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基于PLC的电石炉控制系统研究与设计

更新时间：2020-06-26 13:27:45 大小：7M 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：plc 控制系统 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

电石炉是生产电石的核心设备，它是通过三相电极之间产生的电弧对原料进行加热，使原料在一定温度下发生化学反应而生产出电石产品。电石炉三相电极升降控制的好坏，直接影响到炉温和三相电流的不平衡程度，从而影响电石产品的质量和电网的质量。

以16500KVA半密闭电石炉技改项目为背景，针对电石炉具有的非线性、时变性、强耦合、难以建立精确数学模型，以及电石冶炼现场环境恶劣等特点，通过对电石炉系统的生产工艺、相关设备及仪表进行调研，设计出了--套完整的基于可编程控制器（PLC）的电石炉控制系统，包括PLC控制系统的软硬件和上位机人机监控界面的设计与工程实现。详细分析了电石炉控制系统的关键部分---电极自动调节系统，探讨了电极升降装置和位置-电流的数学模型，在对常用控制算法分析的基础上，提出了一种基于模糊解耦的电极调节算法，Matlab仿真结果与实际使用的结果表明该算法在静、动态响应、抗扰动能力以及鲁棒性等方面，均优于常规的PID控制。

部分研究成果已经成功应用于多个电石炉改造项目中。控制系统运行状况良好、可靠性高，较好地满足了电石生产要求，降低了操作人员的劳动强度，提高了产品质量和产量，降低了电能消耗，达到了预期的目标。

关键词PLC，模糊控制，电极调节，电石炉，数学模型

电石炉--般来说分为三种：开放式、半密闭式和全密闭式电石炉"。开放炉是只有电石反应用的炉体而没有炉盖的炉子，这种电石炉料面温度高、灰尘多、环境恶劣，现在已经淘汰。半密闭炉是在开放炉的基础上加上-一个集气罩，把炉内产生的一氧化碳抽出一部分，另一部分在料面燃烧。但现在建造的半密闭炉的上面炉盖采用密闭炉的结构，而侧面则有多个炉门，可以随时打开进入进行维修，在炉门的下方开有孔，可以进行人工加料。密闭炉是现在国家推广的环保型电石炉，它诞生于上一世纪40年代末期，是在开放式电石炉上盖上-一个炉盖，将炉内产生的的一氧化碳炉气用抽气设备抽出，并将炉气加以净化处理，可以使能源综合利用。这种炉子的优点是因为有了炉盖隔绝了空气而一氧化碳又被抽出所以料面无法燃烧，而容易达到闭弧操作，大大的节约能源。