[毕业设计]某公司养护窑温度自控系统电气设计（pwm和pid） 正文

a1a0a2a3a4a5a6a7a8a9a101摘要养护窑养护过程是严格根据工艺要求实施控制的。它能保证产品质量,保证生产速度,不受气候影响。其中自动控制养护方式,可以借助于PLC通过PID算法,模糊控制算法及一些优化控指算法来实现。本设计采用以下三种方案来达到窑温的控制：模糊逻辑控制(FuzzyLogicControl)简称模糊控制(FuzzyControl)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种控制技术。利用模糊控制算法,通过控制进气电磁阀的通断来达到控制养护窑温度。PWM脉宽调制，是靠g6925变脉g1926宽度来控制g17767g1998电g2399。是根据PID算法，g5430g6116PWMg6164g19668要的脉g1926g6980据。g13007g13491用PWM脉g1926g2447控制进气阀g19388的g6183g5332和g1863断，g1186g13792控制养护窑的温度。g8616g1375、g12227g2010、g5506g2010控制，简称PID控制，g2460称PID调g14422。它以g12295g4462g5627g3921、工g1328可靠、调g6984方g1427g13792g6116为工g1006控制的g1039要技术g1055一。本方案是根据PID算法，用PID的g17767g1998g1552来控制电动阀的g5332通g3835g4579，g1186g13792控制养护窑的温度。关键词：模糊控制g727PWM控制g727PID控制g727PLCg727养护窑a1a0a2a3a4a5a6a7a8a9a102AbstractThecuringprocessofthecuringkilnisstrictlyimplementedandcontrolledaccordingtothebasistechnologicalrequirement.Itcanguaranteetheproductqualityandproductionspeedwithouttheeffectofweather.WhiletheautomaticcontrolcanberealizedwiththesupportofthePIDalgorithm,fuzzilycontrollingthealgorithmandsomeoptimizationscontrots.Thisdesignusesthefollowingthreekindsofplanstoachievethekilnwarmcontrol:TheFuzzyLogicControliscalledtheFuzzyControl,whichisonekindofcontroltechnologyonthebasisoffuzzysettheory,thefuzzylanguagevariableandthefuzzylogicinference.Itcanachievethetemperatmecontrolofthecuringkilnbyusingthefuzzycontrolalgorithmandcontrollingthebearkoftheair-insolenoidvalve.ThePWMpulse-durationmodulationdependsonthechangeofpulsewidthtocontroltheoutputvoltageandformspulsedatewhichPWMneedsaccordingtothePIDalgorithm.Thesystemcontrolstheair-inletvalvewiththePWMpulsetoopenandtoshutoff,andthuscontrolsthecuringkilntemperature.Theproportion,theintegralandthedifferentialcontrol,arecalledthePIDcontrol,andarealsocalledthePIDadjustment.Itbecomesoneofthemaintechnicalsinindustrycontrolbecauseofitssimplestructure,thegoodstability,thereliableworkandtheconvenientadjustment.ThisplancontrolsthemotorizedvalvewiththePIDoutputaccordingtothePIDalgorithmtoclearthesize,thuscontrolsthetemperatureofthecuringkiln.a1a0a2a3a4a5a6a7a8a9a103a11a12.4a13a14a15a16a17.61.2a18a19a20a21a22a23a24a25a26a27a28a29.6a13a30a15a31a32a33a34a35a36a37a38a39.8a40a41a42a43a44a45a46a47a25a48a49.8a40a41a40a50a51a48a49a52a53.8a40a41a40a41a42a54a55a21a22a50a51a48a49a52a53.82.2.2PWMa21a22a50a51a48a49a52a53.102.2.3PIDa21a22a50a51a48a49a52a53.8a13a56a15a57a58a59a35a38a39.13a60a41a42a61a62a63a47a25a48a49.133.2a61a62a63a62a64a65a66a25a67a68.143.2.1a69a70a71a72a73a74a75a67a68a76.14a60a41a40a41a40a69a70a71a77a78a79a67a68a76.14a60a41a40a41a60a69a70a71a78a63a79a76.15a60a41a40a41a80a69a81a82a79a25a67a68a76.15a60a41a40a41a83a84a85a62a79a25a67a68a76.16a60a41a40a41a86a87a88a85a62a79a25a67a68.16a13a89a15a31a32a58a59a35a38a39.18a80a41a42a21a22a50a90a25a67a68.18a80a41a40a91a92a93a94a95a96a97a98a99a49a100a101a102a54a103a25a67a68.18a80a41a40a41a42a95a96a97a98a99a49.18a80a41a40a41a40a104a105a106a107a108a109a40a110a110a25a21a22a111a112a25a113a98a114a115a76.19a80a41a40a41a60a107a95a116a117a118a95a93a107a108a109a40a110a110a91a92a93a119a112a53a120.194.3a91a95a121a21a22a122a123a52a53a124a124a125a125.17a80a41a80a91a92a93a95a96a97a81a126a47a25a48a49.23a80a41a80a41a42a65a79a66a25a67a68.23a80a41a80a41a40a69a95a96a97a81a126a47.26a13a127a15a128a129a130a131a132a133a134a135a136a137a138a133a35a38a39.27a83a41a42a65a79a66a139a140a47a25a48a49.27a83a41a42a41a42a141a142a94a143a144a50a51.27a83a41a42a41a40a141a145a144a50a51.27a83a41a42a41a60a146a147a65a79a66a139a140a47.27a83a41a40a148a149a81a126a47a25a48a49.27a83a41a60a150a151a150a152a153a154a155a156a157a158a159a160a161a162.28a13a163a15a31a32a33a34a35a164a130a38a39.29a86a41a42a46a165a45a46a47a25a48a49.29a86a41a42a41a42a54a55a21a22a25a45a46a47a48a49.29a86a41a42a41a40a91a166a116a21a22a25a45a46a47a48a49.29a86a41a42a41a60a91a95a121a21a22a25a45a46a47a48a49.30a86a41a40a167a168a47a46a165a25a48a49.30a13a169a15a31a32a33a34a35a170a171a172a173a174.31a13a175a15a56a176a177a178a35a179a180.32a181a41a42a54a55a21a22a50a51a113a182a98.32a1a0a2a3a4a5a6a7a8a9a104a181a41a40a91a166a116a21a22a50a51a113a182a98.32a181a41a60a91a95a121a21a22a50a51a113a182a98.32a183a17.33a184a185a186a187.34a188a189a190.35a1a0a2a3a4a5a6a7a8a9a105引言g19555g11540g12050g1262g13475g8994的g20146速g2469g4649，g1166g1216的生g8975g8712g5191的g6564g20652，g2520种g1315g4441g4579g2318、g2842用g5326g12581、g1901g4395g8016g1699g19644g2530g7161g12511g14336g6312g3332g13792g17227。g5326g12581g1006的g13333g14647g7136g11439，g5114动g1114g11744g3371生产g1006的g20146速g2469g4649g994技术g19773g7044。g1268g13491的g11744g3371g990g3324g1852自g9994的g10627g3671中生产g1998来的，g2164工g2620g7411g19283，g6116g2163g10587不g20652。现g3324g2520g1022g5326g7460生产g2390g2842g999g19388g11752制g1998g1114一种g11744g3371养护窑，用来g2164g5567g11744g3371的g1998g2390g2620g7411，以g1427g6564g20652生产g6940g10587g994g13475g8994g6940g11422。g4557g42g45g3423g13007g2027养护窑，g6984g1022控制g13007g13491是g11013g7044式窑g1319g13479g7512、g9921工g1391调g13007g13491、工g1006计算g7438控制g13007g13491g13464g6116的g6116g3883技术工艺设g3803，一g14336的其控制g7692g5527为g2345g10267g7438，g17837类控制g13007g13491虽g9994具有g6116本低、g1319g12227g4579、程序简短等优点，但只适合g4579g3423控制g13007g13491，g4557于较g3835g3423控制g13007g13491，不但g6116本g3835g3835增g2164，g13792且可靠g5627较差，g4557要求较g20652的g13007g13491难以实现。PLC具有g2163能强、可靠g5627g20652、使用灵g8975方g1427、易于编程及适应工g1006g10627g3671的优点，是一种通用的自动控制装置，g13479合当今g2469g4649较g5567、应用越来越广的模糊控制技术，可实现较g3835g3423控制g13007g13491，且g2163能完善，g6940果g3921。下面介绍一种以PLC为控制g7692g5527、以模糊控制、PWM控制、PID控制理论为依据，通过模糊算法、PID算法等优化算法来实现养护窑温度控制。a191a192a193a194a195a196a197a198a199a200a2016第一章绪论1.1养护窑控制技术简介g19555g11540我国g13475g8994的g2469g4649，市场g990g5326g12581g7460料的g19668求也向g11540g20652质量、g3835g6980量方向g4649。g1268g13491的g5326g7460制造工艺越来越显露g1998产品质量差，产量g4579，g4557g10627g3671污染严重的缺点。g11744g3371生产线养护温度控制是g11744g3371生产质量控制的最g2530一g10627，也是最为重要的一g10627。生产g6116g3423的g11744g3371g3324不同的温度养护过程中进行养护，g1262有不同质量的g11744g3371生产g1998来。g11744g3371生产线养护g13007g13491g1039要g11013蒸气g2469生装置、蒸气工艺管路、养护窑温度控制g13007g13491三部g2010g13464g6116。温度养护原理是：蒸气g2469生装置产生饱和g8712蒸气，通过固g4462管线g17767送到g2520养护窑内，g4557g6164生产的g11744g3371进行温度养护，并g11013养护窑温度自动控制g13007g13491g4557g2520养护窑进行温度控制。为g1114适应g12050g1262的g2469g4649和满足g1166g1216g4557产品最求的不断g6564g20652国内g2390家g5332始引进国外技术。g1375如：华泰的g17837条生产线具有MBSg6980控g13007g13491和远程g1268感技术，计量准确，g6116g3423g1039g7438g11013世界先进的模箱振动产生强劲激振力复合g13792g6116，g1852自动监控的蒸汽养护窑，采用气流循g10627原理，g20652g6940g14422能，温度均衡，10g4579时内使g11744g3371坯g1319迅速得到养护，保证产品质量。曲靖华泰g7044g3423墙g7460有限公司是云南省曲靖越钢集团有限公司控股的g20652g7044技术g7044g3423墙g7460生产企g1006，位于曲靖市麒麟g2318越州镇。公司g1852g3883引进并消化吸收美国哥伦g8616亚g7438械公司1g2500g43Fg3423g20652强g5437g14406g9163g1969g3315g12366g5527g11744g3371自动化生产线，g5192生产能力10g987g12447方g12871，g17837g3324云南g1047g14279g16211南g3332g2318g18129是g12544一家。1.2养护窑控制技术的研究状况g19555g11540我国g13475g8994的g2469g4649，市场g990g5326g12581g7460料的g19668求也向g11540g20652质量、g3835g6980量方向g4649。g1268g13491的g5326g7460制造工艺越来越显露g1998产品质量差，产量g4579，g4557g10627g3671污染严重的缺点。g11744g3371生产线养护g13007g13491g1039要g11013蒸气g2469生装置、蒸气工艺管路、养护窑温度控制g13007g13491三部g2010g13464g6116。温度养护原理是：蒸气g2469生装置产生饱和g8712蒸气，通过固g4462管线g17767送到g2520养护窑内，g4557g6164生产的g11744g3371进行温度养护，并g11013养护窑温度自动控制g13007g13491g4557g2520养护窑进行温度控制。g11744g3371生产线温度养护的控制方式可以采用以下g1972种方式：g4462时g3132控制、可编程g4462时g3132控制、PLC控制g450工g1006控制g7438g708IPCg709控制等。g8611种方式g18129g2520有优缺点。g4462时g3132控制及可编程g4462时g3132控制优点是g1227格，缺点是只能g2010g8585控制，不能调g14422，且g6817g1328不g1427g727PLC控制的优点是g12295g4462可靠，缺点是显g12046及控制调g6984不g1427g727a202a203a204a205a206a207a208a209a210a211a2127工g1006控制g7438g708IPCg709控制g2029具有PLC控制g12295g4462的优点，g2460具有g1028g4512的显g12046及控制调g6984的g2163能，并能实现g11744g3371温度养护的g10317g8542要求：g2375g6365g13485g4462的温度曲线，g4557养护窑进行温度控制。IPC控制g13007g13491可根据g11744g3371养护的g10317点确g4462的温度曲线进行严格的温度控制，使养护窑温度g6365g10043g6164g13485g4462的温度曲线g17828行。采用工g1006控制g7438进行控制，可实现温度自动采集显g12046g2163能及温度曲线的控制g2163能，并且g13007g13491g17828行g12295g4462。g13007g13491采用g8733g4395g6817g1328界面，使用g2325g2010方g1427。采用养护窑自动温度控制g13007g13491g2530，可g6564g20652养护温度控制g12946度，g6564g20652g11744g3371产品质量，g1955g17743g6817g1328g2604的g2183动强度，并能g2474得g14403g3921的g13475g8994g6940g11422。g11744g3371生产线温度养护g13007g13491g2163能及g1039要技术指g76431g714g13007g13491实现以下g2163能：养护窑温度自动采集显g12046g2163能温度曲线显g12046g2163能养护窑温度自动控制g2163能g13485g4462温度曲线，自动控制养护窑温度g2163能g6980据g4396g1660g2163能g21g714g1039要技术指g7643：g13485g4462温度曲线控制g2163能g727温度PID调g14422控制g2163能，P、I、Dg2454g6980可调g727温度采集g12946度：g1020g17g24g8g13007g13491温度控制g12946度：g1020g17g24g8g11744g3371g3324生产过程中最g2530一g17959工序是养护。g11458g2081养护的方法有g1016种。一种是g1268g13491的自g9994养护g727自g9994养护只g19668要一g1022可g1391养护的露g3837场g3332，靠g19463g1821g2164温。g17837种养护方法g6249g17176g4581，养护g6116本低。缺点是养护g2620g7411g3838g19283，受g10627g3671温度影响g3835，g4557产品质量要求较g20652时，g7092法保证g20652质量g994短生产g2620g7411。g4600其g3324我国g2283方g3332g2318的g1920g4407，温度低，g19463g1821g4581，g20130g8813g3835，g3837气条g1226g5706g2167，不适用g17837种养护方法。但是g3324一些g16280模较g4579的g11744g3371g2164工场g6164g17836g13475g5132用到g17837种养护方法。g2490一种养护方法g4613是g3324养护窑中进行养护。用g6155可以根据g11744g3371的工艺要求指g4462养护g16280g2029，g11013g6175动g6122自动方法控制养护程序的进行。养护窑养护过程是严格g6365g10043g11744g3371的工艺要求实施控制的。它能保证产品质量，保证生产进度，不受g3837气影响。a213a214a215a216a217a218a219a220a221a222a2238第二章控制系统的总体设计2.1工艺流程图的设计控制过程应g16825满足如下要求：g5647g17227动g6365g19074g6365下以g2530，g6984g1022g13007g13491g1813g16780g17828行。g6365下g5647g1584g8502g6365g19074，g6984g1022g13007g13491g1584g8502g17828行。g8611g1022窑g18129可以自行控制。g6365下g2520窑的g17227动g6365g19074g2530，g2520窑g5332始g17828行，g6365下其g1584g8502g6365g19074，g2520窑g1584g8502g17828行，g6365下g5625g1584g6365g19074，g12117g8502g2520窑的g17767g1998控制。g8611g1022窑的具g1319流程控制要求：g2563动电动g7438，g1391g20130循g10627g9921气流g727g5332g2563进气阀g19388，g1391g9921气控温g727g13475过一g4462时g19400g708设g5670温10g75g709，g1863g19393进气阀g19388g727g6365下g5625g1584g4445g19074，g1584g8502进气阀、g6502气阀和g20130g7438g727g6183g5332g6502气阀g19388，g6502气g727g6365下g1584g8502g6365g19074，g1863g20130g7438，g1863g6502气阀，准g3803g11744g3371g1998窑。g17842g19157要求只要有一g1022窑g6502气，g5647g6502气阀要g6183g5332，只有g5647进气阀g6183g5332，g6177能g17227动g2520窑进气阀。窑温控制g12046g5859g3282如g3282g21g171g6164g12046g292.2方案设计简介2.2.1模糊控制方案设计简介模糊逻辑控制(FuzzyLogicControl)简称模糊控制(FuzzyControl)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算g7438g6980g4395控制技术。1g28g25g24g5192，美国的Lg17g36g17g61g68g71g72g75g2031g12447g1114模糊集合论g7271g28g26g22g5192g1194g13485g1998g1114模糊逻辑控制的g4462g1053和g11468g1863的g4462理。1g28g26g23g5192，g14533国的g40g17g43g17Mg68g80g71g68nig20330先用模糊控制语g2489g13464g6116模糊控制g3132，并g6238它应用于g19161炉和蒸汽g7438的控制，g3324实验室获得g6116g2163。g17837一g5332拓g5627的工g1328g7643志g11540模糊控制论的诞生。模糊控制实质g990是一种非线g5627控制，g1186属于智能控制的范畴。模糊控制的一g3835g10317点是既具有g13007g13491化的理论，g2460有g11540g3835量实际应用背景。模糊控制的g2469g4649最初g3324g16211方遇a213a214a215a216a217a218a219a220a221a222a2239到g1114较g3835的阻力g727g9994g13792g3324东方g4600其是g3324日本，却得到g1114迅速g13792广泛的推广应用。近g210多g5192来，模糊控制不论g1186理论g990g17836是技术g990g18129有g1114g19283足的进步，g6116为自动控制领域中一g1022非g5132g8975跃g13792g2460硕果累累的g2010支。其典g3423应用的g1375子涉及生产和生g8975的g16780多方面，g1375如：g3324家用电g3132设g3803中有模糊洗衣g7438、g12366调、g5506波炉、吸尘g3132、g10043g11468g7438和摄录g7438等g727g3324工g1006控制领域中有g8712净化处理、g2469酵过程、化学反应釜、g8712泥窑炉等的模糊控制g727g3324g999用g13007g13491和其它方面有g3332铁靠站g1584车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及g7438g3132g1166的模糊控制等。二、模糊控制基础模糊控制的基本思想是利用计算g7438来实现g1166的控制g13475验，g13792g17837些g13475验多是用语言表达的具有g11468当模糊g5627的控制g16280g2029。模糊控制g3132(FuzzyControllg72r，g2375FC)获得巨g3835g6116g2163的g1039要原因g3324于它具有如下一些突g1998g10317点：模糊控制是一种基于g16280g2029的控制。它直接采用语言g3423控制g16280g2029，g1998g2469点是现场g6817g1328g1166g2604的控制g13475验g6122g11468g1863g999家的知识，g3324设计中不g19668要g5326g12447被控g4557象的g12946确g6980学模g3423，因g13792使得控制g7438理和策略易于接受g994理解，设计简g2345，g1427于应用。g11013工g1006过程的g4462g5627认识g1998g2469，g8616较容易g5326g12447语言控制g16280g2029，因g13792模糊控制g4557那些g6980学模g3423难以获g2474、动态g10317g5627不易掌握g6122变化非g5132显著的g4557象非g5132适用。基于模g3423的控制算法及g13007g13491设计方法，g11013于g1998g2469点和g5627能指g7643的不同，容易导致较g3835差异g727但一g1022g13007g13491的语言控制g16280g2029却具有g11468g4557的独g12447g5627，利用g17837些控制g16280律g19400的模糊g17842接，容易找到折中的选择，使控制g6940果优于g5132g16280控制g3132。模糊控制算法是基于g2563g2469g5627的知识及语言决策g16280g2029设计的，g17837有利于模拟g1166工控制的过程和方法，增强控制g13007g13491的适应能力，使g1055具有一g4462的智能g8712g5191。模糊控制g13007g13491的鲁棒g5627强，干扰和g2454g6980变化g4557控制g6940果的影响被g3835g3835g1955弱，g4600其适合于非线g5627、时变及纯滞g2530g13007g13491的控制。三、模糊控制应用g11752究现状模糊控制具有g14403g3921控制g6940果的g1863键是要有一g1022完善的控制g16280g2029。但g11013于模糊g16280g2029是g1166g1216g4557过程g6122g4557象模糊信息的归纳，g4557g20652阶、非线g5627、g3835时滞、时变g2454g6980以及g19555g7438干扰严重的复杂控制过程，g1166g1216的认识往往g8616较贫乏g6122难以g5647g13479完g6984的g13475验，g17837g4613使得g2345纯的模糊控制g3324某些情况下很粗糙，难以适应不同的g17828行状态，影响g1114控制g6940果。g5132g16280模糊控制的g1016g1022g1039要问题g3324于：g6925进g12295态控制g12946度和g6564g20652智能g8712g5191g994适应能力。g3324实际应用中，往往是将模糊控制g6122模糊推理的思想，g994其它g11468g4557g6116熟的控制理论g6122方法g13479合g17227来，g2469挥g2520自的g19283处，g1186g13792获得理想的控制g6940果。g11013于模糊g16280g2029和语言很容易被g1166g1216广泛接受，g2164g990模糊化技术g3324g5506处理g3132和计算g7438中能很方g1427的实现，g6164以g17837种g13479合g4649现g1998强g3835的生命力和g14403g3921的g6940果。g4557模糊控制的g6925进方法可g3835致的g2010为模糊复合控制，自适应和自学习模糊控制，以及模糊控制g994智能化方法的g13479合等三a213a214a215a216a217a218a219a220a221a222a22310g1022方面。四、模糊控制g11752究方向g4649望模糊控制仍g9994是一g1022充满g1117g16770的领域。g11013于它的g2469g4649g2394g2502g17836不g19283，理论g990的g13007g13491g5627和完善g5627，技术g990的g6116熟g5627和g16280范g5627g18129g17836是不g3827的，有g5465g1166g1216的进一步g6564g20652。模糊g13007g13491理论g17836有一些重要的理论g16850题g8821有解决。其中g1016g1022重要的问题是g29如g1321获得模糊g16280g2029及g19594属g2001g6980，g17837g3324g11458g2081完g1852g1985g13475验来进行g30以及如g1321保证模糊g13007g13491的g12295g4462g5627。g3835g1319g16840来，g3324模糊控制理论和应用方面应g2164强g11752究的g1039要g16850题为：适合于解决工程g990g7234g17953问题的g12295g4