薄带连铸工厂电气设计及中间包温度控制

发布时间：2017-07-30 09:08

  本文关键词：薄带连铸工厂电气设计及中间包温度控制

  更多相关文章： 电气工程 感应加热 基于BP神经网络的PID控制 照明 接地防雷

【摘要】：传统冶金工艺经过升级改造、设备挖潜后,虽然成本下降利润上升,但面对环保约束和现有工艺局限,急需开发革命性的生产工艺。对比方兴未艾的薄板坯连铸(CSP)技术,更为短流程和节能的薄带连铸技术面对能源与环境负荷,在提高生产效率和能源使用效率方面具有先天优势。研发和实践薄带连铸技术是我国钢铁工业实现产品升级的方向。本文专门针对薄带连铸设备和工艺技术特点,开发设计出的一套先进可靠的电气系统。并以薄带连铸工厂为具体的研究对象,对其进行了系统的电气设计;通过负荷计算,确立了变压器的台数及容量,并对直流屏、无功功率补偿、供配电系统、控制系统进行了设计研究。针对中间包感应加热采用手动控制的现状,提出一种机电一体化控制解决方案,应用 PID(Proportion,Integral,Differential)即比例、微分、积分控制规律的控制算法,并通过将BP神经网络运用于PID控制中,有效克服经典PID控制器在被控对象具有非线性、时变不确定性和难以建立精确的数学模型时出现的参数整定不良和性能欠佳等缺陷。从钢水包到重卷机组,从铸机到轧机再到公辅系统,全线的自动化控制至关重要,本文对机组主要自动化系统进行了研究。在室内外照明设计研究中,通过建模得出的三维立体空间每点的照度,并输出3D效果图、照度分布图和计算书,得出期望效果后再确定照明设计方案。并通过对比常用设计方法说明各自的优缺点。在接地防雷的设计中,通过科学计算,确定接地极的数量和跨步电压/接触电压,对新建厂房进行雷击计算,得出科学的依据,并据此应用于工程实际。
【关键词】：电气工程 感应加热 基于BP神经网络的PID控制 照明 接地防雷
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG28
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 概论11
• 1.2 国内外研究现状、发展动态11-16
• 1.3 建设薄带连铸连轧生产线的必要性16-18
• 1.4 工艺技术方案简述18-22
• 1.5 国内外电气工程设计现状22-23
• 1.6 设计内容及难点分析23-24
• 1.7 本章小结及本文设计研究的主要内容24-25
• 第2章 供配电系统分析与设计25-39
• 2.1 概述及机组负荷分析25-27
• 2.2 电源条件27-28
• 2.3 变压器选择及高压配电系统设计28-34
• 2.3.1 变压器设计28
• 2.3.2 高压配电系统设计28-33
• 2.3.3 直流屏设计33-34
• 2.4 无功计算及功率因数补偿34-37
• 2.5 电动机起动电压降计算分析37-38
• 2.5.1 电动机起动时的电压降要求37
• 2.5.2 电动机起动研究计算校核电缆截面37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第3章 中间包温度控制模型研究39-55
• 3.1 中间包感应加热在薄带连铸工艺中的作用39-40
• 3.1.1 中间包感应加热的原理和作用39
• 3.1.2 中间包钢水温度控制的现状39-40
• 3.2 PID控制的基本原理和应用40-46
• 3.2.1 PID控制的基本原理40-42
• 3.2.2 PID控制的应用形式42-43
• 3.2.3 针对中间包感应加热建立PID控制器43-45
• 3.2.4 传统PID控制器的缺点45-46
• 3.3 基于BP神经网络PID温度控制器的设计46-54
• 3.3.1 神经网络控制的基本原理46-48
• 3.3.2 基于BP神经网络控制的PID控制系统48-50
• 3.3.3 控制算法50-53
• 3.3.4 仿真及结论53-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 机组自动化设计55-61
• 4.1 连铸自动化系统55-56
• 4.2 轧机自动化系统56-59
• 4.2.1 轧机自动化系统硬件配置57-59
• 4.2.2 轧机自动化系统软件功能59
• 4.3 重卷机组自动化控制系统59-60
• 4.4 新建维修区自动化控制系统60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 照明设计61-71
• 5.1 设计原则61
• 5.2 厂房照明设计61-64
• 5.3 薄带连铸机组主操作室(CP1)照明设计64-66
• 5.4 电气室ER1照明设计66-68
• 5.5 机组现场照明68-69
• 5.6 配电及控制方式69
• 5.7 同传统照明设计方法的对比69-70
• 5.8 本章小结70-71
• 第6章 接地及防雷系统设计71-83
• 6.1 接地概述和分类71-72
• 6.1.1 接地概述71
• 6.1.2 接地的分类71-72
• 6.2 接地设计72-75
• 6.2.1 建筑物/厂房及基础的防雷接地设计72-74
• 6.2.2 电气设备防雷与接地74-75
• 6.3 接地计算75-82
• 6.3.1 现场条件和系统参数75-76
• 6.3.2 接地电阻计算76-80
• 6.3.3 跨步电压与接触电压计算80-82
• 6.4 本章小结82-83
• 第7章 总结与展望83-85
• 附录85-95
• 附录1 典型薄带连铸生产线用电负荷表及变压器设计85-92
• 附录2 厂房建筑物年预计雷击次数计算书92-94
• 附录3 团队荣誉证书94-95
• 致谢95-96
• 参考文献96-101
• 攻读硕士期间发表的学术论文101

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本文编号：593436