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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。
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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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