工业炉温自动控制系统

自动控制原理课程设计

一、设计题目

要求：

1．查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

2．分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。 3．分析系统时域性能和频域性能。

4．运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足给定性能指标要求。（已知条件和性能要求待定）

二、设计报告正文

摘要：炉温控制系统---是指根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。炉温自动控制用热电偶测量温度，与给定温度进行比较，将偏差信号放大后作为驱动信号，通过电机、减速器调节加热器上的电压来实现准确的温度控制。本文经过正确分析系统工作过程，建立系统数学模型，画出系统结构图后，设计与校正前系统性能分析和可采取的解决方案、方法及分析。运用matlab软件进行复杂的系统时域验证和计算机仿真，通过具体设计校正步骤、思路、计算分析过程和结果，对于炉温控制系统的研究与改进具有现实意义。

关键字 炉温 控制系统 系统校正 matlab软件

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自动控制原理课程设计

（一）工业炉温自动控制系统的工作原理

加热炉采用电

自动控制原理课程设计

1 设计题目

要求：

1．查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

2．分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。 3．分析系统时域性能和频域性能。

4．运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足给定性能指标要求。（已知条件和性能要求待定）

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自动控制原理课程设计

摘要

炉温控制系统---是指根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。炉温自动控制用热电偶测量温度，与给定温度进行比较，将偏差信号放大后作为驱动信号，通过电机、减速器调节加热器上的电压来实现准确的温度控制。本文经过正确分析系统工作过程，建立系统数学模型，画出系统结构图后，设计与校正前系统性能分析和可采取的解决方案、方法及分析。运用matlab软件进行复杂的系统时域验证和计算机仿真，通过具体设计校正步骤、思路、计算分析过程和结果，对于炉温控制系统的研究与改进具有现实意义。

关键字 炉温 控制系统 系统校正 matlab软件

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自动控制原理课程设计

1 工业炉温自动控制系统的工作

电阻炉炉温自动控制系统的设计

摘要

电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大功率的电阻炉则应用在各种工业生产过程中。然而，大多数电阻炉存在着各种各样的干扰因素，将会给工业生产带来极大的不变。因此，在电阻炉温度控制系统的设计中，应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案，选择合适的芯片及控制算法是非常有必要的。本设计要求用单片机设计一个能在多种领域得到广泛应用的电阻炉温度控制系统的硬件部分。以单片机为控制核心，外配置时钟电路、温度检测电路、温度控制电路、报警电路的硬件电路设计。实现了处理，存储，报警等功能。

关键字：电阻炉 单片机 报警

ABSTRACT

Resistance furnace in the national economy has a broad application,and power of the resistance furnace is used in various industrial processes.However,most resistance furnace there are all kinds of disturbances which will be to the

电加热炉温度自动控制系统

一、 任务

设计并制作一个温度自动控制系统，控制电加热炉的温度在某一温度范围。 系统的示意图如图1所示。电加热炉顶部置入深度不一的两温度传感器，用于检测加热炉内的温度，炉内温度取其平均值；单片机通过键盘对加热炉的温度进行设定。根据炉内温度与设定温度值的差别程度，有不同的提示信号。炉内的温度和当前设定温度通过显示设备实时显示。

电加热炉降温部件信号转换与调理电路信号提示温度显示单片机测温元件控制电源信号转换与调理电路

图1 温度自动控制系统示意图

二、要求

⒈ 基本要求

（1）温度可调节范围为60℃～200℃，最小设定分度为1℃。 （2）温度显示功能，分辨率为0.1℃。

（3）当温度达到某一设定值并稳定后，炉内温度的波动控制在±2℃以内。

要求温度调控未达到和达到稳定状态，均给出声或光提示信号。 （4）当设定的调节温差为15℃时, 要求达到稳定状态的调节时间小于等于2

分钟，稳定状态下的温度波动在±2℃以内。

⒉ 发挥部分

（1）当温度达到某一设定值并稳定后，、炉内温度的波动控制在±1℃以内。 （2）当设定的调节温差为15℃时, 尽量减少达到稳定状态的调节时间，并

要求超调量不超过3℃，稳定状态下的温度波动在±1℃

第八节 楼宇自动控制系统

目 录

第八节 楼宇自动控制系统 ................................................. 3

8.1概述 ............................................................. 3

8.1.1 系统描述 ................................................... 3 8.1.2 设计范围 ................................................... 3 8.1.3 设计目标 ................................................... 4 8.1.4 设计原则 ................................................... 5 8.1.5 设计依据 ................................................... 6 8.2 系统介绍 ...........................................

概述

厚度自动控制系统(AGC),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓BIRAAGC。之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC,称之谓GMAGC。BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M,没有轧件参数Q,从理论上讲是不完备的。采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。

随着钢铁产品应用的增多,对钢铁板带产品的规格和质量都提出了更高要求,而轧制设备的自动化控制水平是关键,它的性能影响产品的精度和生产率。现代化轧机的水平主要体现在高速、高效、高精度等方面,厚度精度是板材最重要的技术指标。根据要求的板材厚度,设计合适的控制方案,来实现厚度自动控制(A utom atic G auge C ontrol)。

目前,板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。己经取得了巨大成果和经济效益。

为了实现轧件的自动厚度控制，在现代板带轧机上，一般装有液压压下装置。采用

自动化0802，苏悦

综述

温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和 对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我 国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极为重要的实际意义。

国内外温度控制系统的市场发展情况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已

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连铸机二冷水自动控制系统

文均、卫标、会祥、粟小琴

昆钢重装集团维检中心

摘要：炼钢厂3#、4#连铸机二冷水系统的升级改造，通过增加二冷水自动控制功能、采用PID控制调节阀，实现了对水量的精确控制，获得铸坯最佳冷却效果，满足了生产工艺需要，降低了漏钢率，提高了铸坯外形质量。

关键词：二冷水、拉速、配水模型、PID调节

1 引言

炼钢厂3#、4#连铸机建于2003年，机型为三机三流全弧形二点矫直小方坯连铸机。从浇注到成材需要经过两次水冷却，即一次冷却和二次冷却。一次冷却是由结晶器来完成，这个阶段的目的是使钢水在结晶器冷却形成坯壳，然后钢坯进入二冷区，二次冷却水在整个连铸生产阶段是非常重要的，它的冷却效果直接影响着钢坯的质量。由于原来二冷水流量固定不可调节，没有跟随拉速变化，近年来随着股份公司品种钢的开发，在生产优钢过程中，由于二次冷却控制不当，出现了一些铸坯缺陷：如部裂纹、铸坯菱变（脱方）、铸坯鼓肚、表面裂纹。原有的二冷水流量固定配水方式已不能满足工艺需要，达不到最佳的冷却效果，严重影响了钢坯的质量。鉴于这一原因，必须采用二冷水动态调节，获得最佳冷却效果。

2 二冷水的工艺简介及控制思路

连铸机在生产过程中，钢水从中间包到结晶器（一冷）冻结成型，在引

自动化0802，苏悦

综述

温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和 对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我 国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极为重要的实际意义。

国内外温度控制系统的市场发展情况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已

水温自动控制系统

朱琳，控制科学与工程学院

摘 要

本文设计了一个基于LPC2103单片机控制的水温控制系统, 由下位机、上位机、和通讯网络三部分组成。下位机是基于单片机LPC2103和温度传感器DS18B20的高精度数据采集系统，功能是对温度的检测与输出控制。上位机采用计算机.NET软件，与下位机进行数据信息的交互，并显示各路温度值及其曲线、控制参数、设定值等。其中，温度检测单元和可控硅调功控温单元是本文的设计重点。

温度检测单元，根据设计指标的要求我们选择了温度传感器DS18B20，实现温度采集.输出控制单元是通过对加热电阻丝的电源通断来实现的，采用可控硅（晶闸管）调功方式。通过MOC3061光耦过零触发器实现对功率晶闸管的过零触发，从而实现对被控对象（如水箱）的PID温度调节。

关键词：LPC2103； 温度传感器DS18B20； 温度检测； PID温度调节； 可控硅（晶闸管）调功；.NET上位机监控；

Water Temperature Controlling System

ABSTRACT

The paper main desig