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中厚板加热炉计算机过程控制研究

作 者: 孙世辉
导 师: 陈雪波;于政军
学 校: 辽宁科技大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 过程控制 加热炉 数学模型 中厚板
分类号: TG307
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 26次
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内容摘要


中厚板生产过程中,加热炉是第一道工艺生产设备,而且是耗能大户。钢坯加热的技术直接影响板材产品的质量、能源消耗和轧机寿命。因此加热炉过程控制方法的推广对钢铁企业意义重大。加热炉的生产目标是满足轧制要求的钢坯温度分布,并实现钢坯表面氧化烧损最少和能耗最小。本文对中厚板加热炉计算机过程控制进行了研究,本文做了如下工作:1、建立了基于热力学的钢坯温度预报模型,解决加热炉生产过程中炉内钢坯温度难以测量的问题,并为加热炉炉温设定控制提供重要依据。2、开发中厚板加热炉计算机过程控制系统,采用面向对象用例驱动设计方法,编写加热炉过程控制软件系统设计文档,并用VC++实现该系统。3、根据中厚板生产的实际情况,本系统温度场模型可靠,系统抗干扰性强。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 加热炉控制研究现状  9
  1.3 加热炉控制中存在的问题  9-11
  1.4 本文研究的主要内容  11-12
第二章 中厚板加热炉计算机过程控制研究  12-19
  2.1 中厚板步进式加热炉介绍  12-13
  2.2 加热炉的控制系统结构  13-14
  2.3 加热炉炉温设定  14-18
    2.3.1 钢坯温度预测  14-15
    2.3.2 炉温设定  15-18
  2.4 本章小结  18-19
第三章 加热炉钢坯温度场数学模型  19-30
  3.1 钢坯温度场模型建模  19-22
  3.2 钢坯温度场模型离散化处理  22-26
  3.3 传热学基本理论  26-27
    3.3.1 导热系数  26-27
    3.3.2 比热容  27
  3.4 边界条件  27-29
  3.5 本章小结  29-30
第四章 加热炉计算机过程控制系统设计  30-52
  4.1 UML  30
  4.2 加热炉过程控制系统用例设计  30-42
    4.2.1 过程状态监视系统用例描述  31-35
    4.2.2 过程状态优化系统用例描述  35-37
    4.2.3 “人机交互”系统控制用例描述  37-42
  4.3 对象模型设计  42-45
    4.3.1 对象类选择原则  42-43
    4.3.2 基于对象直接映射原则对象类选择  43
    4.3.3 基于负责任务剥离原则对象类选择  43
    4.3.4 基于用例实现的对象类间关系  43-45
  4.4 基于对象类的用例实现  45-50
    4.4.1 “钢板信息初始化”用例实现  45-46
    4.4.2 “加热过程跟踪”用例实现  46
    4.4.3 “钢坯温度修正”用例实现  46-47
    4.4.4 “炉温优化设定”用例实现  47-48
    4.4.5 “显示钢坯记录”用例实现  48
    4.4.6 “保存钢坯记录”用例实现  48-49
    4.4.7 “显示工作模式”用例实现  49
    4.4.8 “保存工作模式”用例实现  49-50
  4.5 部分类关键操作流程介绍  50-51
    4.5.1 “计算预期炉温”活动流程  50-51
    4.5.2 “寻找烧透点”活动流程  51
  4.6 本章小结  51-52
第五章 加热炉计算机过程控制系统实现  52-59
  5.1 系统配置介绍  52
  5.2 系统服务器  52-55
    5.2.1 加热炉过程控制系统程序  52-53
    5.2.2 WINCC_OPCServer  53-54
    5.2.3 数据库  54-55
  5.3 人机接口(HMI)  55-56
  5.4 系统生产实绩结果  56-58
  5.5 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 一般性问题 > 加热和加热设备
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