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随着科学技术不断进步,工业技术水平的提高,对于金属热处理的工艺水平以及相关技术也提出了更高的要求。电阻炉是在金属热处理领域中使用十分普遍的主体设备,我国热处理电阻炉控制系统的综合现状是一小部分比较先进的设备和大部分比较落后的设备并存,其中占主导地位的是温度仪表控制,控制方式为简单的PID控制,控制参数不能在线调整,不能满足对不确定复杂工况的控制要求。自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)引进了扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)将对象动力学的不确定性和系统扰动统一估计并补偿,在控制品质上有良好的表现。线性化后的ADRC在实现高精度控制的同时在降低能耗方面亦有突出的表现。
本文针对待改造的电阻炉进行的基于ADRC的控制系统更新改造,提出了控制系统硬软件的设计方案,进行的主要工作包括:⑴对待改造的电阻炉控制系统分析了目前的系统运行情况和主要问题,并对目前系统的控制电路进行了说明。⑵设计了控制系统平台,以研华工控机为控制核心,以研华数据采集卡及相关信号调理模块构成信号输入和输出通道搭建控制系统硬件平台。⑶针对新控制系统设计了温度控制电路,同时增加了切换电路以用于新旧控制系统的切换,为新控制系统设计了控制柜,最后在实际工况中安装控制系统并进行了系统调试。