钢铁厂是及其重要的基础工业，也是对环境造成严重破坏的污染源之一，钢铁厂烧结机尾又是钢铁厂中较大的污染排放源，对烧结机尾进行有效的除尘是减少钢铁厂对空气污染的有效手段之一。由于静电除尘器具有除尘效率较高、烟气阻力小、维护费用低等优点而成为气体净化和粉尘收集方面的主要除尘设备，被广泛应用在钢铁厂烧结机尾进行气体净化和粉尘收集。然而通常的烧结机尾静电除尘控制系统存在料斗堵料、除尘管道进、出口压力波动较大等影响除尘系统高效运行的因素。
针对上述烧结机尾静电除尘控制系统中存在的问题，本文以西门子S7-300PLC为下位机，以WINCC组态软件为上位机，采用PID控制与模糊控制相结合的先进控制策略进行了控制系统设计。
首先介绍了静电除尘器的国内外发展现状，课题研究的背景及意义，烧结机尾静电除尘控制系统工艺流程及除尘控制系统的测点分布。
其次，本文对控制系统进行了总体设计，对下位机进行了系统硬件组态和软件设计。控制系统软件设计主要包括主程序、电场振打程序、卸灰程序、加热程序、模拟量处理程序、模糊控制器程序。以WINCC组态软件为上位机设计了除尘控制系统的工艺流程主画面、电场振打操作画面、风机风门操作画面.并对关键参数进行了归档记录和报警记录。上位机与下位机之间采用PROFIBUS现场总线进行通讯，把集中控制级与现场设备级进行有机结合，加强了系统的人机交互性，提高了除尘控制系统的运行效率。
在烧结机尾静电除尘控制系统中，除尘管道的进、出口压力偏差控制是整个控制系统的关键，然而除尘管道的进、出口压力是典型的非线性、时变、不确定性系统，难以建立精确地数学模型，采用PID控制算法对除尘管道的进、出口压力控制难以取得良好的控制效果，在此种情况下选择更为先进的控制策略显得尤为重要。模糊控制具有可在线调整参数，不依赖控制对象的数学模型，对解决除尘管道的进、出口压力偏差波动较大问题提供了理论依据，将模糊控制算法和PID控制算法相结合，采用模糊PID控制算法解决上述问题更为合适。本文以进、出口压力为偏差e，以偏差变化率为ec设计了二维模糊PID控制器，并利用MATLAB软件进行了仿真对比，仿真结果显示了模糊PID控制算法能够使系统的超调量较小，震荡次数减少，响应速度加快，控制系统具有较强的稳定性与鲁棒性。最后用PLCSIM仿真软件进行了系统仿真调试，进一步验证了采用模糊PID控制算法的可行性与合理性。
- 作 者：
- 闫茂里
- 学科专业：
- 农业电气化与自动化
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 江苏大学
- 导师姓名：
- 施爱平
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
