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1、 第 II页摘 要随着自动化技术获得了惊人的成就,其逐渐在工业生产和科学发展中起着关键的作用。生产过程自动化的程度已成为衡量工业企业现代化水平的一个重要标志。本论文以两高炉供风系统的拨风装置及其自动控制系统研究与开发为论文选题。设置拨风系统的目的是:一台风机出现故障断风情况时，利用拨风系统将正在向其它高炉供风的风机的供风量调拨一部分供给故障停风的高炉，以保证该故障风机所供风的高炉不致灌渣，而维持该高炉的极限生产。本文首先在前言部分介绍了设计的内容、要求，设计的总体思想及设计的效果；随后对拨风系统的概况、工艺流程进行了概述；在此基础上详细介绍了拨风自动控制系统的控制方案以及PLC在拨风控制系统中
2、的应用，包括了检测控制原理和流程图、控制系统介绍、原理综述以及硬件的选型；阐述了PLC在工业领域的应用情况，介绍了西门子PLC S7200的相关知识，给出了PLC的硬件组态和软件编程，对控制系统的运行进行了监控并给出了监控界面。设计基本能过达到工业生产的要求，达到了本次毕业设计的目的。关键词：高炉；PLC；拨风控制系统AbstractAcquired the astonishing achievement along with the automation technique, it gradually plays a key function in the industry and deve
3、lopment of science. The automation of production line has become an important marking of the modernization level to measure the industry business enterprise.The present paper dials the wind installment and the automatic control system research and the development take two blast furnaces for the wind
4、 system as the paper selected topic. The establishment dials the wind systems goal is; An air blower appears when the breakdown breaks the wind situation, the use dials the wind system to other blast furnaces for the wind air blower for the amount of wind to instigate a part of supplies breakdown bl
5、asting the blast furnace, guaranteed that this breakdown air blower supplies the wind the blast furnace not to send fills the dregs, but maintains this blast furnaces limit production.This article first introduced the design content, the request in the foreword part, the design overall thought and t
6、he design effect; Afterward to dialed the wind systems survey, the technical process to carry on the outline; Based on this introduced in detail dials the wind automatic control systems control plan as well as PLC in dials in the wind control systems application, has included the examination control
7、 principle and the flow chart, the control system introduction, the principle summary as well as hardwares shaping; Elaborated PLC in industrial fields application situation, introduced the Simens PLC S7-200 related knowledge, has given the PLC hardware configuration and the software programming, ca
8、rried on to control systems movement has monitored and has given the monitoring contact surface. Designs basically can achieve the industrial production the request, has served this graduation project purpose.KEYWORDS: BLAST FURNACE; PLC ; AIR INTAKE CONTROL SYSTEM 第II页目录0 引言11 绪论31.1高炉炼铁工艺简介31.2 高炉
9、供风系统的概述41.3 本论文选题的背景及意义51.4 本论文完成的主要工作62 拨风控制装置及拨风系统的设计72.1 拨风装置的原理设计72.2 拨风系统的设计92.3 拨风装置计算机控制逻辑条件的确定及检测点分布102.4 拨风装置计算机控制逻辑的设计122.5 拨风管道与阀门的设计选择133 拨风控制系统硬件组成163.1 可编程控制器概述163.1.1 PLC的特点163.1.2 PLC的一般结构183.1.3 PLC的工作原理及PLC的工作方式203.1.4 S7 -200系列PLC简介213.1.5西门子S7-200的CPU224型PLC223.2PLC的选型233.2.1 PLC
10、性能指标233.2.2需要控制的输入输出量(I/O)分析配置253.2.3 PLC的选型253.3 应用力控组态软件制作拨风控制画面253.3.1 工程简介253.3.2 定义I/O设备263.3.3 创建实时数据库283.3.4制作动画连接303.4 设备选型及系统背面接线图313.4.1器件的选择313.4.2系统设计整体接线图32结 束 语33谢 辞34参考文献35 第 31 页 共 36 页0 引言 随着课程的进度，我们开始了学业的最后部分毕业设计。经过了四年时间的学习，在老师的教导下，我们已经具备了一定基础，为了能够将所学联系起来，较好的应用到生产当中去,我们就需要在毕业设计中好好的
11、锻炼自己。在毕业设计中，我选择了这样一个题目就是为了能较好的锻炼自己的应用能力以及分析问题、解决问题的能力。本设计的题目为基于S7-200实现拨风系统的自动控制，为工程类项目，冶金行业有句俗话：有风就有铁。这句话形象地反映了高炉鼓风生产在高炉冶炼过程中的重要作用。因此高炉鼓风系统的安全供风对高炉冶炼环节的安全稳定运行具有不容质疑的特殊意义，同时也毫无选择地使鼓风生产承受了巨大的压力。高炉鼓风机是向炼铁厂高炉供应冶炼所需冷风（氧气）的气体压缩机械。如果高炉的冷风供应系统工作稳定可靠，可满足高炉顶压需求，则高炉利用系数将会增加，即高炉将会稳产和高产。如果向高炉供应的冷风由于供风系统的突发故障或误操
12、作，而发生突发性和不可预见性的突然中断，将造成风口灌渣的严重事故，还将会给企业造成巨大经济损失，并还会使高炉本身严重损伤。更有甚者，如果因风机停机引起高炉煤气倒流发生爆炸，将直接威胁人身和设备的安全。因此，保证高炉供风系统能稳定地向高炉供风是高炉正常、安全、稳定生产的前提。在某一台风机出现故障时，如果我们可以设计一个控制系统，使得可以及时地从另一台风机的送风母管中拨出一定量的风，填充到故障风机的送风母管中，既能保证断风高炉不被灌渣，而又不会对另一座高炉产生太大影响，那钢铁企业无疑会减少很多不必要的损失。这就是设计拨风控制系统的初衷。本设计用力控组态软件制作拨风控制画面，通过上位机对现场进行实时
13、操作和监控，可以使工业控制更加安全、有效。下位机采用西门子S7-200可编程控制器，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制定时和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计，可编程控制器对用户来说是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到
14、工业控制界的欢迎并得到迅速的发展。目前可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用。 1 绪论1.1高炉炼铁工艺简介图 1 高炉生产示意图1料仓；2 斜桥；3 高炉本体；4渣罐；5铁水罐 6除尘装置；7净煤气总管；8热风炉；9烟窗； 10鼓风机；11煤粉喷吹设备；12喷油设备高炉炼铁分为七大系统1：（1） 高炉本体。它是高炉炼铁的主要设备，铁矿石的还原是在此进行的。它包括高炉基础、炉壳、炉衬、和冷却设备等。它是由耐火材料砌筑的竖立式圆筒形炉体，最外层有钢铁板制成的炉壳，在炉壳和耐火材料之间有冷却设备。（2） 上料系统。要求上料系统能及时、准确、稳定地将合格的炉料送上高炉炉顶，以满足高炉冶炼的要求。上料系统主要包括储矿槽、焦仓、槽下筛分设备、称量设备和运输设备等。（3） 炉顶装料系统。其任务是满足高炉布料的要求，而且要求密封效果好。现代高炉炉顶装料设备分为：钟式炉顶和无钟炉顶等。（4） 送风系统。其主要任务是连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和温度的热风。送风系统主要包括：冷风机、热风炉、助燃风机、风口装置、管道及各种阀门等。（5） 除尘系统。其主要任务是回收高炉煤气，清除高炉煤气中的粉尘，以满足用户对煤气的要求。除尘方法为干式
