窑炉控讲义制系统

PLC控制梭式窑燃烧系统设计摘要近年来来随着电力电子技术的发展，梭式窑的控制上也越来越多的应用自动化的控制技术。

梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。

由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。

本文以梭式窑燃烧控制系统为主要研究目标，在深入研究了梭式窑燃烧的工作过程，详细分析了控制系统的需求后，结合PLC的应用对梭式窑燃烧的控制系统进行了设计研究，针对梭式窑炉运行过程中温度分布不均匀、压力调节繁琐、气氛不可控及抗扰能力差等问题，通过对炉内燃气热值数据分析得出数值模型，结合专家系统在各类温度控制系统中的优点，提出了模糊PID控制算法控制相结合的控制方法。

对窑内温度的控制利用了PID的控制方式，引入了先进的控制算法，利用模糊控制算法对控制系统做了优化设计，系统的动态响应快对系统的控制效果好。

系统能够根据各个传感器检测到的信息数据传送到控制中心进行决策，PLC根据这些变化的电信号，输出变频器控制信号控制相关的电机的工作状态，完成系统的自动化工作，设计的控制系统自动化水平高，应用前景较大，具有很高的现实意义。

关键词：梭式窑，PLC，模糊PID，温度控制，AbstractIn recent years, with the development of power electronics technology, more and more automated control technologies have been applied to the control of shuttle kiln. The shuttle kiln combustion system is composed of a gas burner (burner), a gas valve group, a combustion air blower, a flow meter, a pressure transmitter, an ignition device, a gas/air pressure detecting device, a flame monitoring device, etc., to ensure that the system is safe. Stable operation under reasonable conditions. It consists of a temperature control system, a combustion control system, a pressure control system, and a fault alarm system.In this paper, the shuttle kiln combustion control system is the main research goal. After studying the working process of shuttle kiln combustion in detail, after analyzing the requirements of the control system in detail, combined with the application of PLC, the control system of the shuttle kiln combustion control system is designed. For the problem of uneven temperature distribution, cumbersome pressure regulation, uncontrollable atmosphere and poor anti-interference ability during the operation of the shuttle kiln, the numerical model is obtained by analyzing the calorific value data of the furnace gas, combined with the expert system at various temperatures. The advantages of the control system are proposed, and the control method combined with fuzzy PID control algorithm control is proposed. The control of the temperature in the kiln utilizes the PID control method, introduces an advanced control algorithm, and uses the fuzzy control algorithm to optimize the control system. The dynamic response of the system is fast and the control effect of the system is good. The system can transmit the information data detected by each sensor to the control center for decision. According to these changed electrical signals, the PLC outputs the inverter control signal to control the working state of the relevant motor, completes the automation of the system, and designs the automation level of the control system. High, the application prospect is large, and has a high practical significance.Key Words: Shuttle kiln, PLC, Fuzzy PID, Temperature control,目录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 梭式窑基本结构 (3)1.4 本章小结 (4)2 设计控制系统理论基础 (6)2.1 PID控制系统概述 (6)2.1.1 PID控制基本原理 (6)2.1.2 串级PID控制算法 (7)2.1.3 PID控制算法编制 (8)2.2 模糊控制 (8)2.2.1 模糊控制概述 (8)2.2.2 模糊控制器结构组成 (9)2.3 模糊串级PID控制 (9)2.3.1 模糊串级PID控制概述 (9)2.3.2 模糊串级PID控制系统原理 (10)2.4 本章小结 (11)3 PLC控制梭式窑燃烧系统方案分析 (12)3.1 主控模块的选择 (12)3.2变频调速器 (13)3.3控制系统整体方案 (14)3.4本章小结 (15)4 基于PLC的梭式窑控制系统设计 (17)4.1 控制系统硬件设计 (17)4.2 控制系统PLC模块分析 (19)4.3 控制系统软件设计 (20)4.4 PLC程序流程图设计 (21)4.4.1温度控制系统PLC程序 (22)4.4.2燃烧控制系统 (26)4.4.3压力控制系统 (27)4.4.4故障控制系统 (28)4.5 本章小结 (29)5 PLC梭式窑燃烧控制算法仿真及分析 (30)5.1 控制对象和仿真平台分析 (30)5.2 模糊PID控制仿真 (31)5.3 仿真模型 (32)6 总结与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 研究背景及意义梭式窑的应用正日益广泛, 它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。

玻璃熔窑的压力控制系统的设计；玻璃熔窑的压力控制系统的设计目的和重要性玻璃熔窑是玻璃制造过程中关键的设备，它用于将原料加热融化并成形。

在熔化过程中，熔窑内部会产生高温和高压的环境。

为了确保熔窑的正常运行和安全性，需要设计一个有效的压力控制系统。

压力控制系统的主要目的是监测和调节熔窑内的压力，以保持压力在安全范围内。

通过准确地控制熔窑的压力，可以降低熔窑爆炸的风险，并且确保熔窑内的玻璃质量稳定。

压力控制系统的设计至关重要。

它应该能够实时监测熔窑内的压力，并根据所设定的参数进行调节。

系统中应包括压力传感器、控制器和执行器等组件，以实现自动化的压力控制。

此外，设计过程还需要考虑熔窑的特定要求、工艺参数和安全标准等因素。

一个有效的压力控制系统可以提高玻璃熔窑的生产效率和产品质量，同时降低事故的发生概率，保障人员的安全。

因此，对于玻璃制造企业来说，设计一个可靠的压力控制系统是非常重要的。

玻璃熔窑的压力控制系统主要由以下部分组成：压力传感器：用于测量熔窑内部的压力，并将压力信号转换为电信号。

控制器：接收压力传感器的信号，并根据设定的压力范围进行控制。

控制器可以根据需要调整燃料的供应量，以维持熔窑内部的压力在设定范围内。

气体调节阀：根据控制器的指令，调节燃料气体的供应量。

气体调节阀可以打开或关闭，以控制燃料的流量，从而影响熔窑内的压力。

废气排放阀：用于排放熔窑内部的废气，以调节熔窑内部的压力。

废气排放阀可以根据控制器的指令打开或关闭，以控制废气的流量。

控制面板：用于设置熔窑的压力范围和其他参数，并监控和显示当前的压力值。

控制面板可以与控制器进行通信，以实现对压力控制系统的远程监控和操作。

这些部分共同组成了玻璃熔窑的压力控制系统，并通过相互配合，实现对熔窑内部压力的稳定控制。

本文将介绍玻璃熔窑压力控制系统的设计原则、参数设定和控制策略。

在设计玻璃熔窑的压力控制系统时，需要遵循以下原则：安全性：确保系统的设计和操作符合相关安全标准，以保护工作人员和设备安全。

新型梭式窑炉燃烧控制系统贾华;关福彪;魏学;郭晓阳;安婷【摘要】根据某厂35m3梭式窑炉自动控制系统应用及烧成过程工艺要求，针对传统控制方式控制精度低、调节时间长、控制不稳定等的问题，提出专家PID控制在工业窑炉温控系统中的应用，解决了建模困难、非线性等技术难题，并对燃烧系统、炉温自动控制进行专项研究，通过硬件组态、软件算法程序编写、上位机界面设计，构建了燃烧系统和炉温控制系统一体的综合监控系统，实现了现场信息采集和窑炉自动控制功能。

实际应用证明，系统安全可靠、稳定运行，具有很好的控制效果。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】5页(P4-8)【关键词】专家PID控制;燃烧系统;监控系统【作者】贾华;关福彪;魏学;郭晓阳;安婷【作者单位】内蒙古科技大学信息工程学院，包头 014010;内蒙古科技大学信息工程学院，包头 014010;东北大学机械与自动化学院，沈阳 110089;内蒙古科技大学信息工程学院，包头 014010;内蒙古科技大学信息工程学院，包头 014010【正文语种】中文【中图分类】TP273工业窑炉是烧成过程工艺必要的生产设备，而梭式窑是高耗能工业窑炉的代表，其结构特殊、运行环境恶劣、控制手段落后，所以研究梭式窑炉燃烧系统及炉温控制系统对提高制品质量、节约能源具有重大的意义。

在全面分析梭式窑炉烧成过程工艺基础之上，充分研究燃烧系统，针对炉温时变非线性、多耦合和纯滞后等问题，将专家系统与PID控制相结合，提出了一种专家PID控制器并将其实际应用于梭式窑温度控制系统中[1]，改善了传统PID算法超调大、调节时间长等不足。

在实现温度控制的基础之上，对压力及气氛制度进行辅助调节，上位机采用Wincc监控系统，通过Profibus-DP总线搭建自动控制系统，使温度、压力参数双双按照趋势曲线变化，长期的实际运行结果说明此方法可行且效果极佳，具有很好的参考价值。

冶金石灰窑燃烧控制系统简介摘要钢铁工业是中国国民经济的重要基础和支柱产业。

石灰是钢铁冶金的重要原料。

作为高炉炼铁和转炉炼钢的熔剂，它具有缩短冶炼时间、提高生铁质量和钢水纯度的优点。

可广泛应用于湿法烟气脱硫、酸性工业废水处理等环保领域，以及制备轻质碳酸钙、环氧氯丙烷和氧化铝烧结化工生产工艺等冶金领域。

随着钢铁工业的快速发展，对冶金石灰提出了越来越高的要求。

因此，研究冶金石灰窑生产过程的质量控制理论和技术，实现整个过程的全面优化和安全稳定运行，对于进一步稳定石灰煅烧质量，降低生产能耗，减少环境污染，提高生产效率，具有重要意义，确保钢铁冶炼质量，提高经济效益。

关键词：冶金石灰窑；活性石灰；流量监测；燃烧控制金属外科的优化技术abstract钢铁工业是中国国民经济和支柱产业的重要基础。

石灰岩动物化石材料冶金。

作为高炉和转炉炼钢熔剂，它可以缩短精炼时间，提高原材料质量和钢的纯度等，并可广泛用于环境保护领域，如湿法脱硫和酸性工业废水处理领域。

它广泛应用于碳酸钙、环氧氯丙烷等冶金和化工生产过程，以及铝的制备和烧结。

随着钢铁工业的快速发展，我们对金属冶金设备的需求越来越大。

因此，我们需要对金属冶金工艺质量的经济理论和技术进行研究。

这样，整个过程就可以集成在一起，以优化并安全稳定地工作。

这对进一步稳定碱金属极限、降低能耗、减少环境污染、保证钢铁质量、提高经济效益具有重大意义。

第一章引言1.1学科背景在湿法烟气脱硫、酸性工业废水处理等领域中经常要用到活性生石灰。

另外，活性生石灰也广泛应用于轻质碳酸钙、电石、型煤粘合剂、环氧氯丙烷、烧结法氧化铝等钢铁冶金和化工生产过程中。

在高炉炼铁和转炉炼钢生产过程中，作为溶剂和造渣材料的石灰主要用来去除冶炼中的有害元素，如硫、硅、磷等杂质，它具有有缩短冶炼时间、提高生铁质量和钢水纯净度、延长炉体寿命等优点。

石灰质量的主要衡量指标是活性度，它与很多因素有关：其一是石灰窑窑型的选择。

二十年来,我国冶金行业通过技术引进和自主开发建设投产了一批能够生产出活性石灰的石灰窑，利用这些石灰窑使得我国的优质活性石灰的产量能达到冶金石灰总产量的30%左右，即便这样还不能满足实际需要；其二是石灰窑生产过程的参数检测和燃烧控制。

中型烧结窑自动化控制系统的设计与优化烧结窑作为炼铁过程中必不可少的设备之一，在生产过程中承担着烧结矿的生产任务。

随着技术的不断发展，烧结窑的自动化控制系统成为了生产过程中不可或缺的一部分。

本文将重点讨论中型烧结窑自动化控制系统的设计与优化。

一、自动化控制系统的设计1.功能模块设计中型烧结窑自动化控制系统应包含以下几个功能模块：自动配料、自动点火、自动控温、自动喷水降温、自动排放废气等。

其中，每个模块都应有各自的传感器和执行器，方便监测和控制。

2.传感器选择传感器是自动化控制系统中比较重要的组成部分，传感器的选择应根据窑内不同的工艺参数进行选择。

例如：温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

传感器的准确度和稳定性对系统的控制效果产生很大的影响，因此，在选型时要注重品质和稳定性。

3.控制算法设计控制算法是自动化控制系统的核心部分。

目前常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

根据实际情况和传感器数据，选择合适的控制算法可以缩短烧结时间，降低能耗，提高生产效率。

二、自动化控制系统的优化1.数据采集和分析数据采集是控制系统优化的第一步。

通过数据采集，可以获取窑内温度、氧化还原条件、烧结速率等生产参数的变化趋势，为控制系统的优化提供数据支持。

2.算法的优化通过对历史数据的分析和控制算法的比较，可以对算法进行优化。

例如在PID控制算法中，通过调整比例系数、积分系数、微分系数等参数，改善控制效果。

3.控制系统的实时监控和故障诊断中型烧结窑自动化控制系统在运行过程中可能会遇到各种故障，如设备故障、传感器失灵、通讯故障等。

为此，应实现控制系统的实时监控和故障诊断，及时发现和处理故障，保证生产的正常运行。

4.控制系统与企业信息化系统的集成为利用烧结窑生产过程的相关数据，控制系统应与企业信息化系统进行集成。

信息化系统可以对生产周期进行规划、生产进度进行跟踪，实现数据的共享和交流，便于企业管理。

总之，中型烧结窑自动化控制系统的设计和优化涉及的技术和知识较为复杂，需要多方面的专业人员进行深入的研究和开发，同时也需要与企业生产的实际需求相结合，满足企业的生产需求，提高生产效率和质量，实现企业的可持续发展。

窑炉设计总结引言窑炉作为工业生产中重要的设备之一，其设计合理与否直接影响到生产效率和产品质量。

本文将对窑炉设计进行总结，并探讨一些设计要点和注意事项。

设计要点1. 温度控制窑炉的温度控制是窑炉设计中的关键点之一。

合理的温度控制可以保证生产过程的稳定性和产品的质量。

在设计过程中应该考虑以下几个方面：•温度传感器的位置：传感器的位置应该能够准确地反映窑炉内部的温度变化，避免过大的温度差异。

•温度控制系统：应该选择稳定可靠的温度控制系统，能够精确地控制窑炉的温度。

•温度调节方式：根据窑炉的具体情况选择合适的温度调节方式，如使用阀门控制燃料进气量或调节电热元件的功率等。

2. 材料选择窑炉的材料选择直接影响到窑炉的使用寿命和维护成本。

在材料选择时应该考虑以下几个因素：•耐高温性能：窑炉工作时会受到高温的影响，因此应选择具有良好耐高温性能的材料。

•耐腐蚀性能：窑炉内部可能会受到腐蚀介质的侵蚀，因此应选择具有良好耐腐蚀性能的材料。

•热传导性能：窑炉的材料应具有较好的热传导性能，能够快速传递热量，提高生产效率。

•抗磨损性能：窑炉内部可能会有一些颗粒物质的磨蚀，因此应选择具有良好抗磨损性能的材料。

3. 燃烧系统设计燃烧系统是窑炉中至关重要的部分，合理的燃烧系统设计可以提高燃烧效率和降低能源消耗。

在设计燃烧系统时应该考虑以下几个因素：•燃料选择：根据窑炉的具体情况选择合适的燃料，综合考虑燃料成本和燃烧效率等因素。

•燃烧室设计：燃烧室的设计应该能够提供充足的空间和氧气供应，以保证燃烧的完全性。

•燃烧控制：合理的燃烧控制可以提高燃烧效率和稳定性，避免过量或不足的燃料供应。

•烟气处理：燃烧过程中会产生大量的烟气，应该考虑烟气的处理方式，如净化或回收利用等。

4. 排放与环保窑炉设计中的另一个重要考虑因素是排放与环保。

合理的设计可以降低窑炉对环境的影响，提高生产的可持续性。

在设计过程中应该考虑以下几个方面：•废气处理：排放的废气中可能含有有害物质，应该选择合适的废气处理方式，如除尘、脱硫等。

PLC控制梭式窑燃烧系统设计摘要近年来来随着电力电子技术的发展，梭式窑的控制上也越来越多的应用自动化的控制技术。

梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器（烧嘴）、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成，确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。

由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。

本文以梭式窑燃烧控制系统为主要研究目标，在深入研究了梭式窑燃烧的工作过程，详细分析了控制系统的需求后，结合PLC的应用对梭式窑燃烧的控制系统进行了设计研究，针对梭式窑炉运行过程中温度分布不均匀、压力调节繁琐、气氛不可控及抗扰能力差等问题，通过对炉内燃气热值数据分析得出数值模型，结合专家系统在各类温度控制系统中的优点，提出了模糊PID控制算法控制相结合的控制方法。

对窑内温度的控制利用了PID的控制方式，引入了先进的控制算法，利用模糊控制算法对控制系统做了优化设计，系统的动态响应快对系统的控制效果好。

系统能够根据各个传感器检测到的信息数据传送到控制中心进行决策，PLC根据这些变化的电信号，输出变频器控制信号控制相关的电机的工作状态，完成系统的自动化工作，设计的控制系统自动化水平高, 应用前景较大，具有很高的现实意义。

关键词：梭式窑，PLC,模糊PID,温度控制，AbstractIn recent years, with the development of power electronics technology, more and more automatedcontrol technologies have been applied to the control of shuttle kiln. The shuttle kiln combustion system is composed of a gas burner (burner), a gas valve group, a combustion air blower, a flow meter, a pressure transmitter, an ignition device, a gas/air pressure detecting device, a flame monitoring device, etc., to ensure that the system is safe. Stable operation under reasonable conditions. It consists of a temperature control system a combustion control system, a pressure control system, and a fault alann system.In this paper, the shuttle kiln combustion control system is the main research goal. After studying the working process of shuttle kiln combustion in detail after analyzing the requirements of the control system in detail, combined with the application of PLC, the control system of the shuttle kiln combustion control system is designed. For the problem of uneven temperature distribution, cumbersome pressure regulation, uncontrollable atmosphere and poor anti-interference ability during the operation of the shuttle kiln, the numerical model is obtained by analyzing the calorific value data of the furnace gas, combined with the expert system at various temperatures. The advantages of the control system are proposed. and the control method combined with fuzzy PID control algorithm control is proposed. The control of the temperature in the kiln utilizes the PID control method. introduces an advanced control algorithm, and uses the fuzzy control algorithm to optimize the control system. The dynamic response of the system is fast and the control effect of the system is good. The system can transmit the information data detected by each sensor to the control center for decision. According to these changed electrical signals, the PLC outputs the inverter control signal to control the working state of the relevant motor, completes the automation of the system, and designs the automation level of the control system. High, the applicationprospect is large, and has a high practical significance.Key Words: Shuttle kiln, PLC, Fuzzy PID, Temperature control,目录1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3梭式窑基本结构 (3)1.4本章小结 (4)2设计控制系统理论基础 (6)2.1PID控制系统概述 (6)2.1.1PID控制基本原理 (6)2.1.2串级PID控制算法 (7)2.1.3PID控制算法编制 (8)2.2模糊控制 (8)2.2.1模糊控制概述 (8)2.2.2模糊控制器结构组成 (9)2.3模糊串级PID控制 (9)2.3.1模糊串级PID控制概述 (9)2.3.2模糊串级PID控制系统原理 (10)2.4 本章小结 (11)3 PLC控制梭式窑燃烧系统方案分析 (12)3.1主控模块的选择 (12)3.2变频调速器 (13)3.3控制系统整体方案 (14)3.4本章小结 (15)4基于PLC的梭式窑控制系统设计 (17)3.1控制系统硬件设计 (17)3.2控制系统PLC模块分析 (19)4.3控制系统软件设计 (20)4.4 PLC程序流程图设计 (21)4 4 1温度控制系统PLC程序 (22)4. 4. 2燃烧控制系统 (26)4 4. 3压力控制系统 (27)4. 4. 4故障控制系统 (28)4.5本章小结 (29)5PLC梭式窑燃烧控制算法仿真及分析 (30)5.1控制对象和仿真平台分析 (30)5.2模糊PID控制仿真 (31)5.3仿真模型 (32)6总结与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1绪论1.1研究背景及意义梭式窑的应用正日益广泛，它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。

光伏玻璃窑炉结构光伏玻璃窑炉是用于生产光伏玻璃的设备，其结构主要包括炉体、加热系统、控制系统和排放系统等部分。

下面将从这几个方面详细介绍光伏玻璃窑炉的结构。

1. 炉体结构光伏玻璃窑炉的炉体通常采用矩形或圆形结构。

矩形炉体由耐火材料砌筑而成，常见的材料有高铝砖、硅砖等。

矩形炉体的内部设有隔板，用于控制玻璃的流动和分隔不同温区。

圆形炉体则由耐火材料制成的圆筒状结构，其内部也设有隔板。

2. 加热系统光伏玻璃窑炉的加热系统通常采用电加热或燃气加热方式。

电加热系统通过电阻丝或电极加热炉体，实现对玻璃的加热。

燃气加热系统采用燃气燃烧产生的高温气体，通过燃烧室和炉体之间的热交换来加热玻璃。

加热系统还配备有温度传感器和控制器，用于实时监测和调控炉内温度。

3. 控制系统光伏玻璃窑炉的控制系统主要由PLC（可编程逻辑控制器）和人机界面组成。

PLC负责对加热系统、温度传感器等设备进行控制和调度，实现自动化生产。

人机界面则用于操作员与控制系统进行交互，通过触摸屏或键盘等输入设备，设定工艺参数、查看生产数据等。

4. 排放系统光伏玻璃窑炉的排放系统用于处理炉内产生的废气和废热。

废气通常通过烟囱排出，并经过除尘设备净化后达到环保排放标准。

废热则可以通过热交换器回收利用，为其他工序提供热能，提高能源利用效率。

除了以上主要结构部分，光伏玻璃窑炉还配备有玻璃进料口和出料口，用于进出玻璃原料和成品玻璃。

进料口一般设在炉体的一侧，出料口则位于炉体的另一侧。

为了保证玻璃的均匀加热和冷却，炉体内还会设置多个温度探头，用于对不同位置的温度进行监测。

总结起来，光伏玻璃窑炉的结构包括炉体、加热系统、控制系统和排放系统等部分。

其中，炉体是光伏玻璃窑炉的主体，加热系统负责对玻璃进行加热，控制系统实现自动化生产，排放系统用于处理废气和废热。

这些部分的协同工作，使得光伏玻璃窑炉能够高效、稳定地生产出优质的光伏玻璃产品。