窑温控制系统的设计

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基于嵌入式系统的自适应窑温控制器设计

４４０２重庆市万州区民安砖厂，庆０００；．重４４０）０００（．庆三峡学院电子与信息工程学院，庆１重重
摘要：出了一种基于０６１Ｂ嵌入式开发平台的嵌入式自适应窑温控制器设计方法。该装置以自适应Ｓｔ提Ｋ４０一ｍｉｈ算法为核心，用传感器加嵌入式主板的硬件结构，采红外线温度传感器负责温度采样，入式主板负责参数计算和控制信号嵌
输出。在设计自适应Ｓｉｍｔｈ算法传递函数、进行硬件设备选型和连接后，还具体阐述了设备软件模块的实现方法。按该
方案设计的控制器已得到实现，模拟仿真和工程实用证明：种设计方案高效可靠，此消除滞后时间和抗参数失配能力强，
４４０，ｈｎ；．ｉ－ｒｋＦｃｏｙＣｈｎｑｎ０００Ｃｉａ０００Ｃｉａ２ＭｎＡｎＢｉａｔｒ，ｏｇｉｇ４４０，ｈｎ）ｃ
ＡｂｔａｔＯｅｄｓｇｆｎｅｅｄｄａａｔｅｋｌｅｅａｕｅｃｎｒｌｒｂｓｄｏｍｂｄｅｅｅｏｍｅｔｐａｆｒＯＫ４０ｓｒｃ：ｎｅｉｎｏｍｂｄｅｄｐｉｉｔｍｐｒｔｒｏｔｌａｅｎｅｅｄｄｄｖｌｐｎｌｔｍ６１ａｖｎｏｅｏ
ｓｎｏｓａｄａｍｂｄｅｔｅｂａｄＴｅｉｆａｅｅｅａｕｅｓｎｏｓｗｒｓｄｔａｌｅｅａｕｅＴｈｍｂｄｅｔｅ — ｅｓｒｎｎｅｅｄｄｍｏｈｒｏ．ｈｎｒｒｄｔｍｐｒｔｒｅｓｒｅｅｕｅｏｓｍｐｅｔｍｐｒｔｒ．ｅｅｅｄｄｍｏｈｒｒｂａｄｗｓｕｅｏｃｌｕａｅｐｒｍｅｅｓａｄｃｎｒｌｔｅｓｇａｏｔｕｓＴｉａｅｅｉｎｄｔｅｔｎｆｒｆｎｔｎｏｈｄｐｉｅｏｒａｓｄｔａｃｌｔａａｔｒｎｏｔｈｉｎｌ＂ｕｐｔ．ｈｓｐｐｒｄｓｇｅｈｒｓｅｕｃｉｆｔｅａａｔｏａｏｖＳｔｌｏｉｍｎｓｅｌｄｔｅｈｒｗａｅｄｖｃｓｉｅａｏａｅｈｅｌａｉｎｏｅｓｆｒ．ｈｏｔｌｒｗａｅｌｅ．ｈｍｉａｇｒｈａｄａｓｍｂｅｈａｄｒｅｉｅ．ｔｌｂｒｔｄｔｅｒａｉｔｆｔｏｔｅＴｅｃｎｒｌｓｒａｉｄＴｅｈｔｚｏｈｗａｏｅｚｓｍｕａｉｎａｄｐａｔａｎｉｅｒｎａｒｖｄｔａｈｓｄｓｎｉｅｃｅｔｎｅｉｂｅｉｃｎｅｉｎｔａｉｎｇｔａａｎｔｉｌｔｎｒｃｉｌｇｎｅｉｇｈｓｐｏｅｈｔｉｅｉｓｆｉｎｄｒｌｌ，ｔａｌｏｃｅｔｇｉａａｍｉａｅｌｇｔｍｅａｄｆｈｇｉｓｉ

基于回转窑的PLC控制系统设计

基于回转窑的PLC控制系统设计一、回转窑的工作原理回转窑是一种重要的工业设备，主要用于物料的煅烧和干燥。

其工作原理是将物料放入回转窑内，通过回转窑的旋转使得物料在高温下进行煅烧或干燥，从而达到预期的产品要求。

回转窑通常由主机、传动系统、支撑轮等部件组成，其工作过程需要对温度、速度、物料的进出等参数进行精确的控制。

二、回转窑的自动化控制需求传统的回转窑控制方式通常是由人工操作，存在着生产效率低、工作环境恶劣、安全隐患大等问题。

引入自动化控制系统成为回转窑优化升级的重要方式。

通过自动化控制系统，可以实现对回转窑的全方位监控和精准控制，提高生产效率，降低人工成本，保证生产安全。

1. 控制系统架构设计基于PLC控制系统的回转窑设计方案，首先需要对整个控制系统的架构进行设计。

一般来说，PLC控制系统应该包括PLC主控板、输入/输出模块、人机界面、通信模块等组成部分。

PLC主控板作为整个系统的大脑，负责控制程序的运行；输入/输出模块用于接收和发送外部信号，控制回转窑的各种执行器；人机界面用于操作和监控系统，通信模块用于与其他设备进行数据交换。

通过合理的架构设计，可以实现对回转窑的全面控制和监控。

2. 控制策略设计控制策略是控制系统设计中的关键部分，直接影响着系统的稳定性和可靠性。

针对回转窑的特点，控制策略应该包括温度控制、速度控制、物料进出控制等方面。

在温度控制方面，可以设置多个温度传感器对回转窑进行实时监测，并通过PID控制算法对加热系统进行实时调节，保证回转窑内部温度的稳定性；在速度控制方面，可以通过变频器等设备实现对回转窑的转速调节，以适应不同工艺的需求；在物料进出控制方面，可以通过PLC控制系统的输出模块与回转窑的进料和排料系统进行联动控制，实现对物料进出的精准控制。

通过合理的控制策略设计，可以满足回转窑在不同工艺条件下的控制需求。

3. 安全保护设计安全保护是控制系统设计中的重要环节，对于回转窑这样的高温设备尤为重要。

低温燃烧合成法制备纳米α-Al2O3隧道窑温度控制系统的设计及应用

Ｄｅｉｎｎｄｐｐｉａｉｎｏｅｐｒｔｒｏｒｌｓｓｅｓｇａａｌｃｔｏｆｔｍｅａｏｅｃｎｔｏｙｔｍ
ｏｕｎｌｉｏｒｐｒｔｏｆｎｎｍｅｅ一Ａｌｏ３ｆｔｎｅｌｆｒｐｅａａｉｎｏａｏｔｒｋｎ２
ｃｎｒｌｐｒｒｎｃｄｓｔｆｈｅｉｎｒｚｉｅｎ．ｏｔｏｅｏｍａｅａａｉｙｔｅｄｓｅｕｒｍｅｔｆｎｓｇ
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氧化铝具有强度高、硬度大、热膨胀系数小、耐腐蚀等优良的物理化学性能。是迄今工业中用量最大的陶瓷材料之一。纳米 —ＡＩ粉体由０于纯度高、颗粒细小且分布均匀，有小尺寸效具应、表面效应、量子效应以及宏观量子隧道效应等特殊性能，广泛地应用于机械、金、油、被冶石化工、子、学、反应、天航空等各个技术电光核航领域・ ’ ．以有机物为原料的低温燃烧合成技术（ｏ１ｗ— ｔｍｅａｒｃｍｕｔｎｓｎｈｓ。Ｔ）ｅｐｒｔｅｏｂｓｏｙｔｅｉＬＳ是近几年发ｕｉｓ展起来的纳米陶瓷粉末制备新技术．火温度一点

【精品】回转窑自动控制系统

回转窑自动控制系统氧化铝回转窑自动控制系统高怀中摘要介绍了氧化铝回转窑烧成过程的图像测温，实时专家控制系统、熟料质量在线检测系统、筒体温度在线检测系统的应用，论述各个环节的控制原理和功能。

关键词回转窑专家系统图像测温熟料检测1 引言氧化铝熟料烧成过程是在长达近百米的回转(熟料) 窑中完成的, 是非常复杂的物理化学反应过程, 特点是时变、强非线性、大滞后、大惯性、多干扰, 且难以建立其数学模型, 因此, 采用传统的控制技术难以获得满意的效果, 回转窑的自动控制问题已成为公认的难题。

2 工艺描述生料浆由隔膜泵输送到喷枪，由窑尾喷入窑内；原煤通过给煤机输送到中速磨煤机制成煤粉，煤粉经转子秤由罗茨风机喷入窑内，做为烧成用的燃料，生料浆在烧成带高温下发生化学反应，生成熟料，熟料经过冷却机冷却，中碎破碎机破碎后，由中碎输送系统送入熟料仓，窑尾烟气经过静电除尘器收尘后，烟气由烟囱排空。

窑灰经刮板输送机由富勒泵送入窑尾。

2.1 烧成工序工艺流程图：喷枪生料浆隔膜泵原煤给煤机磨煤机煤粉转子秤罗茨风窑头小车给煤 Vm鼓风机下料口熟料冷却机电流 I L主机电流 I M 窑头温度T h 烧结带温度 Ts 窑体转速 Vt 生料浆L 排烟机K h2.2 烧成工序系统图视频分析仪安装在冷却机出料口处，摄取冷却后熟料流动的视频图像，并进行分析。

3 回转窑专家控制系统：回转窑专家控制系统采用先进的火焰图像处理技术，检测窑内火焰温度；融合了专业“看火”操作人员回转窑+26.800旋风收尘器冷却机+16.600±0.000+10.800视频分析仪位置的操作经验，可在复杂生产条件下，对回转窑烧结温度进行自动控制，使得窑烧结温度保持稳定，从而保持生产的稳定和高效。

目前，国内各氧化铝生产企业的30多条回转窑生产线均已实现片区控制室操作，但窑内烧结带温度的控制，大都还是采用操作员在主控室通过监视器监控火焰情况，进行手动调节。

窑炉电气控制系统的电气原理设计

西南林业大学本科毕业（设计）论文（2016 届）题目：窑炉电气控制系统的电气原理设计教学院（系、部）机械与交通学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名罗天华指导教师李玮（教授）评阅人（教授）2016 年月日窑炉电气控制系统电气原理设计罗天华（西南林业大学机械与交通学院云南昆明650000）摘要：窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是陶艺成型中的必备设施。

人类上万年的陶瓷烧造历史，积累了丰富的造窑样式和经验。

从原始社会的地上露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑，再到现今的室内气窑、电窑，窑炉科技在不断改良发展中。

本文是针对窑炉电气控制原理及控制要求等，在查阅相关文献的基础上，通过现场调研分析窑炉的工作原理，根据窑炉加工工艺及控制要求的分析，完成了该设备的电气原理设计。

通过该设计，将自己所学的理论知识和实践结合起来，真正了解了工业控制在工厂中的应用。

对自己所学专业也有了深刻的认知和了解。

关键词：窑炉；电气原理；加工工艺；电气控制Furnace temperature control system based on PID (integralstructure part)Luo TianhuaSchool of mechanical and traffic engineering, Southwest Forestry University, Kunming, Yunnan 650000, ChinaAbstract: the furnace is built with refractory materials used to burn the equipment, is the necessary facilities in the ceramic molding. Millions of years of human porcelain history, has accumulated rich experience and made kiln style. From the primitive society to open pile burn, digging for building burned to the steamed bread shape up draught round kiln, half pour flame horseshoe shaped kilns, Banpo kiln, duck egg shaped kiln, and then to today's indoor gas furnace, electric furnace, furnace technology in continuous improvement in the development.This paper is based on the principle of PID control furnace temperature and control requirements, etc., based on access to relevant literature, through the field investigation and analysis of the working principle of the furnace, completed the overall structural design of the equipment. Through the design, the knowledge and theory of the combination of the PLC and the host computer has a more profound understanding of the design.Key words: kiln; upper computer; PLC;目录窑炉电气控制系统电气原理设计 ........................................................................................ I 1．绪论 . (5)1.1 概述 (5)1.2 基本介绍 (5)1.2.1 设计意义 (5)1.2.2 功能介绍 (5)2. 窑炉结构 (6)2.1 机械结构 (7)2.1.1 本窑炉技术参数 (7)2.1.2 窑体结构 (8)2.1.3 窑车结构 (9)2.1.4 排烟系统 (9)2.1.5 燃烧系统 (10)2.1.6 冷却系统 (10)2.2 控制系统 (10)2.2.1本控制系统特点 (11)2.2.2自动控制系统的控制内容 (11)3. 窑炉工艺分析 (13)3.1 整体结构示意 (13)3.2 工作原理及操作流程 (13)3.2.1自动调控原理 (13)3.2.2操作流程 (14)3.3工艺对比 (15)4. 电气控制原理设计 (17)4.1 电气控制选型 (29)4.2电气控制原理介绍 (17)4.2.1电气原理 (17)4.2.2 I/O分配表 (26)第5章总结与展望 (31)5.1总结 (31)5.11论文主要内容 (31)5.12论文设计总结 (31)5.2展望 (31)参考文献 (32)导师简介 (33)致谢 (34)附录 (35)参考文献.......................................................................................................................... ...错误!未定义书签。

电阻炉炉温自动控制系统

电阻炉是利用电流通过电阻体产生的热量来加热或溶化物料的一类电炉，具有结构简单、操作简便、价格低廉等特点，广泛用于淬火、正火、回火、退火等常规热处理生产，是机械制造企业最常用的热处理加热设备之一。工业电阻炉分为二类，周期式作业炉和连续式作业炉。周期式作业炉分为：箱式炉、密封箱式炉、井式炉倾倒式滚筒炉。连续作业炉分为：窑车式炉，推杆式炉，振底炉，步进式炉，牵引式炉，连续式滚筒炉，传送带式炉等。其中传送带式可分为：有网带式炉、冲压链板式炉、铸链板式炉等。与其他电炉相比，电阻炉具有发热部件简单，对炉料种类的限制少，炉温控制精度高，轻易实现在真空或控制’，氟中加热等特点。电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源，其构造简单，用途十分广泛是它的主要特色，可广泛应用於退火、正常化、淬火、回火、渗碳及渗碳氮化等电炉在自动化工业中占据了举足轻重的位置。电炉在冶金炉设备中的额度逐年上升。在工业中占的比重愈来愈大，比如：丹阳市嘉恒炉业有限公司就是国内大型工业炉生产基地，集产品研发、制造、销售和服务为一体，是全国热处理行业协会、中国机械工程学会会员单位，产品广泛应用于机械、冶金、模具、铸造、汽车、军工等各种工业领域。目前最受工业炉生产厂家青睐的有大型台车炉，深井炉，箱式电阻炉，退火炉，回火炉，井式氮化炉，井式渗碳炉，罩式退火炉，环件炉等。
电阻炉以电为热源，通过电热元件将能转化为热能，在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比，热效率高，可达50%-80%，热工制度容易控制，劳动条件好，炉体寿命长，炉温均匀，适用于要求较严的工件加热。电阻炉的功率是根据电阻炉的热平衡原则确定的，通过热平衡计算，可以比较精确的计算出电炉的功率。电炉所需的功率应包括炉子蓄热，工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所需的热量，热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度，材料导热系数决定。电阻炉是热处理生产中应用最广的加热设备，通过不知在炉内的加热元件将电能转化为热能并记住辐射与对流的传热方式加热工件。

电阻炉炉温控制系统的研制

摘要电阻炉作为工业炉窑中的一种常用的加热设备被广泛的应用于工业生产中。

对电阻炉温度控制精确与否将直接影像到产品的质量和生产效率。

电阻炉是一种具有纯滞后的大惯性系统，开关炉门，加热材料，环境温度以及电网电压等都影像控制过程，传统的电阻炉控制系统大多建立在一定的模型基础上，难以保证加热要求。

本文将PID控制算法引入到传统的电阻炉控制系统中，借此提高其控制效果。

设计一个控制精度高，运行稳定的电阻炉温度控制系统是很有必要的。

本设计是以电阻炉温度为被控对象，单片机为核心的一种控制系统。

其中以K型热电偶作为温度传感器。

AT89c51单片机为控制核心，PID运算规律作为控制算法。

文化中详细介绍了该控制系统的硬件电路设计。

软件电路设计及PID控制算法。

在对电阻炉温度控制系统的研究之后，本设计主要完成温度控制系统的总体方案设计，硬件原理图的绘制，信号调理电路的设计，固态继电器的应用及温度控制电路的设计同时也完成了系统程序设计，并通过软件完成了对温度的控制功能。

关键词：电阻炉温度控制PID算法单片机The Design of Temperature Control System of Resistance Furnace AbstractResistance furnace was widely used in industrial production,the effect of the temperature control of Resistance furnace has a direct impact on product quality and productivity. Therefore, the design of high-precision control and stable operation of the resistance furnace temperature control system has a high application value.In this design, the resistance furnace as a controlled object,singlechip as the design of a control unit. Which type of thermocouple temperature sensor as K,AT89c51 microcontroller as control core and PID control algorithm for operation rule, This paper introduces the control system of the hardware circuit, software design and the PID control algorithm.On the resistance furnace temperature control system, the design of the main pleted the overall scheme of the temperature control system design, hardware circuit principle diagram, the signal of the temperature contral circuit design of the system ,meanwhile finish the program design, through the software control to plete the function of temperature control.Key words：The resistance furnace Temperature control PID control Single-chip microp目录第一章绪论11.1课题研究的背景意义11.2课题国外研究现状及趋势21.3本文的主要容3第二章总体设计及其方案论证42.1设计工艺流及其要求42.2 不同方案比较42.3 研究容52.3.1 设计原理52.3.2 方框图52.3.3 系统组成62.3.4 控制算法6第三章硬件设计73.1 系统设计原理73.2 单片机的选择93.2.1 单片机AT89c51的介绍93.2.1.1 AT89C51单片机的功能特性103.2.1.2 AT89C51单片机的基本组成103.2.1.3 AT89C51单片机引脚及其功能113.2.1.4 单片机的复位电路133.2.1.5 单片机的时钟电路133.3 前向通道设计143.3.1 温度检测电路设计143.3.1.1 K型热电偶的介绍143.4 后向通道设计203.4.1 温度控制电路203.4.2 继电器的工作原理和特性213.4.3 继电器主要产品技术参数223.4.4 继电器测试223.4.5 继电器的电符号和触点形式233.4.6 继电器的选用233.5 外围接口电路设计243.5.1 显示电路设计243.5.2 键盘电路设计253.5.3 报警电路设计273.5.4 通信电路设计273.6 电源设计283.7 抗干扰设计293.7.1 抗干扰渠道293.7.2 抗干扰措施30第四章系统软件设计304.1设计思路304.2程序设计374.1.1 程序设计374.1.2 显示字程序设434.1.3 按键字程序474.1.4 PID算法子程序54总结58致59参考文献59第一章绪论电阻炉是工农业生产中常用的电加热设备,广泛应用于冶金、化工、电力工程、造纸、机械制造、建材和食品加工等诸多生产过程中，而大功率的电阻炉则应用在各种工业生产过程中。

第六节__回转窑系统的设计计算

第六节__回转窑系统的设计计算回转窑是一种用于高温物料处理的设备，广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业。

回转窑系统的设计计算是确保设备正常运行和达到预期效果的关键步骤。

本文将从系统设计和计算两个方面介绍回转窑系统的设计计算。

一、系统设计回转窑系统的设计需要考虑以下几个方面：1.物料性质：首先需要了解待处理物料的性质，如物料的粒度、热值、湿度、化学成分等。

这些参数将决定回转窑的尺寸、转速以及燃烧系统的选型。

2.窑壳尺寸：回转窑的尺寸要能容纳物料并保证物料在窑内的逗留时间足够，以达到预期的处理效果。

窑壳的直径和长度可以根据物料的产量和处理要求确定。

3.冷却系统：回转窑在高温下工作，物料需要经过冷却才能安全卸出。

冷却系统的设计需要考虑冷却效果以及能耗，常见的冷却方式有风冷和水冷。

4.热交换系统：回转窑系统中的热能可以通过热交换器回收利用，以降低能耗。

热交换系统的设计需要考虑回收热量的效果和传热效率。

5.燃烧系统：回转窑常采用燃气或燃油进行燃烧，燃烧系统的设计需要根据物料的热值和产量确定燃料的选择和供应方式。

二、设计计算回转窑系统的设计计算包括对以下几个方面的计算：1.回转速度：回转窑的回转速度直接影响物料在窑内的停留时间，通常根据物料的热解和干燥过程来确定。

停留时间的计算可以根据物料的粒度、窑壳尺寸和回转速度来确定。

2.燃料消耗量：根据物料的热值和产量可以计算出回转窑系统的燃料消耗量。

燃料的选择和供应方式也会影响到燃料消耗量的计算。

3.窑壳内壁的受热面积：回转窑的热交换和物料干燥主要是通过内壁进行的，因此窑壳内壁的受热面积的计算是重要的。

受热面积的计算可以根据窑壳的几何形状和尺寸来确定。

4.热交换效率：如果在回转窑系统中加入热交换器回收热量，需要计算热交换器的热交换效率。

热交换器的设计可以根据物料的热量和流量来确定。

5.冷却效果：回转窑系统的冷却效果主要影响物料的卸出和温度的控制。

冷却效果的计算可以通过物料的温度曲线来确定，根据不同的冷却方式和冷却介质进行计算。

退火窑温度的控制

退火窑温度的控制张峰【摘要】结合玻璃温度控制的实践,介绍了退火窑保温区和非保温区不同的温度控制方法.【期刊名称】《建材技术与应用》【年(卷),期】2004(000)006【总页数】3页(P25-27)【关键词】退火;保温区;热交换器;串级控制;分程控制【作者】张峰【作者单位】山西光华玻璃有限公司,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TU171.6引言玻璃的退火是玻璃生产过程中的一个重要环节。

其目的是将玻璃置于退火窑中，使其在某一温度下保持足够时间后再缓慢冷却，从而使玻璃应力不超过允许值。

要实现这一目的，就要对退火窑各区温度进行有效地控制。

从传热观点分析，不管是在退火区(保温区A、B、C 区)还是在冷却区(非保温区D、F区)，玻璃带在退火窑中都属于冷却过程。

为了使玻璃在退火区退火后的永久应力不超过设计值，并使玻璃应力均匀分布，应根据预定的温度数值对退火窑中的玻璃板温度进行调节控制。

由于保温区和非保温区冷却方式不同，因此温度控制方式也不相同。

其中退火窑保温区采用热交换器对玻璃进行冷却；而退火窑非保温区则采用风嘴直接冷却。

1 退火窑保温区的温度控制退火窑保温区的(A、B、C)板上、板下都有热交换器。

热交换器内风量的大小和风温的高低决定着热交换器的冷却能力，而风量的大小和风温的高低都是通过一定的控制策略而实现的。

1.1 A区、B区的温度控制退火窑A区、B区的结构完全一样，采用的温度控制策略也完全相同，即两个边部采用分程控制法，中部采用串级控制法。

但是，A区、B区要求控制的温度却不相同，A区温度应控制在500～580 ℃左右，B区温度应控制在430～500 ℃左右。

1.1.1 A区、B区边部温度控制分程控制法的控制原理见图1。

由图1可以看出，分层控制法的控制原理为：先从现场控制点取得实时数据AI，PID模块对该数据处理后以百分比的形式输给分程模块SPLIT，分程模块SPLIT再将该百分值分为0～49 %和50 %～100 %两段，并将它们分别传给AO1和AO2两个输出模块。

抽屉窑的设计与控制

抽屉窑的设计与控制(提纲)一、窑的命名和发展：60年代末，70年代初，发明了高速烧嘴和等温高速烧成技术后应运而生。

二、抽屉窑与高速烧嘴的关系，什么叫等温高速烧成？上世纪60年代~70年代的燃烧技术创新。

三、淘退了倒焰窑；提高了技术经济指标，如何增产节能，缩短生产周期减少温差，提高产量。

四、主要设计参数的确定：1、车台面至窑顶的高度，例如装烧蜂窝陶七层，窑高2m左右，太高了不好干活，一般h≤2.3m，配上下两烧嘴。

h≤3.5m，配上、中、下三烧嘴。

最上层产品不能紧靠窑顶，要留有150mm~200mm缝隙，以利流通。

2、窑的内宽b≥（2m、3m、4m、5m、7m），一般在2.8~4.2m范围较多，要看烧什么产品来定。

增加宽度是降低单位能耗的有效途径。

也有利于降低造价。

但窑越宽，烧嘴的速度要越高。

3、窑车的长度；如果手工装卸，不拆窑具，长度≤1.8m,去除火道0.35~0.4m，装载长度为1.45m，便于干活。

4、火道宽度300~400mm,烧嘴出口大，速度低、火道反而要越宽，火道宽度要考虑产品坯件的耐热度，还与烧嘴能否装准火道中心有关。

5、总容积和装载容积（有效容积）国内最大容积180m3(烧高压电瓷)，国外有216m3烧中低温耐火制品。

窑车4.5m宽，窑内宽4.9m。

烧嘴最高速度≤165m/s。

装窑要考虑火路如何通畅，火路通畅是窑炉设计中必须考虑的问题。

棚板之间要留出25~40缝隙！6、下图表示窑车和地面排烟口的接缝，如果窑内有多个窑车，则每个缝隙大小都要一致，否则缝大者吸冷风量大，抽窑内烟气减少，造成窑内温差。

这个问题，经常疏忽，施工时应特别注意。

如果这条缝隙为30mm ，当要窑压5pa 。

窑内1400℃时，由于接缝处负压漏风，使地下烟道的温度降至≤650℃，所以这条缝是很关键的，如果窑停火进入急冷阶段。

烧嘴中风量大增，这时如排烟风机升到50HZ ，窑内压力仍然达到20Pa 左右，那条缝会漏出大量高温烟气，车下温度高达300℃以上，损坏车轴承。

基于模糊控制的窑温控制系统及仿真

ｔｄｃｄｔｏｔｌｅｎｏａｉ．Ｔｅｔｏｇｔｆｏｔｌｒｄｓｎｗｓｅｐｕｄｄａｄｗａｓｄｉｒｕｅｏｃｎｒｍｅｔｔｒｋｌｏｏｃｒｙｎｈｈｕｈｎｒｌｅｉａｘｏｎｅｎｓｕｅｏｃｏｅｇｎｃｎｒｌｆｅｎｏａｙｋｌ．Ｐｒｃｏｔｌｅｅｔｗａｃｉｖｄ，ｔｅｈｅｕｔｗｓｓｏｅｎｔｅｏｔｍｅｔｒｔｒｉｏｏｃｎｅｆｔｃｎｒｆｃｓａｈｅｅｅｏｆｈｎｔｅｒｓｌａｈｗｄｉｈ
文章编号
１０５６（０８００８０００— ２９２０）６— ５４— ４
基于模糊控制的窑温控制系统及仿真
王颖，马记
（贵州大学电气工程学院，贵州贵阳５００）５０３
摘要：者以水泥回转窑的控制为对象，用模糊控制器来实现控制，阐述了控制器的设计作采并思想，且成功应用于水泥回转窑的控制中及仿真，得了理想的控制效果。取
高，则温度上升的速度越快。
３模糊控制器的设计
因所选用的ＰＣ装有ＰＤ模块，以主要进行模糊控制器的设计。要求温度波动不超过 ±６当温ＬＩ所 ℃
度误差Ｉｅｌ２＞ ℃时模糊控制开始，２１ＩｅＩ＜ ℃时从模糊控制切人精确的ＰＤ控制。为使模糊控制器Ｉ
ＷＡＮＧＹｎ，ｉｉｇＭＡＪ

锡冶炼原料焙烧回转窑控制系统设计

统。
Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ｆｉｒｓｔｌｙｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｒｏｔａｒｙｋｉｌｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｔｉｎｓｍｅｌｔｉｎｇｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏａｒｅａｌｒｏｔａｒｙｋｉｌｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｖｅｎｔｏｂｅｒｅｌｉａｂｌｅ，
线，进行升温、保温和降温，通过调节烧嘴前助燃风管道上调节阀开度来调节火焰大小，从而控制窑
２０１３年第２期
ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨｌ应用研究
冷却带，排入焙砂冷却筒；冷却后的焙砂送反射炉面冷却器冷却、回转窑布袋收尘器收尘后送尾气处理系统处理后达标排放。回转窑收下的烟尘砷含量较高。可直接或经电热转炉再次富集后打包外卖，

隧道窑窑炉设计说明书

隧道窑窑炉设计说明书在现代工业制造过程中，隧道窑窑炉是一个重要的工具。

本文将介绍隧道窑窑炉的设计说明书。

一、概述隧道窑窑炉是一种用于干燥和烧制陶瓷、石材、砖块等建筑材料的特殊设备。

它通常由若干个单元组成，单元之间相互连接，形成一个长隧道，因此得名。

二、设计要求1. 燃烧效率高：采用高效节能燃烧器，使燃烧效率高，减少能源消耗。

2. 温度控制精确：采用温度控制系统，实现精确的温度控制，保证产品质量。

3. 操作便捷：控制系统简单易用，方便操作。

4. 安全可靠：采用高强度、耐高温材料，避免炉体爆炸或漏气等安全问题。

5. 低噪音：减少噪音污染，避免对周边环境和人群的影响。

三、设计原理1. 结构设计：采用模块化设计，方便装配和维护。

2. 材料选择：炉体采用高纯度耐火材料，保证耐火度高，不易开裂变形。

3. 燃烧器设计：采用预混合式燃烧器，使燃烧效率高，广泛适用于各种燃气和液体燃料。

4. 温度控制系统：采用智能温度控制系统，控制精确可靠，满足各种加热控制需求。

5. 热风循环系统：采用科学的热风循环系统，使热量均匀分布，保证产品烧制质量。

四、设计参数炉长：100m炉温：1300℃燃气压力：0.4MPa燃气消耗：560m³/h热风循环风量：20000m³/h风压：500Pa五、设计优势1. 生产效率高，可快速完成瓷石砖等材料的大批量生产。

2. 操作简便，操作人员可在控制室完成所有操作。

3. 温度控制精准，保证了产品烧制质量。

4. 燃烧效率高，节能环保。

5. 安全可靠，采用耐高温材料，防爆防漏。

综上所述，隧道窑窑炉作为一种特殊的陶瓷窑炉，其设计要求和原理高度依赖技术实力和专业知识。

设计者应当认真研究建筑材料的特性，并结合生产实际和环保要求，创造出高效、安全、环保的设计方案。

养护窑温度自控系统电气设计-任务书

河北建筑工程学院毕业设计（论文）任务书课题养护窑温度自控系统电气设计名称系别：专业：班级：姓名：学号：起迄日期：设计（论文）地点:指导教师：职称：副教授辅导教师：职称：讲师发任务书日期：20 年 2 月26 日1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：毕业设计是电气工程及自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节。

毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题的能力，完成基本工程训练和初步培养从事科学研究能力的重要环节。

毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力。

学生通过本毕业设计应该注重并培养学生查阅文献资料、方案论证、本专业相关数据获取及分析能力和外文阅读能力。

韩建英同学在指导教师的指导下通过本毕业设计必须达到上述目的。

韩建英同学具体上是通过在本设计中能够具备独立利用本专业PID控制算法并结合可编程控制器等智能工控器件设计自控系统的基本能力来体现上述目的的。

2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、原始数据：1、本设计的控制对象是某砖窑企业的养护窑。

出于节能和对生产规模的要求在设计中要求对两个规模相同的养护窑进行窑温控制。

2、工艺概述：砌块在生产过程中的最后一道工序是养护。

目前养护有两种：一种是自然养护，自然养护只需要一个养护的漏天场地，靠阳光加温养护。

这种养护周期长，成本低，但受环境影响太大。

另一种是在养护窑中养护：养护窑养护过程是严格根据工艺要求实施的控制的，它能保证产品的质量,保证生产进度，不受气候影响。

所以本课题具有广泛的前景和实用价值。

3、具体的一些参数，要求养护窑的温度控制在35~55 o C 。

4、风机的参数为转速1250R/MIN 风压240~350Pa 风量15948~32070M3/H 功率5.5Kw,额定电压为380V。

二、技术要求1．至少应用两种以上的控制方案进行设计,以便用户比较选用.2、工艺特点：由于温度的时变性、时滞性及其不确定性。

隧道窑窑温的自动控制系统

2016.10瓦世界现用于烧成各种窑业制品如砖瓦、建筑陶瓷等的隧道窑通常是在烧成带安装多个烧嘴，通过烧嘴燃烧热，加热窑内，保持所设定窑温。

但来自烧嘴的适宜燃烧状态随各种条件而变化，譬如烧结制品种类及其形状、窑内坯件码堆方式、白天晚上或季节变化特别是夏季和冬季。

原来控制燃烧状态的方式是控制烧嘴燃料和燃烧空气的供给，也就是用热电偶测定窑温，与设定窑温用调温器对比，启动控制电机，变换燃料阀开度，调节由管道向烧嘴供给的燃料量来消除温差，此外可同时调节管道上风机气阀的开度，使由风机经管道供给烧嘴的燃烧空气量达到适宜的供给量。

这种方式是在保持风机转数一定的同时，调节管道上的风机气阀开度，操作人员靠手工操作来调节燃烧空气供给量和风机气阀。

手工操作不能充分适应各种条件的变化，各烧嘴燃烧条件未必能保持适宜的燃烧状态，往往因窑内燃烧条件变化，致使制品过烧或欠烧，产生不合格制品。

此外，因夜间操作负荷变动引起电压波动，特别难以适应风机供气量变化，这也是产生不合格制品的原因。

手工调节风机气阀还费力费时。

为解决上述温控问题，隧道窑窑温自动控制系统应运而生。

1　窑温控制系统设计该窑温控制系统的设计方案：由风机经管道向烧嘴供给燃烧空气的同时，用压力传感器测定经管道送入的燃烧空气压力，用转速控制装置控制风机转速，使测定的压力达到适宜燃烧供气量的设定压力。

压力传感器设于恒温室内，使压力传感器周围保持在窑内气温下。

在恒温室内设有温度传感器和加热器。

温度传感器测定恒温室的温度，依据测定温度控制加热器在恒温室内加热，使其保持在恒温状态下。

窑内废气由废气管道和抽风机排出的同时，用压力传感器测定窑内压力或废气管道内的（砖瓦世2016.10然后依据其差值，通过变换器使测定压力达到适宜的设定压压力调节器为控制转速的装置。

其周围窑内气温保持一恒温室内设置用作传感器的热电偶，然后测定温度转化为电信号，与预先设定的适宜温度对比，依使恒温原供调节开度控制燃烧空气供给量该设计例中，取而代之控制风机±20mmH2O（中心值为采用该设计控制系统，其±1mmH2O范围内。

基于智能仪表的辊道窑控制系统设计

热电偶；９２铂铑１一铂热电偶。１ —２：０
Ａ：烟风机；：气站；：燃风机；：冷风机；抽余热风机；：排Ｂ煤ｃ助Ｄ急Ｅ：Ｆ窑尾冷风扇。
图１６米煤气明焰辊道窑的工作原理６
第３２卷第２期
《瓷学报》陶
ＪｏＵＲＮＡＬＣＥＲＡＭＩＯＦＣＳ
２１车６月０１
Ｖ０．２．１３Ｎｏ．２Ｊｎ．１１ｕ２０
文章编号：００２７（０１０— ３４０１０－２８２１）２０２ — 设计
烧成段的烟气。抽出的烟气一部分排空，一部分送至干燥器供生坯预热干燥。第８１每节辊上下各设 — ５节
一
中，因此研究将智能控制仪表应用于陶瓷工业窑炉
个烧嘴，ｌ— ５第１１节每节辊上下各设有一对烧嘴，
的温度控制从而提高控制效果具有十分重要的意义。
证工艺参数。传统的对窑炉温度控制大多采用热工
仪表控制。实践过程中我们发现热工仪表控制效果
并不是十分理想，这是由于窑体本身是一个非线性
氧化气氛，２ ℃之后到烧成温度和保持阶段为一１００
般氧化气氛，冷却阶段为氧化气氛。
本文所涉及的辊道窑全长６６米，全窑共分３３
有效控制，直接关系到产品的质量问题。
一
气氛方面，随产品型号不同有所变动，建筑陶瓷般保持氧化气氛烧成。窑头附近与大气相通无气
氛要求，０￣之后要求一般氧化气氛，５ ℃之后强３０Ｃ９０

枸杞烘干窑温湿度控制系统的设计——基于PPC系统

０引言
枸杞烘干工艺直接影响烘干质量，烘干工艺主而要取决于枸杞的生物物理特性及干燥设备的特性。当烘干工艺确定后，要依据烘干工艺分析控制需就求，制定烘干工艺的实施策略。然后，据控制策略依设计控制系统，编制控制软件。合理的控制系统不并但能确保烘干工艺的精确实施，提高干果的品质和干
ｍｉｍｃｎｔ．ｄ．ｎａｌｊ＠ｘｅｕｃ。）ｖ
ＣＵ模块。ＣＭＡ在一个小巧的单元内综合各种性ＰＰ２
能，括同步脉冲控制、断输入、冲输出、拟量包中脉模
２１０１年１２月
农机化研究
第１２期
设定和时钟功能等。ＣＭＡ单元又是一个独立单元，Ｐ２能处理广范围的机械控制应用，以它是在设备内用所作内装控制单元的理想产品，其完整的通信功能保证了与个人计算机、它ＯｒＣ和Ｏｒ其ｍｏＰｎｍｏｎ可编程终
干中温湿度的控制策略，计出基于ＰＣ系统的枸杞烘干窑温湿度控制系统，制了控制软件。运行结果表设Ｐ编
明，控制系统合理可行。该关键词：枸杞烘干窑；温湿度；控制系统；ＰＣ系统Ｐ中图分类号：Ｔ２３．Ｓ２Ｐ７５；１６文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ８Ｘ（０１１ — ００００３１８２１）２０９ —４

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窑温控制系统的设计摘要模糊控制是以模糊集合理论为基础的一种新兴的控制手段，它是模糊系统理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。

本设计是用模糊控制方法控制养护窑的窑温，介绍了一种利用S7-200型PLC来实现砌块养护窑的自动控制系统，详细介绍了系统的硬件配置以及软件设计流程图，并根据模拟实验的编程经验，介绍了编程中的关键问题。

控制程序采用分块结构，软件部分采用PLC编程，主程序流程控制采用子程序调用。

每个养护窑由一个热敏电阻检测养护窑内温度，由开关控制养护窑的起停，由1个进气电磁阀、1个排气电磁阀和1个风机的周期闭合与断开来控制进气量，达到调节养护窑内温度的目的，使养护窑的温度严格地控制在要求的范围之内。

本设计内容通俗易懂而且理论联系实际，具有较高的参考价值。

关键词：模糊技术；窑温；电磁阀；PLCDesign the temperature of the kiln controlABSTRACTIt is by assembling the theory fuzzily as a kind of new developing control means on the foundation to control fuzzily, it is the result that theory and fuzzy technology and automatic control technology of fuzzy system combined together.It designs to control the temperature of the kiln with the method of the fuzzy control.This paper has introduced a control fuzzily way based on S7-200 PLC that is used to auto –control brick -conserved stoves .In this paper, the system’s hardware and software is also introduced. The control procedure adopts and divides a structure. The part of the software adopts PLC programming, the procedure of the main program controls and adopts the subprogram to transfer. Each maintain kiln is it maintain kiln temperature to measure by one thermal resistor, maintain control to is it park to blow kiln, enter by one angry electromagnetic valve, one exhaust electromagnetic valve and one cycle of air blower close with broken to is it control the air inflow to come, achieve the goal of regulating and maintaining temperature in the kiln, make the temperature of maintaining the kiln control within the range that is required strictly.Design content easy-to-understand but also combinations of theory and practice originally, have higher reference value.KEY WORDS: fuzzy technology；the temperature of the kiln；electromagnetic valve；PLC第一章前言1.1 窑温控制系统的发展概况随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平的提高，各种住宅小区、商用建筑、写字楼像雨后春笋般拔地而起。

建筑业的繁荣昌盛，带动了砌块生产业的飞速发展与技术革新。

传统的砌块上在全自然的环境中生产出来的，加工周期长，成功率不高。

现在各个建材生产厂商专门研制出了一种砌块养护窑，用来加快砌块的出厂周期，以便提高生产效率与经济效益。

其中GJ型系列养护窑被列为“八五”及“九五”期间国家级科技成果重点推广计划项目，属国际首创，居国际领先水平。

整个系统的特点是：优质、高效、节能，是世界水泥制品养护史上重大突破，创新了“强制式热交换、声能、负压养护技术”，使窑内温度场、湿度场、压力场、速度场、声能场分布均匀，使水泥制品水化反应具备良好条件，提高水泥砌块等制品密实度和弹性模量，相应地提高了砌块的抗压强度、抗冻性能、抗渗透性能，减少相对含水率，有效地解决了砌块建筑存在的热、裂、渗等难题。

整个控制系统是由新式窑体结构、热工供调系统、工业计算机控制系统组成的成套技术工艺设备。

其控制核心即为单片机。

使用单片机做控制核心，具有成本低、体积小、程序简短等优点，较适合小型控制系统。

本文以GJ型系列养护窑为例，介绍一种以PLC为控制核心、以模糊控制理论为依据的智能炉窑温控制系统[1]。

1.2 模糊控制及其发展现状模糊控制作为智能控制中的一个子系统，它的发展和应用是相当迅速的。

自从1965年美国L.A.Zadeh教授首先提出模糊集合和模糊控制的概念后，许多国家都投入了大量的研究人员对模糊理论和模糊控制进行研究。

尽管模糊集理论的提出至今只有30多年，但关于模糊理论和算法、模糊推理、工业控制应用、模糊硬件与集成、以及稳定性研究等方面的许多重要论文都极大的促进了模糊控制理论的应用与发展。

最近几年，对于经典模糊控制系统稳态性能的改善，模糊集成控制、迷糊自适应控制、专家模糊控制与多变量模糊控制的研究，特别是针对复杂系统的自学习与参数（或规则）自调整模糊方面的研究，尤其受到各国学者的重视。

我国对模糊控制的理论与应用研究起步较晚，但发展较快，诸如在模糊控制、模糊辨识、模糊聚类分析、模糊图像处理、模糊集合论、模糊模式辨别等领域取得了不少有实际影响的结果。

可以预料，随着模糊控制理论的不断完善，其应用领域将会更加广泛。

1.3 本文主要研究内容本文的主要内容：1.绪论2.方案的选择本设计是用模糊控制方法控制养护窑的窑温。

3.系统硬件的设计模糊控制养护窑的结构及其它构成。

4.软件设计软件部分采用PLC编程，主程序流程控制采用子程序调用。

5.系统调试熟悉各工艺设备的性能、设计与安装情况，特别是各设备的控制与动力接线图，并与实物相对照，以及时发现错误并纠正。

第二章窑温控制流程及方案的选择2.1 系统概述砌块在生产过程中最后一道工序是养护。

目前养护的方法有两种。

一种是传统的自然养护；自然养护只需要一个可供养护的露天场地，靠阳光加温。

这种养护方法投资少，养护成本低。

缺点是养护周期太长，受环境温度影响大，对产品质量要求较高时，无法保证高质量与短生产周期。

尤其在我国北方地区的冬季，温度低，阳光少，风沙大，天气条件恶劣，不适用这种养护方法。

但是在一些规模较小的砌块加工场所还经常用到这种养护方法。

另一种养护方法就是在养护窑中进行养护。

用户可以根据砌块的工艺要求指定养护规则，由手动或自动方法控制养护程序的进行。

养护窑养护过程是严格按照砌块的工艺要求实施控制的。

它能保证产品质量，保证生产进度，不受天气影响。

控制过程应该满足如下要求：总起动按钮按下以后，整个系统允许运行。

按下总停止按钮，整个系统停止运行。

每个窑都可以自行控制。

按下各窑的起动按钮后，各窑开始运行，按下其停止按钮，各窑停止运行，按下急停按钮，禁止各窑的输出控制。

每个窑的具体流程控制要求：启动电动机，供风循环热气流；开启进气阀门，供热气控温；经过一定时间（设恒温10h），关闭进气阀门；打开排气阀门，排气；按下停止按钮，关风机，关排气阀，准备砌块出窑。

连锁要求只要有一个窑排气，总排气阀要打开，只有总进气阀打开，才能起动各窑进气阀[2]。

2.2 方案选择2.2.1 方案一：单片机控制窑温养护窑窑温单片机(微型电脑)可编程温度控制装置是由核心部件单片机智能可编程序仪表和功放继电器——接触器环节、电热炉及温度测量传感器热电偶组成。

举例单片机能按照钓竿生产的工艺要求提供电热炉最高温度设定值达到300度，每个温度段的时间设定范围为0～255分钟，温度段数最高为7段，并且可以在可编程仪表内部同时设置四条不同的温度曲线，以便于现场控制时的方便选择。

编程是控制前的首要工作，先根据陶瓷器的生产工艺对加热要求将温度曲线分割成五段。

分别把各温度段的起始温度和段时间及允许温度偏差值靠仪表面板上小型按钮全数字式设定送入单片机，并予以存储。

同时把预埋在电热炉中的温度传感器热电偶的信号也连接到单片机的输入接口。

电热炉开机运行后，单片机将原设定并存储于RAM存储器中的数据调出，按照各温度段线性增加或递减给定温度值，与此时电热炉中的热电偶传感器不断测量得到的电热炉实际温度值进行比较，单片机按照两者的偏差进行比例、积分和微分(PID)运算，送出最佳调节信号，通过功放继电器——接触器放大，控制电热器通电的强弱，使整个生产过程的养护窑窑温控制在生产要求的温度偏差范围内，以实现最优控制[3]。

2.2.2 方案二：PLC控制窑温用PLC编程，用模糊控制、PWM、PID等控制方法对养护窑内的温度进行控制。

本文重点介绍一种模糊控制控制算法。

系统用PWM脉冲去控制进气阀门的打开与关断，从而控制养护窑的温度。

2.3 可编程控制器2.3.1 可编程控制器的简介近年来，可编程序控制器技术发展很快。

可编程序控制器的英文为Programmable Contro ller，在二十世纪70-80年代一直简称为PC。

由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC-Programmable Logic Contro ller)，为了方便，仍简称PLC为可编程序控制器。

PLC是近年来迅速发展并得到广泛应用的新一代自动化控制装置。

早期的可变程序控制器在功能上只能实现逻辑控制，因此被称为可编程序逻辑控制器，简称PLC。

由于工业生产对自动控制系统需求的多样性，PLC的发展方向有两个：一是朝着小型、简易、价格低廉方向发展。