摘 要：通過活性白灰回轉(zhuǎn)窯PLC生產(chǎn)線工藝分析，對系統(tǒng)硬件進(jìn)行了配置，分析設(shè)計(jì)了模糊PID控制器，并給出了自適應(yīng)模糊推理與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，經(jīng)編程在PLC環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過運(yùn)行效果良好。
關(guān)鍵詞：PLC，模糊PID，回轉(zhuǎn)窯，壓力

1、引 言

活性白灰作為煉鋼關(guān)鍵原料之一，石灰窯的自動(dòng)化控制的水平和可靠性直接關(guān)系到活性白灰的質(zhì)量及能耗。根據(jù)實(shí)際的工況，本系統(tǒng)采用PLC控制技術(shù)結(jié)合模糊PID控制算法，并采用現(xiàn)場總線技術(shù)以及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)活性白灰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。

2、回轉(zhuǎn)窯工藝及硬件配置

2.1 工藝流程簡介

活性白灰回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，主要煅燒生石灰石，豎式預(yù)熱利用煙氣預(yù)熱，回轉(zhuǎn)窯采用焦?fàn)t煤氣與空氣燃燒比煅燒，最后成品的過程。

圖1 回轉(zhuǎn)窯工藝流程圖
2.2 PLC 控制系統(tǒng)硬件配置

活性白灰生產(chǎn)主要自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用施耐德公司的Premium 系列PLC 進(jìn)行控制，其PLC 控制系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的主機(jī)架和一個(gè)I/O 擴(kuò)展機(jī)架。一個(gè)PLC 主機(jī)架控制電氣系統(tǒng)，另一個(gè)主機(jī)架與I/O 擴(kuò)展機(jī)架控制熱工系統(tǒng)。人機(jī)接口采用3 臺上位工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。PLC 與2 臺上位工控機(jī)之間采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)方式互連。

其中電氣系統(tǒng)PLC，開關(guān)量輸入通道數(shù)96 個(gè)，占用83 個(gè)，備用輸入通道13 個(gè)；開關(guān)量輸出通道數(shù)64 個(gè)，占用46 個(gè)，備用輸出通道18 個(gè)。其中，儀表系統(tǒng)PLC，模擬量輸入總端口數(shù)80 個(gè)，占用端口66 個(gè)，備用端口14 個(gè)；模擬量輸出4 口，占用輸出端口4 個(gè)。

據(jù)此對電氣系統(tǒng)PLC 及儀表系統(tǒng)PLC 配置為(Schneider)PLC 的Modicon TSX Quantum 如下：主機(jī)CPU 為TSXP57303M(2)、開關(guān)量模塊TSXDEY32D2K(3) 、TSXDSY32T2K(2)、模擬量模塊TSXAEY810(7)、TSXAEY414(6)、TSXASY410(1)，另外配置有電源、網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)展等模塊。

3、模糊PID 原理分析及設(shè)計(jì)

活性白灰回轉(zhuǎn)爐燃燒系統(tǒng)焦?fàn)t煤氣集氣管壓力為對象進(jìn)行研究，集氣管壓力模糊控制結(jié)構(gòu)如圖2 所示。集氣管壓力P 為被控制量，集氣管上的蝶閥開度為控制量，控制精度為50 士1OPa。該系統(tǒng)為恒值控制系統(tǒng)。

圖2 集氣管壓力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

全文請見：基于PLC白灰回轉(zhuǎn)窯的模糊PID控制系統(tǒng).pdf