我国目前多数精炼炉的控制系统均采用 PLC 做为控制器，因此本文研究如何在 PLC 控制器中实现电极调节的模糊控制，具有很高的推广价值。在电极调节控制系统的硬件设 计部分，根据实际的控制要求，对 PLC 的硬件选型、信号采集电路等进行了详细的分析和 设计。在软件设计部分，深入的研究了在 PLC 中实现电极调节模糊控制的编程方法，编写 了程序。这是本文的重点内容，也本文的创新点。
The fuzzy control algorithm is a kind of advanced intelligent algorithm. The practice shows that fuzzy control can reach to dreaming effects for nonlinear and time-varying systems which were used in industrial fields. To prove the same control effect in electrode regulator system, this paper analyses electric arc furnace details and sets the Mathematical simulation model combining with actual arguments. Using respectively traditional algorithm and fuzzy control algorithm under the model’s condition, the results indicates that the fuzzy control algorithm is better than the traditional control algorithm .
分类号： U D C：
密级： 编号：
学位论文
基于 PLC 的模糊控制在 100t 精炼电弧炉 电极调节中的应用
刘文远
指导教师姓名： 毛一之 教授 河北工业大学
申请学位级别： 硕 士
学科、专业名称： 电气工程
论文提交日期： 2011 年 11 月
论文答辩日期： 2011 年 12 月
学位授予单位： 河北工业大学
模糊控制算法是一种先进的智能算法。实践证明模糊控制在很多工业领域内，对于非 线性、时变的复杂系统都能达到比较理想的控制效果。为了证明模糊控制同样也能在电极 调节系统中达到良好的控制效果，本文对电弧炉各个环节进行了分析，结合实际参数建立 了电极调节系统的数学仿真模型。在该模型下分别采用传统算法和模糊控制算法进行控 制，仿真结果表明模糊控制超调小、响应快、无震荡，其调节性能明显优于传统控制算法。
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基于 PLC 的模糊控制在 100t 精炼电弧炉电极调节中的应用
APPLICATION OF FUZZY CONTROL IN ELECTRODE
ADJUSTMENT SYSTEM OF 100T ELECTRIC
REFINING FURNACE BASED ON PLC
ABSTRACT
Electric arc furnace is one of the main ways of modern steelmaking. As an important part of the electric refining furnace, working performance of electrode regulator system impact directly on the steel production,quality and energy consumption. Because the electric arc furnace exists serious random disturbance in steelmaking process system，the effect of the control algorithm is not satisfactory, so as to cause high energy consumption and low efficiency of the electric arc furnace.So choosing a more advanced algorithm to improve electrode regulation performance is important for saving electric energy and improving the production efficiency.
by Liu Wenyuan
Supervisor: Professor. Mao Yizhi
November 2011
河北工业大学硕士学位论文
基于 PLC 的模糊控制在 100t 精炼电弧炉电极调节中的应用
摘要
电弧炉炼钢是现代主要的炼钢方式之一。电极升降调节系统作为精炼电弧炉的重要组 成部分，其工作性能的好坏直接影响钢的产量、质量和能源消耗。由于精炼电弧炉在冶炼 过程中系统存在着严重的随机干扰，采用传统的控制算法进行电极调节效果并不理想，结 果造成了电弧炉耗能高、效率低。因此，选择一种先进的控制算法来改善电极的调节性能， 对节省电能，提高生产效率有着重要的意义。
答辩委员会主席： 评 阅 人：
2011 年 11 月
Thesis Submitted to Hebei University of Technology
for The Master Degree of Electrical Engineering
APPLICDJUSTMENT SYSTEM OF 100T ELECTRIC REFINING FURNACE BASED ON PLC
在文章中利用 WinCC 设计开发了一个人机界面，用来在上位机中显示现场过程值的 实时状态和历史趋势，并且可以对过程值进行归档、查询、打印等。人机界面可以为工程 技术人员从画面中了解到生产实际情况提供方便。文中介绍了使用西门子公司的 WinCC 来设计开发电弧炉电极调节系统人机界面的具体过程，对一些重要环节的设计方法做了详 细的介绍。 关键词：电弧炉电极调节，模糊控制，仿真，PLC，人机界面