熔爐溫度控制系統(tǒng)過程控制課程設(shè)計(jì)

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1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)過程控制與自動(dòng)化儀表課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目熔爐溫度控制系統(tǒng)指導(dǎo)教師李楠專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化12級(jí)3班學(xué)號(hào)姓名代奎日期2015/6/10課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)期2014/2015學(xué)年第2學(xué)期姓名代奎專業(yè)自動(dòng)化班級(jí)2012級(jí)3班課程名稱過程控制與自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)題目熔爐溫度控制系統(tǒng)成績(jī)?cè)u(píng)分項(xiàng)目?jī)?yōu)良中及格不及格設(shè)計(jì)表現(xiàn)1.設(shè)計(jì)態(tài)度非常認(rèn)真認(rèn)真較認(rèn)真一般不認(rèn)真2.設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守基本遵守少量違反嚴(yán)重違反3.獨(dú)立工作能力強(qiáng)較強(qiáng)能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成基本獨(dú)立設(shè)計(jì)完成不能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成4.上交設(shè)計(jì)時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)遲交半天遲交一天遲交一天以上設(shè)計(jì)說明書5.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)思

2、路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容完整，結(jié)果正確設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容較完整，極少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容基本完整，有少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容基本完整，有些錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理，關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤，調(diào)理清楚，內(nèi)容不完整，有明顯錯(cuò)誤6.設(shè)計(jì)書寫、字體、排版規(guī)范、整潔、有條理，排版很好較規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題基本規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題基本規(guī)范、整潔、

3、有條理，排版有問題較多不規(guī)范、不整潔、無條理，排版有問題很大7.封面、目錄、參考文獻(xiàn)完整較完整基本完整缺項(xiàng)較多不完整圖紙8.繪圖效果很出色較出色一般較差很差9.布局合理、美觀較合理基本合理有些混亂布局混亂10.繪圖工程標(biāo)準(zhǔn)符合標(biāo)準(zhǔn)較符合標(biāo)準(zhǔn)基本符合標(biāo)準(zhǔn)個(gè)別不符合標(biāo)準(zhǔn)完全不符合標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定說明：不及格標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)內(nèi)容一項(xiàng)否決制，即5為不及格，整個(gè)設(shè)計(jì)不及格，其他4項(xiàng)否決；優(yōu)、良、中、及格標(biāo)準(zhǔn)：以設(shè)計(jì)內(nèi)容為主體，其他項(xiàng)超過三分之一為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，否則評(píng)定為下一等級(jí)；如優(yōu)秀評(píng)定，設(shè)計(jì)內(nèi)容要符合5，其余九項(xiàng)要有4項(xiàng)符合才能評(píng)定為優(yōu)，否則評(píng)定為良好，以此類推。最終成績(jī)：

4、評(píng)定教師簽字：過程控制與自動(dòng)化儀表課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目熔爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求在模殼澆鑄、焙燒時(shí)常使用熔爐，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，需對(duì)爐溫加以控制。在已知熔爐階躍響應(yīng)下，試設(shè)計(jì)一個(gè)，的溫度控制系統(tǒng)，并用Matlab仿真設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容（1）系統(tǒng)工藝描述。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立熔爐的數(shù)學(xué)模型。（3）設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)，整定參數(shù)。（4）用Matlab仿真設(shè)計(jì)結(jié)果，得出結(jié)論。目錄1.緒論12.鋁錠生產(chǎn)工藝描述23.熔爐建模44.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)64.1單回路PID調(diào)節(jié)64.2串級(jí)控制調(diào)節(jié)85.控制系統(tǒng)仿真115.1單回路PID系統(tǒng)仿真115.2串級(jí)控制系統(tǒng)仿

5、真126.參考文獻(xiàn)151.緒論過程控制是應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的一門課，許多的重要概念和方法需要通過實(shí)驗(yàn)才能更好掌握。通過仿真研究各種控制系統(tǒng)和復(fù)雜控制算法，簡(jiǎn)單快捷。過程控制系統(tǒng)仿真就是以過程數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，對(duì)過程控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析、評(píng)估和預(yù)測(cè)研究的一種技術(shù)和方法。Matlab的控制系統(tǒng)相關(guān)工具箱及Simulink的問世，給控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)帶來了極大地方便，已成為風(fēng)行國(guó)際的、有力的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助分析、設(shè)計(jì)工具。Simulink是一個(gè)交互式動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析圖形環(huán)境，提供一個(gè)建立控制系統(tǒng)方框圖，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的環(huán)境。此次設(shè)計(jì)將以“熔爐

6、溫度控制系統(tǒng)”為例，完成在Simulink基礎(chǔ)上的仿真。151.鋁錠生產(chǎn)工藝描述一、鋁錠一般生產(chǎn)過程：先采出鋁土礦，經(jīng)水洗、磨細(xì)等流程生產(chǎn)出鋁礦粉，再經(jīng)焙燒等四道復(fù)雜工藝得到氧化鋁，生產(chǎn)氧化鋁的鋁土礦主要有三種類型：三水鋁石、一水硬鋁石、一水軟鋁石。由于三種鋁土礦的特點(diǎn)不同，各氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)上采取了不同的生產(chǎn)工藝，主要有拜耳法、堿石灰燒結(jié)法和拜爾－燒結(jié)聯(lián)合法三種。通常高品位鋁土礦采用拜耳法生產(chǎn)，中低品位鋁土礦采用聯(lián)合法或燒結(jié)法生產(chǎn)。拜爾法由于其流程簡(jiǎn)單，能耗低，已成為了當(dāng)前氧化鋁生產(chǎn)中應(yīng)用最為主要的一種方法，產(chǎn)量約占全球氧化鋁生產(chǎn)總量的95%左

7、右。氧化鋁在強(qiáng)電流的作用下，電解出鋁金屬，這道流程就叫電解鋁；鋁錠鑄造工藝均采用鋁液注入模具中，待冷卻成鑄坯后取出，注入過程是產(chǎn)品好壞的關(guān)鍵步驟。鑄造過程也即為由液態(tài)鋁結(jié)晶成固態(tài)鋁的物理過程。鑄造鋁錠工藝流程大致如下：出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—重熔用鋁錠—成品檢查—成品檢斤—入庫(kù)出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—合金錠—鑄造合金錠—成品檢查—成品檢斤—入庫(kù)常用的澆鑄方式分為連續(xù)澆鑄和豎式半連續(xù)澆鑄二、鋁錠常見的缺陷：氣孔。主要是由于澆鑄溫度過高，鋁液中含氣較多，鋁錠表面氣孔(針孔)多，表面發(fā)暗，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生熱裂紋。夾渣。主要是由

8、于一是打渣不凈，造成表面夾渣；二是鋁液溫度過低，造成內(nèi)部夾渣。裂紋。冷裂紋主要是澆鑄溫度過低，致使鋁錠結(jié)晶不