合理使用与自动控制(论文提纲范文)

(1)基于神经网络的蓄热式加热炉的温度控制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外蓄热式加热炉的温度控制研究
    1.3 本课题研究的工作及背景
    1.4 本课题研究的工作及内容
第2章 蓄热式加热炉的工作原理
    2.1 蓄热式加热炉的工艺流程
        2.1.1 蓄热式加热炉的设备
    2.2 蓄热式加热炉的工作方式
第3章 常规PID与神经网络算法
    3.1 常规PID控制的算法
        3.1.1 PID的控制原理
        3.1.2 双限幅控制的简介
        3.1.3 双交叉限幅PID方式控制的算法
    3.2 神经网络的概念
    3.3 人工神经网络优缺点
    3.4 控制方法的提出
    3.5 BP神经网络的算法
    3.6 NNM在线预测控制对象的模型
第4章 神经网络的PID在加热炉温度控制的应用
    4.1 BP神经网络控制PID的设计
        4.1.1 BP神经网络控制的PID
    4.2 BP神经网络的结构及学习
    4.3 神经网络结构的确定
    4.4 BP网络的向前网络计算
        4.4.1 BP网络权值的计算
        4.4.2 BP网络权值的调整规则
    4.5 学习算法的过程
        4.5.1 BP神经网络样本
第5章 仿真实验
    5.1 Wincc与 Matlab的连接
    5.2 加热炉仿真平台炉温仿真
    5.3 Matlab仿真模型
结论
参考文献
附录 A 神经网络S-FUNCTION函数
致谢
导师简介
企业导师简介
作者简介
学位论文数据集

(2)基于PLC的步进梁式加热炉监控系统的分析与设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
        1.1.1 加热炉的分类与技术特点
        1.1.2 步进梁式蓄热加热炉
        1.1.3 余热利用蓄热技术
    1.2 加热炉研究现状
        1.2.1 加热炉的系统状况
        1.2.2 加热炉微机系统控制的重要作用
    1.3 加热炉控制系统研究目和研究思路
    1.4 本文的主要研究内容及结构
第2章 可编程控制器与WINCC过程监视系统
    2.1 可编程控制器(PLC)
        2.1.1 PLC(可编程控制器)的发展历程
        2.1.2 PLC(可编程控制器)的工作流程与结构
        2.1.3 PLC模块选型
    2.2 WINCC过程监控简述
    2.3 本章小结
第3章 步进梁式加热炉的技术规范
    3.1 加热炉生产工艺流程
    3.2 步进梁式加热炉炉型和尺寸及炉体结构
        3.2.1 步进梁式加热炉炉型
        3.2.2 基本尺寸
        3.2.3 炉体结构
        3.2.4 步进梁式加热炉燃烧方式
    3.3 加热炉蓄热式燃烧系统
        3.3.1 燃烧系统构成
        3.3.2 蓄热式烧嘴
        3.3.3 换向装置
    3.4 本章小结
第4章 步进梁式加热炉PLC控制系统的设计
    4.1 引言
    4.2 仪表检测控制系统的特点
    4.3 加热炉控制系统主要控制功能
        4.3.1 高炉煤气的安全监控
        4.3.2 燃烧控制与炉内温度
        4.3.3 换向控制
        4.3.4 炉膛压力控制
        4.3.5 排烟温度控制
        4.3.6 保护措施和安全措施
        4.3.7 燃烧自动保护设备
    4.4 汽化冷却系统主要控制功能
        4.4.1 汽包水位控制
        4.4.2 汽包压力自动控制
        4.4.3 步进梁水回路控制与检测
        4.4.4 水封槽水位控制与检测
        4.4.5 软水箱水位控制与检测
        4.4.6 地坑水位控制与检测
        4.4.7 除氧器液位控制与检测
        4.4.8 除氧器压力调节
        4.4.9 循环水泵连锁控制
        4.4.10 给水泵连锁
        4.4.11 步进梁式加热炉本体主要检测控制点
    4.5 传感器选择
        4.5.1 温度传感器选择
        4.5.2 压力传感器选择
        4.5.3 流量传感器选择
        4.5.4 位置传感器选择
    4.6 软件设计
        4.6.1 设计流程
        4.6.2 STEP7组态过程
        4.6.3 STEP7编程过程
    4.7 本章小结
第5章 步进梁式加热炉监控系统WINCC设计
    5.1 加热炉WINCC监控系统设计
    5.2 监控画面设计
        5.2.1 主画面
        5.2.2 加热1段画面
        5.2.3 加热2段画面
        5.2.4 加热3段画面
        5.2.5 均热段画面
        5.2.6 一氧化碳画面
        5.2.7 汽化画面
    5.3 监控界面设计过程
    5.4 本章小结
第6章 安装与调试
    6.1 设备安装
    6.2 仿真调试
    6.3 单体试车
    6.4 联动试车
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
附录A 流程图

(3)加热炉自动控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 加热炉区工艺流程
    1.3 加热炉L1、L2和L3系统的应用
    1.4 本文主要内容
第2章 加热炉电气自动控制系统
    2.1 加热炉电气基础自动化概述
    2.2 钢坯装炉的自动控制与设备连锁
    2.3 液压站控制
    2.4 汽化冷却控制
    2.5 本章小结
第3章 加热炉仪表自动控制系统
    3.1 概述
    3.2 加热炉仪表自动化控制分析
        3.2.1 炉温控制
        3.2.2 排烟温度控制
        3.2.3 加热炉残氧量控制
        3.2.4 炉压控制
        3.2.5 换向控制
        3.2.6 报警功能
        3.2.7 安全联锁控制
    3.3 汽化冷却检测控制
    3.4 本章小结
第4章 加热炉二级自动控制系统
    4.1 二级系统介绍
        4.1.1 系统描述
        4.1.2 总体设计
    4.2 加热炉二级系统结构
    4.3 加热炉二级系统分析
    4.4 加热炉燃烧控制数学模型
    4.5 加热炉二级系统功能设计
        4.5.1 物料跟踪模块设计
        4.5.2 温度跟踪模块设计
        4.5.3 优化设定模块设计
        4.5.4 反馈控制模块设计
        4.5.5 通讯管理模块设计
        4.5.6 数据管理模块设计
    4.6 接口设计
        4.6.1 内部接口设计
        4.6.2 外部接口设计
    4.7 数据库设计
        4.7.1 数据库设计原则
        4.7.2 关键表设计
        4.7.3 存储过程设计
    4.8 二级HMI画面设计
    4.9 本章小结
第5章 加热炉二级系统优化设计
    5.1 概述
        5.1.1 首秦加热炉二级的功能及界面
        5.1.2 首秦加热炉二级系统的优缺点
    5.2 加热炉2级系统的模块设计
        5.2.1 在线模块和离线模块
        5.2.2 在线模块的操作模式
        5.2.3 模块间的关系
    5.3 加热炉二级报文
    5.4 加热炉二级PDI系统优化
        5.4.1 原始数据输入(PDI)
        5.4.2 PDI输入方式及存在的问题
        5.4.3 系统优化方案
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢

(4)基于模糊RBF神经网络PID的加热炉温度控制系统设计(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 加热炉炉温控制研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 加热炉的发展
    1.3 加热炉的研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本文完成的主要工作
2.加热炉燃烧控制系统概况
    2.1 燃烧控制系统简介
    2.2 加热炉的燃烧控制系统
        2.2.1 助燃控制和燃烧气体控制系统
        2.2.2 燃烧控制方法
    2.3 加热炉燃烧控制中存在的问题
    2.4 本章小结
3.加热炉温度控制的建模和仿真
    3.1 加热炉燃烧控制模型
    3.2 基于常规PID的加热炉温度控制系统设计
        3.2.1 常规PID理论基础
        3.2.2 基于常规PID加热炉温度控制系统仿真
    3.3 基于模糊PID的加热炉温度控制系统设计
        3.3.1 模糊控制系统的组成
        3.3.2 模糊PID控制原理
        3.3.3 模糊PID控制器参数整定算法
        3.3.4 基于模糊PID加热炉温度控制系统仿真
    3.4 基于RBF神经网络PID调节器温度控制系统设计
        3.4.1 RBF神经网络的原理和结构
        3.4.2 RBF神经网络学习算法
        3.4.3 RBF网络PID整定原理
        3.4.4 基于RBF神经网络PID的加热炉温度控制系统仿真
    3.5 基于模糊RBF神经网络PID的加热炉温度控制系统设计
        3.5.1 加热炉模糊神经网络PID控制原理
        3.5.2 模糊神经网络的结构
        3.5.3 模糊神经网络各层的关系
        3.5.4 模糊神经网络PID学习算法
        3.5.5 模糊神经网络PID学习步骤
    3.6 四种PID控制仿真结果比较
    3.7 本章小结
4.加热炉温度控制系统设计
    4.1 步进式加热炉的生产工艺
    4.2 加热炉控制系统总体设计
        4.2.1 烟道和水封槽检测系统设计
        4.2.2 空气和煤气主管道检测控制系统设计
        4.2.3 上均热段检测控制系统设计
        4.2.4 下均热段检测控制系统设计
        4.2.5 三上加热段检测控制系统设计
        4.2.6 三下加热段检测控制系统设计
        4.2.7 二上加热段检测控制系统设计
        4.2.8 二下加热段检测控制系统设计
        4.2.9 一上加热段检测控制系统设计
        4.2.10 一下加热段检测控制系统设计
        4.2.11 炉底冷却水和氮气检测控制系统设计
    4.3 加热炉温度控制系统软件设计
        4.3.1 下位机软件PLC设计
        4.3.2 上位机软件WINCC设计
    4.4 本章小结
5.总结与展望
参考文献
致谢
作者简介

(5)长输原油管道加热炉自动控制技术的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究课题背景简介
        1.2.1 工程背景
        1.2.2 加热炉一般特征描述
        1.2.3 加热炉运行要求
        1.2.4 加热炉存在的问题
        1.2.5 研究课题的提出
    1.3 主要研究内容
第二章 管道加热炉综述
    2.1 长输管道技术的发展
    2.2 管道加热炉发展历程
    2.3 直接炉和热媒炉优缺点
    2.4 加热炉自动控制系统发展展望
        2.4.1 控制系统网络化
        2.4.2 故障诊断能力
        2.4.3 容错控制能力
        2.4.4 系统分析能力
        2.4.5 多领域先进技术融合
        2.4.6 控制系统智能化
        2.4.7 系统风险评估能力
    2.5 加热炉系统简介
        2.5.1 加热炉工艺
        2.5.2 加热炉采集参数
    2.6 小结
第三章 基于模糊理论的加热炉故障诊断和容错设计
    3.1 引言
    3.2 故障诊断和容错控制综述
        3.2.1 经典容错控制方法
        3.2.2 鲁棒容错控制
        3.2.3 非线性系统的故障诊断和容错控制
        3.2.4 容错控制理论的应用成果
        3.2.5 展望
    3.3 模糊控制综述
        3.3.1 非模糊化方法
        3.3.2 常见模糊逻辑系统
    3.4 系统分析
        3.4.1 系统存在问题
        3.4.2 设计目的
        3.4.3 设计依据
    3.5 模糊观测器设计
        3.5.1 模糊化接口(Fuzzy interface)
        3.5.2 数据库(DB—Data Base)
        3.5.3 模糊观测器规则(Rule)
        3.5.4 推理和解模糊接口(Inference and Defuzzy-interface)
    3.6 模糊观测器鲁棒性
    3.7 多传感器故障诊断和管理模块
        3.7.1 故障诊断系统实现
        3.7.2 安全性和容错能力
    3.8 小结
第四章 原油出炉温度精确测量的研究
    4.1 引言
    4.2 多传感器融合技术综述
        4.2.1 数据融合的层次
        4.2.2 融合系统的模型结构
        4.2.3 多传感器融合算法
    4.3 原油出炉温度融合算法
        4.3.1 基于数理统计的多传感器融合
        4.3.2 影响原油出炉温度精确测量的其他因素
        4.3.3 原油出炉温度融合
        4.3.4 单侧原油出炉温度融合
        4.3.5 试验数据分析和结论
    4.4 原油出炉温度融合模块
        4.4.1 原油温度融合模块实现步骤
        4.4.2 系统平稳性
    4.5 小结
第五章 基于Elman网络的含氧量软测量
    5.1 引言
    5.2 神经网络综述
        5.2.1 神经网络发展历程
        5.2.2 神经网络的特点
        5.2.3 人工神经网络的应用
        5.2.4 人工神经网络的发展前景
    5.3 加热炉燃烧机理分析
    5.4 Elman回归神经网络模型
    5.5 加热炉烟道含氧量模型
        5.5.1 神经网络输入、输出参数选择
        5.5.2 输入变量的确定
        5.5.3 烟道含氧量模型
    5.6 含氧量模型修正
        5.6.1 滞后时间确定
    5.7 试验情况和分析
    5.8 小结
第六章 管道泄漏检测的研究
    6.1 引言
    6.2 管道检漏技术的概述
        6.2.1 放射物检测法
        6.2.2 示踪剂检测法
        6.2.3 声波检测法
        6.2.4 负压波检测法
        6.2.5 管内智能爬机
        6.2.6 质量平衡法
        6.2.7 管道瞬变模型法
        6.2.8 统计决策法
        6.2.9 地面回接检测方法
    6.3 SCADA系统的结构:
    6.4 负压力波法泄漏检测设计
        6.4.1 负压力波法泄漏检测原理
        6.4.2 模式识别法辨识
        6.4.3 管道泄漏距离定位
    6.5 管道实时瞬变模型法
    6.6 管道泄漏检测的实现
        6.6.1 管道动态仿真软件
        6.6.2 泄漏检测实现流程
        6.6.3 其他作用
    6.7 小结
第七章 加热炉雾化风优化控制
    7.1 加热炉控制系统
        7.1.1 开关量控制
        7.1.2 模拟量控制
    7.2 空压机自动控制系统设计
        7.2.1 燃油雾化燃烧原理
        7.2.2 系统存在的问题
        7.2.3 系统描述
        7.2.4 控制方法
        7.2.5 试验数据与分析
        7.2.6 控制的实现
    7.3 小结
第八章 结论与展望
    8.1 论文工作总结
    8.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间完成的工作业绩
作者简介
致谢

(6)加热炉燃烧系统先进控制策略的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外的研究进展
        1.2.1 预测控制研究现状
        1.2.2 加热炉控制策略研究现状
        1.2.3 实验室研究基础
    1.3 本文主要内容
第2章 蓄热推钢式加热炉概述
    2.1 加热炉工艺及分类
        2.1.1 连续式加热炉
        2.1.2 推钢式加热炉
        2.1.3 蓄热式加热炉
    2.2 蓄热推钢式连续加热炉简介
        2.2.1 炉体结构
        2.2.2 控制系统
        2.2.3 主要被控对象的控制策略
    2.3 研究对象及亟待解决的问题
    2.4 本章小结
第3章 加热炉先进控制策略的设计与实现
    3.1 加热炉炉温控制策略的设计
        3.1.1 炉温控制分析
        3.1.2 广义预测控制算法简介
        3.1.3 炉温先进控制策略的设计
        3.1.4 炉温对象模型的建立
        3.1.5 炉温广义预测控制器仿真
    3.2 加热炉其他控制策略
        3.2.1 炉压控制策略
        3.2.2 排烟温度控制策略
    3.3 先进控制策略的实现与应用
        3.3.1 先进控制工作站的部署
        3.3.2 先进控制软件的设计
        3.3.3 控制器参数整定与其他调整
        3.3.4 控制策略的投运效果与节能计算
    3.4 本章小结
第4章 T-S模糊模型的辨识与仿真
    4.1 T-S模糊模型
        4.1.1 T-S模糊模型输入输出描述形式
        4.1.2 T-S模糊模型辨识
    4.2 T-S模糊模型前件结构与参数的辨识与优化
        4.2.1 模糊C-均值算法
        4.2.2 粒子群优化算法
        4.2.3 FCM辨识前件结构与参数
        4.2.4 PSO-FCM辨识前件结构与参数
    4.3 T-S模糊模型后件参数的辨识
    4.4 仿真研究
        4.4.1 仿真试验1
        4.4.2 仿真实验2
        4.4.3 仿真实验3
    4.5 本章小结
第5章 基于加热炉历史数据的模糊预测控制
    5.1 模糊预测控制基本原理
    5.2 模糊GPC结构
        5.2.1 模糊模型等价转换
        5.2.2 模糊模型两种结构
        5.2.3 模糊预测控制仿真研究
    5.3 基于加热炉历史数据的模糊GPC的设计
        5.3.1 数据预处理
        5.3.2 加热炉炉温T-S模型的建立
        5.3.3 模糊GPC仿真
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作内容总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(7)无人值守井站系统的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 无人值守井站建设的目的及意义
    1.2 国内外无人值守井站相关研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外无人值守场站发展现状
        1.2.2 国内无人值守场站发展现状
    1.3 本文技术路线及主要研究内容
第二章 X区块无人值守井站建设必要性分析
    2.1 X区块概况
    2.2 X区块无人值守井站建设现状与问题剖析
        2.2.1 数字化建设与运行情况
        2.2.2 无人值守井站建设需求
        2.2.3 无人值守井站建设的技术对策
    2.3 本章小结
第三章 无人值守井站系统初步方案设计及先导性试验
    3.1 无人值守站初步方案设计
        3.1.1 场站系统设计
        3.1.2 远程监控系统设计
    3.2 先导性试验
        3.2.1 试验站点现状
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 试验效果评价
    3.3 本章小结
第四章 无人值守井站系统方案优化与应用
    4.1 场站系统方案优化
        4.1.1 工艺自控子系统优化
        4.1.2 网络通信子系统优化
        4.1.3 防雷保护子系统优化
    4.2 远程监控系统优化
        4.2.1 PLC控制子系统优化
        4.2.2 数据监控子系统优化
    4.3 中心站设计方案
        4.3.1 设计思路
        4.3.2 系统构架及数据链路调整
        4.3.3 中心站主要设备配置
        4.3.4 中心站供电及网络系统
    4.4 无人值守井站系统应用效果评价
    4.5 本章小结
第五章 结论和建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
参考文献

(8)步进式加热炉自动控制系统设计及研究(论文提纲范文)

声明
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 步进梁加热炉简介
    1.2 国内外加热炉计算机控制系统研究和应用现状
        1.2.1 国外加热炉计算机控制系统研究和应用现状
        1.2.2 国内加热炉计算机控制系统研究和应用现状
    1.3 山东泉信步进梁加热炉控制系统概况
        1.3.1 山东步进梁加热炉工艺概述
        1.3.2 山东步进梁加热炉检测及控制要求
    1.4 本文研究的意义及主要工作
第二章 加热炉控制系统总体结构
    2.1 计算机控制系统总体结构
    2.2 上位机监控软件及实现功能
        2.2.1 上位机监控软件WinCC简介
        2.2.2 上位机实现的基本功能
    2.3 下位机硬件配置及实现功能
        2.3.1 下位机编程软件Step7简介
        2.3.2 下位机硬件配置
        2.3.3 下位机实现的基本功能
第三章 加热炉控制系统设计
    3.1 炉温控制
        3.1.1 炉温-煤气流量串级控制
        3.1.2 炉温控制结果
    3.2 流量控制
        3.2.1 煤气流量-空气流量双闭环比值控制
        3.2.2 煤气流量-空气流量双交叉限幅控制
        3.2.3 流量控制结果
    3.3 炉压控制
        3.3.1 加热段炉压自动控制
        3.3.2 均热段炉压自动控制
        3.3.3 炉压控制结果
    3.4 电气逻辑控制
        3.4.1 燃烧系统换向控制
        3.4.2 入炉、出炉逻辑控制
        3.4.3 步进梁自动控制
第四章 灰色局势决策理论
    4.1 灰色局势决策策略的提出
        4.1.1 待轧研究的意义
        4.1.2 待轧策略的基本问题
        4.1.3 待轧策略的提出
    4.2 灰色局势决策策略
        4.2.1 灰色局势决策简介
        4.2.2 灰色局势
        4.2.3 效果测度
        4.2.4 决策元、决策向量与决策矩阵
        4.2.5 决策准则
        4.2.6 多目标灰色局势决策步骤
第五章 灰色局势决策在待轧上的应用
    5.1 待轧分析
        5.1.1 待轧热工分析
        5.1.2 待轧过程分析
    5.2 灰色局势决策待轧应用
        5.2.1 灰色局势决策框图
        5.2.2 灰色事件集P_s和P_b关系的确定
        5.2.3 灰色决策待轧应用
结束语
参考文献
致谢

(9)基于PLC的步进梁式加热炉监控系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 加热炉的技术特点与分类
        1.1.2 步进梁式蓄热加热炉
        1.1.3 余热蓄热技术
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 加热炉的系统状况
        1.2.2 加热炉系统控制的作用
    1.3 研究思路与研究目的
    1.4 本文的主要研究内容及结构
第2章 可编程控制器与 WINCC 过程监视系统
    2.1 可编程控制器
        2.1.1 PLC 的发展历程
        2.1.2 PLC 的结构与工作流程
        2.1.3 PLC 的技术发展
        2.1.4 继电控制、DCS 与 PLC 控制对比
        2.1.5 PLC 的应用领域
        2.1.6 工程设计中选用 PLC 应注意的问题
    2.2 WINCC 过程监控系统
    2.3 本章小结
第3章 步进梁式加热炉技术规格
    3.1 加热炉生产工艺流程
    3.2 炉型和炉子尺寸及炉体结构
        3.2.1 炉型
        3.2.2 炉子基本尺寸
        3.2.3 炉体结构
        3.2.4 节能燃烧方式
    3.3 蓄热式燃烧系统
        3.3.1 系统构成
        3.3.2 蓄热式烧嘴
        3.3.3 换向装置
    3.4 本章小结
第4章 步进梁式加热炉控制系统设计
    4.1 引言
    4.2 仪表检测控制系统的特点
    4.3 加热炉控制系统主要控制功能
        4.3.1 能源介质的安全监控
        4.3.2 炉内温度与燃烧控制
        4.3.3 换向控制
        4.3.4 炉膛压力控制
        4.3.5 排烟温度控制
        4.3.6 安全和保护
        4.3.7 燃烧自动保护设备
    4.4 汽化冷却系统主要控制功能
    4.5 本章小结
第5章 步进梁式加热炉监控设计
    5.1 加热炉监控画面概述
    5.2 监控画面设计
        5.2.1 主画面
        5.2.2 加热 1 段画面
        5.2.3 加热 2 段画面
        5.2.4 加热 3 段画面
        5.2.5 均热段画面
        5.2.6 CO 画面
        5.2.7 汽化画面
    5.3 主画面操作
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介

(10)基于自动燃烧的轧钢加热炉控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外相关研究
        1.2.2 国内相关研究现状
    1.3 预期创新点
    1.4 研究方法和研究内容
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 论文结构
第2章 加热炉燃烧系统控制理论
    2.1 加热炉工艺概况
    2.2 燃烧系统
    2.3 双蓄热步进式加热炉的燃烧控制
        2.3.1 双蓄热步进式加热炉的炉温控制
        2.3.2 动态空燃比
第3章 加热炉的自动化控制系统总体设计
    3.1 自动化系统的总体结构
    3.2 上位机监控系统
    3.3 PLC控制系统结构
        3.3.1 PLC硬件组态
        3.3.2 信号采集传感器简介
        3.3.3 信号数据的分析与处理
    3.4 自动燃烧控制系统设计
    3.5 加热炉压力控制系统的设计
        3.5.1 炉膛负压控制系统设计
        3.5.2 恒压控制调节气体流量的目的
        3.5.3 恒压控制的方案设计
    3.6 自动燃烧换向控制系统的设计
        3.6.1 自动式烧嘴换向控制模式
        3.6.2 分散式换向控制策略
    3.7 本章小结
第4章 自动燃烧轧钢加热炉控制
    4.1 加热炉控制系统
    4.2 炉膛压力控制
    4.3 加热炉炉温模型建立
        4.3.1 模糊PID控制
        4.3.2 数据通讯
        4.3.3 物料跟踪
        4.3.4 钢坯加热数学模型
        4.3.5 标准加热工艺数据库
        4.3.6 加热炉内部自动调整
        4.3.7 数据管理
        4.3.8 系统工作主界面
第5章 自动燃烧的轧钢加热炉控制系统运行测试
    5.1 运行总体情况
    5.2 钢温控制方面
    5.3 钢坯通条温差
    5.4 煤气单耗和氧化烧损
    5.5 控制系统软件系统测试
        5.5.1 温度跟踪
        5.5.2 生产报表
    5.6 本章小结
结论
参考文献
附录 A PLC控制程序
附录 B 自动燃烧系统控制程序
致谢
在学期间研究成果

四、加热炉的合理使用与自动控制(论文参考文献)

  • [1]基于神经网络的蓄热式加热炉的温度控制研究[D]. 熊延辉. 华北理工大学, 2019(03)
  • [2]基于PLC的步进梁式加热炉监控系统的分析与设计[D]. 王永奎. 燕山大学, 2016(02)
  • [3]加热炉自动控制系统研究[D]. 赵兴宇. 东北大学, 2012(05)
  • [4]基于模糊RBF神经网络PID的加热炉温度控制系统设计[D]. 周信. 辽宁科技大学, 2020(02)
  • [5]长输原油管道加热炉自动控制技术的研究[D]. 黄翼虎. 浙江大学, 2005(02)
  • [6]加热炉燃烧系统先进控制策略的设计与实现[D]. 刘波. 中国科学技术大学, 2017(01)
  • [7]无人值守井站系统的研究与应用[D]. 张隆国. 西南石油大学, 2018(06)
  • [8]步进式加热炉自动控制系统设计及研究[D]. 石勇. 东北大学, 2005(07)
  • [9]基于PLC的步进梁式加热炉监控系统设计[D]. 贺志红. 燕山大学, 2013(01)
  • [10]基于自动燃烧的轧钢加热炉控制系统研究[D]. 李明辉. 华北理工大学, 2020(02)

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加热炉的合理使用与自动控制
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