加熱爐運動設(shè)備建模及優(yōu)化調(diào)度.pdf

1、加熱爐是軋鋼生產(chǎn)線上的重要設(shè)備之一，也是鋼鐵工業(yè)中的耗能大戶，因此提高加熱爐的加熱效率，降低能耗，對整個鋼鐵工業(yè)的節(jié)能具有重要的意義。建立一個實用性的加熱爐運動設(shè)備模型對鋼坯生產(chǎn)的預(yù)測和模擬研究具有一定的實際意義。
　　本文以步進(jìn)式加熱爐整套運動設(shè)備為背景，對步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行了建模和控制仿真的研究。首先，分析了步進(jìn)式加熱爐的動力機(jī)械機(jī)構(gòu)，建立了液壓裝置和電動機(jī)裝置的數(shù)學(xué)模型，為下文建立加熱爐運動設(shè)備模型奠定了基礎(chǔ)。
　　其次

2、，介紹了步進(jìn)式加熱爐的工藝過程，確定了加熱爐運動設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)，利用液壓裝置和電動機(jī)裝置的數(shù)學(xué)模型建立了入爐輥道、裝料爐門、裝鋼機(jī)、步進(jìn)梁、出鋼機(jī)、出料爐門及出爐輥道的模型，然后利用MATLAB仿真來驗證部分模型的準(zhǔn)確性。
　　再次，文章對加熱爐群的優(yōu)化調(diào)度問題進(jìn)行了分析、研究，建立了加熱爐群優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。針對該數(shù)學(xué)模型建立了遺傳分散搜索算法來求目標(biāo)函數(shù)的最小值，用Matlab程序?qū)崿F(xiàn)該遺傳算法，并用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了運算仿真。

3、通過實驗驗證了該數(shù)學(xué)模型和算法的正確性，取得了爐群優(yōu)化調(diào)度的滿意結(jié)果。
　　最后，基于西門子系列的PLC、WinCC和觸摸屏建立了加熱爐運動設(shè)備控制的仿真模擬平臺。以S7-200PLC作為模型載體，通過觸摸屏Smart700進(jìn)行人機(jī)交互，設(shè)定可修改參數(shù)以便適應(yīng)不同加熱爐運動設(shè)備的需求。模型參數(shù)可以在觸摸屏上查看和修改，能夠較好的實現(xiàn)加熱爐運動設(shè)備的模擬運行。在S7-400PLC中編寫對整個運動設(shè)備的控制程序，定義相關(guān)通訊表后，觸摸