《铁厂综合配料自动控制系统设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁厂综合配料自动控制系统设计论文（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、i铁厂综合配料自动控制系统设计摘要本论文主要研究铁厂配料自动控制系统设计。在设计该控制系统时，查阅了大量国内外文献，结合国内外现代化高炉的先进技术和发展趋势，以及企业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制系统方案。同时，考虑到国内钢铁企业的实际情况，在跟踪国际先进技术的前提下，保持了符合国情的适度先进性，从而获得最佳的性能价格比。该项目采用德国的 Siemens 公司的 S7-200 系列 PLC，运用与之相匹配的STEP7 编程软件，通过梯形图（LAD）编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该槽下配料系统可以按要求自动完成配料、称重、装料全过程，并自动实现称量补偿。同时，采用了亚控公司的 K
2、ingview（组态王）工控组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据实时记录和监控，设计了实时称重、记录查询、报警、实时模拟等具有组态王风格的动态操作画面。PLC 和设置在操作室的工控机组通过 PPI 电缆组成一个混合型的工业控制系统，发挥上级工业 PC 和下级 PLC 各自的优势。关键词：配料，自动控制，软件组态，可编程逻辑控制器iiThe automatic control system design of Ironworks batchingABSTRACTThe task researches ironworks automatic ingredient control system
3、 design.In the title of designed the Control system. Referring to a lot of correlation literature domestic and over seas We combine modern blast furnaces control technical and developing trend,as well as the enterprises actual status.In the precondition of trailing the international modern technical
4、,we presented moderate advanced technique and fit our country status.Thereby it obtains the best percent of performance and price.With the Siemens PLC S7-200 and the corresponding programming software STEP7 that helps in control software programming,the proportioning system meets the requirements of
5、 automatic proportioning,weighing, loading and weight compensating.The design work uses kingview,that is a product from Yakong. To configure the supervisor software.Realizing the real-time data-logging, supervising and controlling, as well as various visual HMI with Windows features such as real-tim
6、e weighing, record checking,alarming,dynamic simulation. PLC and the IPCS in the scheduler room are linked together Via Profibus to form a hybrid industry control system,in order to snake profit of the unique merits of PLC and IPC.Key words：batching，automatic control，Software configuration，plciii引言在
7、建筑、化工、食品、冶金等行业中，配料是其生产过程的重要组成部分，它影响着产品的质量甚至决定着产品的性质，这一点已越来越引起人们的重视。高炉配料过程的生产方式经历了从采用经验的估量式生产到简单的计量式低精度生产，再到现在的高精度计量式生产这三个过程，而且自动化程度也越来越高。所以，研究和开发高炉自动化上料监控系统具有很高的实用价值。二十一世纪，钢铁产品仍将是人类社会最主要的不可替代的结构材料和产量最大、覆盖面最广的功能材料。世界冶金工业结构调整步伐加快，生产的重心将由发达国家向发展中国家转移。目前我国正处在工业化进程中，国民经济各部门的持续、快速发展和产业升级对钢铁产品的品种、质量提出了更高的要
8、求。加快我国冶金工业的结构调整，将具有重要意义。就我国目前情况而言，钢铁企业自动化发展程度参差不齐，大型企业自动化程度相对较高，而对于中小企业，由于资金和技术问题，设备普遍比较落后，自动化程度普遍偏低。因此，尽快研制开发适合我国国情的配料自动控制系统并投运市场，具有广泛的市场前景。另外，对于我国钢铁企业的发展，也具有重要的推动意义。本论文正是在宁夏鑫钢发源冶金炉料有限公司的一个实际工程项目的背景下撰写完成的，该项目主要负责冶金过程中的配料工作。众所周知，在冶金过程中，不同种类、不同质量的原料混合冶炼出的钢水质量也是不同的。那么，要根据冶金工艺要求，冶炼出符合实际要求的钢水，配料是具有决定意义的
9、一环。尤其是对于广大中小型钢铁企业，限于自身规模条件，他们不可能有自己的设备研发队伍，那么，在这种条件下，他们要提高产品质量、工作效率以及企业效益，最好的方法就是有专门的自动化冶金设备公司为其提供相关设备。本论文是在这样的背景下完成的。该项目是宁夏鑫钢发源冶金炉料有限公司冶金生产线上配料系统的改造项目，原控制系统采用微机+通信系统+数据采集装置构成的计算机控制系统，其控制界面和控制程序都是在计算机 DOS 环境下开发完成的，这也是目前广大中iv小型企业正在应用的配料控制系统，原系统存在一些明显的缺点：人机界面不友好，对于非专业人员熟练操作应用该系统有一定的难度。系统可维护性差，由于对现场信号的
10、采集、处理采用的是板卡等一些与微机相连的集成电路，因此，对于局部小故障的维修都需要较长时间，而且维修起来比较复杂，成本也较高。抗干扰性差，由于控制系统自身没有相应的抗干扰措施，而现场环境都比较恶劣，除去运行系统所处环境差以外，一些大功率设备的启动，运行阶段，往往也会造成诸多故障，比如在大电流干扰下出现飞程序、控制器与现场仪表无法正常通信等等。联网能力差，在 DOS 环境下开发的控制系统，在与其他计算机进行联网通信时比较困难，无法满足当前集生产与管理于一体的控制要求。在科技为主要生产力的今天，企业间的竞争无疑已成为先进的生产技术之间的竞争。旧配料系统已无法满足当前生产要求，为提高企业生存能力，对
11、该系统的改造势在必行。改造后，我们采用工控机+PLC 所组成的集散控制系统，上位机主要完成生产管理工作，而下位机 PLC 主要负责实际配料中的过程控制。这样，改造后的配料系统除克服了旧系统的缺点外，最大的优点就是成本不高、便于推广。由于该系统的用户多为中小型企业，考虑到他们自身的经济情况，我们在设计过程中就本着经济实用的原则，从产品选型到系统配置，除了考虑满足生产需求外，主要考虑的问题就是成本问题，这样整个系统设计下来，既保持了适度的先进性，与国内外同类产品相比不落窠臼，又严格控制了改造成本，从而获得相当高的性价比。这对于我国广大中小企业提高生产力，增强自身竞争能力，都是十分值得借鉴的。本论文
12、主要分五章详细介绍了该配料系统，目前，该项目（宁夏鑫钢发源冶金炉料有限公司配料系统改造项目）的第一阶段任务已经完成，即已经完成了实验室的联机调试，包括 PLC 与所有外设的连接，以及程序调试。由于本设计时间所限，现场调试部分已无法跟进。v本设计得到了我的指导老师佟威老师（也是工程负责人）的大力帮助，限于本人知识水平有限，设计中可能存在诸多不足，还请各位老师不吝赐教。I目录引言 .III1 绪论 .11.1 概述 .11.2 配料系统开发的必要性 .21.3 配料系统的主要组成部分 .31.4 系统开发的技术支持 .31.5 国内外发展现状 .41.6 论文的主要研究内容 .72 控制系统总体方案设计 .82.1 生产工艺过程概况 .82.1.1 铁厂配料情况概述 .82.1.2 生产工艺 .92.2 方案比较与选择 .92.2.1 配料称重工艺 .92.3 控制系统 .102.3.1 计算机控制系统 .102.3.2 集散控制系统 .112.4 通信系统 .172.4.1 PC 机与 PLC 联网通信 .182.5 方案选用 .203 硬件选型与设计 .223.1 上位机设计选用 .223.2 通信设计选用 .233.3 下位机设计选用 .233.3.1 可编程控制器的产生 .
