鼓风机防喘控制系统应用研究

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大型鼓风机是高炉冶炼稳定、高效运行的核心动力设备。喘振是鼓风机固有的机械特性,喘振的发生会给机组与高炉带来了不可估量的损失,因此,鼓风机的稳定运行在高炉冶炼中起着至关重要作用。在高炉鼓风机控制过程中,采取比较先进的、科学的控制策略与控制措施,保证了鼓风机正常运行,减少故障率与停车率,对高炉冶炼的生产正常进行和冶炼产量、质量的提高具有极其重要意义。本文主要针对于鼓风机的基本控制系统、喘振预测与防喘振控制进行研究。通过分析鼓风机工作原理、喘振原理、机组控制策略,提出鼓风机控制系统的控制结构与控制方案;控制方案设计包括:智能控制算法仿真与实现,硬件设计、软件设计、上位机监控系统设计、设备通讯技术、鼓风机调试与运行。从而实现鼓风机喘振预测与防喘振控制,保障了鼓风机的稳定运行。在鼓风机控制系统设计过程中,系统采用专家PID算法与S7-315-2DP控制器结合实现了鼓风机防喘振控制,LS-SVM对系统采集的防喘振参数值进行分析,间接完成了鼓风机喘振预测。西门子触摸屏与Factor Talk View SE共同完成了鼓风机控制系统的监测;西门子触摸屏与S7-315-2DP采用以以太网TCP/IP通讯协议实现鼓风机运行过程中的现场监控;Factor Talk View SE组态软件与S7-315-2DP采用OPC服务器进行数据交互,实现鼓风机喘振控制参数值的预测与参数实际值的远程监控,且OPC DA技术解决了Factor Talk View SE与Matlab2014a的数据交换的障碍,进一步实现智能控制算法在工业控制系统上的应用。S7-315-2DP与ACS800变频器采用Profibus-DP协议通讯,确保了鼓风机主电机转速的精准控制。本文成功在鼓风机控制系统中应用了LS-SVM与专家PID算法。LS-SVM有效的实现了喘振的预测,增强了鼓风机控制系统对复杂工业环境的适应能力,降低了鼓风机喘振的几率;专家PID算法解决了单一的PID防喘振控制系统稳定性差,响应时间慢的缺点,提高了控制系统的控制精度。
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