模糊控制在铅锌熔炼控制系统中的应用研究

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1、硕f‘学f?“1-乏曼!曼!曼曼!曼!!孽Ilo皇!!!曼!曼曼摘要铅锌广泛应用于电气、机械、军事、冶金、化学和医药业等领域。我国锌铅矿数量不少，但由于国内铅锌冶炼自动化程度不高，金属回收率很低。虽然很多大中型企业采用了集散控制系统，但由于缺乏优化控制的支持，这些设备仅仅代替了原有III型仪表，远没有发挥其控制作用。因此提高铅锌冶炼的自动化水平，成为急需研究的课题之一。本文以白银第三冶炼厂熔炼车间的技术改造工程为背景，结合熔炼车间的控制要求与工艺流程，提出并设计了该控制系统的总体方案。下位机采用STEP7编程软

2、件，将复杂的自动化任务分解为独立的功能块，执行时由主循环模块调用，使其控制更加容易。上位机监控以组态软件WinCeV6．0为开发工具，设计了系统的监视与控制画面，并编制了相应的监控程序，使系统具备了对现场过程数据的动态监视功能、历史数据的归档功能、异常信号的报警功能等。充分运用全集成自动化思想，实现了熔炼车间自上而下的纵向集成以及挂在PROFINET总线上不同PN-IO设备的横向集成。针对热风炉燃烧过程的温度动态变化、不易实现实时控制的特征，重点研究了该部分的控制方法。在分析模糊控制原理基础上，设计了模糊控制器

3、，通过对变量的模糊化、建立模糊规则、模糊控制表以及反模糊化等一系列过程，完成了查表法最佳空燃比模糊控制器的设计。实践表明，该控制方案具有超调小，稳定性好，响应速度快等特点。该系统现已在白银第三冶炼厂投入运行。成功实现了对熔炼车间的实时监视与控制，系统运行稳定，具有实际生产应用价值，取得了良好的经济和社会效益。关键词：熔炼；模糊控制；PLC；组态：PROFINET幢嘲拧制住一熔十泵f1功拧嚣j系统巾的f蕞叮1研宄AbstractLeadandzincarewidelyusedinelectrical，mechan

4、ical，military,metallurgy,chemicalandpharmaceuticalareaandSOon．Thereisalargequantityoflead—zincoreinourcountry．Becauseofthelowlevelofsmeltingautomaticity,themetalreturns—ratioisverylow．AlthoughalotoflargescaleenterprisesadaptDCS，forthelackofoptimalcontrolsupp

5、orting，theequipmentonlyreplacestheoriginaltypeIIIinstruments，farfromplayingtheroleofitscontr01．Thereforeenhancementofleadandzincsmeltingautomaticlevelbecomesoneofurgentlyneededresearchtopics．ThisthesisissetintheengineeringofmeltingtechnicalupgradeinBaiyinthi

6、rdsmeltingfactory．Combinedwithmeltprocessandcontrolrequirements，thispaperputsforwardanddesignstheoverallprogramofthecontrolsystem．ProgrammingsoftwareStep7isadopted．ThecomplexautomateddutyWaSdecomposedintotheindependentfunctionblocks．Whenexecutedbvthemainloop

7、moduletheseblocks，tomakethecontroleasier．WithWinccV6．0fordevelopmentsoftware，monitorandcontrolmenuaredesigned，andcorrespondingmonitorprogramisworkedout，whichmakesthesystemprocessobtainsuchfunctionsasdynamicmonitor,archivinghistorydata，singularityalarmandSOon

8、．Makingfulluseoffullyintegratedautomationidea，top-downimplementationofthesmeltingworkplaceverticallyintegratedandPN．IOequipmenthangingonPROFINETbushorizontallyintegratedarerealizedinthissystem．I