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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：高炉布袋除尘的MCGS-PLC控制系统PLC程序控制姓 名：卢 彪学 号：2003053219专 业：测控技术与仪器班 级：测控03级2班指导教师：燕芳 讲师高炉布袋除尘的MCGS-PLC控制系统PLC程序控制摘 要随着科学技术的迅速发展，人民生活水平的不断提高，对环境保护的要求也日益严格。高炉炼铁所产生的高炉煤气，经煤气系统回收，清洗，除尘，降压后送至高炉热风炉和各用户使用。从高炉炉顶排出的荒煤气不仅含有大量灰尘，而且温度较高，所以，必须对荒煤气进行除尘降温。目前，电除尘器和布袋除尘器的效率较高，能确保达到排放标准。电除尘器的应用很广，而
2、布袋除尘器目前国内应用较少，但因其性能优越而日益受到重视，具有广阔的应用前景。布袋除尘系统中脉冲电磁的动作由一块集成电路板进行控制。该集成电路板安装在除尘箱旁边的电柜里，所处的环境比较恶劣，温度高，灰尘多。因此，在生产过程中该电路时常会出现故障，影响除尘系统的正常运作。本设计利用 PLC程序中含有脉冲信号输出的功能指令，设计一个 PLC程序来实现按一定差压控制或按一定时间间隔依次输出脉冲信号的功能，来替代原系统中的集成电路板，其它外部装置不变 ，就可以使整个布袋除尘系统正常工作。采用SIMATIC S7-300 系列模板，高炉扩展模板之间用光缆连结，实现PLC自动控制调节。关键词: 高炉 PL
3、C 布袋除尘 S7-300Blast furnace hop-pocket dust separating MCGS-PLC control system-PLC program controlAbstractAlong with the rapid scientific and technological development, The peoples living standard continues to improve, Of the environmental requirements are increasingly strict. blast furnace arising f
4、rom the blast furnace gas, gas recovery systems, cleaning, dust sent to the relief after the hot blast stove and the users. Emitted from the furnace top gas shortage not only contains large amounts of dust and high temperatures, so have to dust for raw gas cooling. Currently, ESP and bag filter more
5、 efficient, ensures meet emission standards. ESPs application is very broad, bag filter applications currently less, but because of superior performance and growing in importance have broad application prospects. baghouse electromagnetic pulse system moves from one IC to control plate. The integrate
6、d circuit boards installed in the dust bins next to the filing cabinet - and in the context of the environment was quite poor, high temperatures, more dust. Therefore, in the production process of the circuit often failures, dedusting system affect the normal operation. The design PLC program contai
7、ns pulse signal output function directive Design of a PLC program to achieve a certain differential pressure control or by a certain time interval followed pulse output signals, to replace the former system of integrated circuits boards, other external devices unchanged, it can make the whole system
8、 baghouse normal work. Using SIMATIC S7-300 series template, template blast furnace expansion between fiber optic cable link PLC Control Regulation .Keywords : blast furnace PLC baghouse S7-300目 录摘 要IAbstractII目 录IV第一章 引言1第二章 炼铁原理介绍22.1 炼铁生产任务22.2 高炉炼铁原理22.3 高炉技术经济指标介绍3第三章炼铁工艺介绍43.1 原料系统43.2 送风系统53.
9、3 煤粉喷吹系统53.4 煤气系统63.5 除尘系统6第四章 高炉布袋除尘系统74.1 布袋除尘器的选择74.2 布袋除尘器的原理工艺及特点74.2.1 除尘原理7工艺流程84.3 布袋除尘技术特点104.4 布袋除尘器的前景11第五章 布袋除尘的PLC控制系统135.1 可编程控制器135.1.1 PLC控制系统设计的要点135.1.2 PLC工作原理155.1.3 PLC的特点175.1.4 PLC控制系统的可靠性185.1.5 可编程控制器（PLC）的应用195.1.6 SIMATIC S7300 PLC205.1.7 S7300的组成部件205.1.8 I/O地址的确定215.1.9
10、CPU 3152DP225.1.10 PS 3072A225.1.11 STEP 7软件介绍225.2 PLC在布袋除尘系统中的应用235.2.1 STEP 7编 程235.2.2 STEP 7设计流程245.2.3 硬件组态255.2.4 STEP 7中的块265.2.5 各系统块的功能265.2.6 PLC软件编程285.2.7 结构化编程29总结30参考文献31致 谢32附录A：1#箱体反吹33附录B：2#箱体反吹41附录C：3#箱体反吹49附录D：4#箱体反吹57附录E：5#箱体反吹65附录F：盲板阀控制72附录G: 定时卸灰控制81附录H：蝶阀控制105附录I：在线反吹时间设定108
11、附录J：在线反吹差压设定109附录K：符号表117第一章 引言高炉生产的任务是把铁矿石冶炼成合格的生铁。要求以最小的投入，获得最大的产出，即做到优质、高产、低耗、长寿，有良好的经剂效益。炼铁厂的基本任务就是满足供应炼钢厂所需的优质铁水和市场所需之铁造生铁，为轧钢厂、焦化厂等提供稳定和数量充足的高炉煤气。炼铁工序是钢铁联合生产企业中重要的生产环节。其生产水平的高低和生产的稳定程度，直接制约着钢厂、原料系统及各煤气用户的生产。炼铁工序在钢铁联合企业生产中有着举足轻重的作用。高炉生产是借助高炉本体和其辅助系统来完成的，是一个相当庞大而复杂的系统。它所使用的设备种类繁多，工作条件恶劣，不仅要求承受巨大
12、的载荷，而且还伴随着高温、高压和多尘等不利因素，设备零件极容易磨损和侵蚀。为了确保安全高炉生产和顺利进行，对炼铁设备提出了较高的要求。近年来由于高炉大型化，稍有不慎造成的损失就很大，因此其稳定工作就愈加显得重要。大中型高炉炉顶装料设备每天把大量的原燃料装入高炉冶炼成生铁，而且还要严格符合高炉布料和炉顶密封等工艺要求。高炉的大规模连续生产，一定要有较高的自动化系统的保证，所以设计了高炉布袋除尘的控制系统。该系统主要完成高炉的除尘，以确保高炉的生产安全和顺利进行。第二章 炼铁原理介绍2.1 炼铁生产任务炼铁生产是将铁矿石，焦炭和熔剂自炉顶装入高炉，由风口鼓入热风、喷入煤粉。焦炭与煤粉在风口前燃烧发
13、出热量并产生还原性气体。在炉料逐渐下降和炽热的煤气迅速上升过程中，铁矿石受热熔融，其所含铁氧化物被还原成铁水，脉石与加入和熔剂生成炉渣。铁水自铁口排出炉外。渣水自铁口、渣口流出。在钢铁联合企业中，炼铁厂的基本任务就是供应炼钢厂所需的优质铁水和市场所需之铸造生铁，为轧钢厂、焦化厂和烧结厂等用户提供稳定和数量充足的高炉煤气。2.2 高炉炼铁原理1高炉炼铁过程基本上就是铁氧化还原过程自然界中的铁是以各种氧化物形态存在的，一般形式有赤铁矿、磁铁矿等。高炉炼铁过程实际上就是利用还原剂CO、H2和固态碳与矿石中的金属氧化物发生反应后夺取氧，从而将铁还原出来的过程。2主要化学反应还原剂的生成和供热为获得高温
14、并生成还原剂CO，用焦炭作燃料，在热空气中生成CO2，同时放出大量的热。呈高温状态的焦炭继续和CO2反应，生成还原剂CO。 C+O2 点燃 CO2 (2.1)CO2+C2CO-Q (2.2)铁的生成生成的CO和铁矿石反应，将从铁矿石中还原出来。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2.3) 造渣： 为除去铁矿石中的脉石SiO2，同时也为降低铁矿石的熔点，用石灰石做助熔剂，在高温下先分解生成CaO和CO2，CaO和脉石SiO2发生反应。 CaCO3CaO+CO2 （2.4） CaO + SiO2 CaSiO3 （2.5）以上就是高炉中发生的主要化学反应，产生的高炉煤气的主要成分是：CO、CO2、N2等，经过处理除去灰尘后的高炉煤气作气体燃料。2.3 高炉技术经济指标介绍（1） 利用系数：每立方米高炉有效容积一昼夜生产的制钢生产吨数。（2） 焦比：每炼一吨生铁所需的焦炭量。K=每日燃烧的焦炭量/日生产铁量，吨/吨，或公斤/吨（3） 煤比：每炼一吨生铁所需的煤粉量。 M=日燃烧煤粉量/日生产铁量（4）冶炼强度：每昼夜工作时间内，在一立方米高炉有效容积内燃烧的焦炭量。
