● 摘要
钢铁产业作为是我国国民经济的基础产业，由选矿、采矿、能源、烧结、球团、炼铁、炼钢、热轧、冷轧等工艺组成。随着近几十年来的发展，其产品结构、装备技术、结构组织等都得到优化，有效的支持了我国国民经济的增长和发展。
“十一五”建设期间，为了提高钢铁企业技术装备水平，我国逐步淘汰钢铁企业1000立方米以下的高炉，1000m3以上生产能力的高炉比例由48.3%增长至60.9%。为了优化产业布局，我国先后建成了首钢京唐等现代化沿海钢铁基地，首钢京唐公司钢铁厂项目是纳入国家“十一五”规划纲要的重点工程。首钢京唐公司集中采用了目前我国最大、世界上名列前茅并且为数不多的高效率大型装备。5500 立方米高炉是我国第二大高炉，名列世界第六，平均日产量可达到12000吨以上。在钢铁企业中轴流风机作为与高炉生产密切相关的关键性设备，轴流风机是将一部分大气汇集起来，并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量，按照高炉炉况的需要进行调节的机械设备。风机系统为高炉冶炼提供氧气，同时风机为克服高炉料仓阻力提供动力。
我公司高炉大型轴流风机采用曼透平公司大型轴流风机，主电机为西门子60000KW大型定制同步电机，单台风机设计风量为600000Nm3/h，轴流风机系统设备大型化、先进性，在整个世界行业处于领先地位。如何保证轴流风机系统安全稳定高效的运行，这就对控制系统提出更高的要求。
风量风压控制做为轴流风机最重要的控制点，在论文中笔者引入风量风压控制系统模型，提出定风量定风压PID控制算法，对该控制算法进行仿真，将PID控制与生产实践结合，通过实际生产运行取得了很好的效果。提出定风量定风压自动控制理念，该控制方法在钢铁行业中处于领先地位。由于自适应整定模糊PID控制系统的先进性，论文中引入风量风压自适应整定模糊PID控制方法，通过搭建模型、仿真，表明自适应整定模糊PID控制优于传统PID控制。拨风系统在风机系统出现故障时，可以保证运行高炉不灌渣，为了同时保证运行机组对应高炉和故障机组对应的高炉维持极限生产能力，笔者研究出极限拨风量计算方法。喘振控制作为轴流风机的不正常工况，对机组将造成严重危害，为了有效避免喘振，笔者提出防喘振控制系统，并对防喘振控制中变增益控制方法等进行研究。在此基础之上，笔者设计轴流风机硬件系统、软件系统，并对其硬件组态、软件组态的方法进行阐述。