焦炉电机车停车定位控制系统的设计(附件)【字数：13015】
摘 要当今工业生产日益发达，随之而里，人们对工业系统控制的要求也越来越高。人们对工业控制系统实用性、安全性、可靠性、直观性提出的要求也变得非常高。本文分析了现实生活中存在的焦炉电机车不能准确定位的原因，根据引起不能准确定位的原因，改变了传统的电机控制方式，对电机车变频控制方式进行了改进，本文采用主、从控制方式实现机车的稳定启停，与此同时利用旋转编码器的技术，实现稳定减速，同时解决了雨天机车制动效果差的问题，通过一系列技术方案的实施，最终实现电机车的稳定定位。
目 录
第一章 绪论 1
1.1焦炉电机车的简介 1
1.1.1焦炉电机车功能 1
1.2论文的主要内容 2
第二章 焦炉电机车运行过程中存在的问题 3
2.1焦炉电机车发展的概况 3
2.2焦炉电机车工作过程中存在的问题 4
第三章 对焦炉电机车不能准确定位的问题进行分析 5
3.1焦炉电机车不能准确定位带来的影响 5
3.2造成不能准确定位的原因 5
第四章 焦炉电机车不能准确定位问题的矫正 6
4.1控制系统的主要结构 6
4.2控制系统的设计 8
4.2.1 主从控制方式的实现 8
4.2.2 主从控制方式的实现 9
4.3传动系统的减速优化 12
4.3.1测距编码器功能 12
4.3.2测距编码器系统存在不足 14
4.3.3测距编码器不足的改进 14
4.4雨天及安全防撞模式 15
4.5控制系统软件 16
4.5.1软件系统控制原理 16
4.5.2软件系统设计流程图 17
第五章 器材选择 18
5.1 PLC的选择 19
5.2 变频器的选择及其重要参数 19
5.2.1 变频器的选择 18
5.2.2变频器具体规格 19
第六章 总结与展望 20
6.1电机车优化控制的综述 20
6.2 对焦炉电机车发展的展望 20
结束语 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
21
致 谢 22
参考文献 23
附录一：6 SE 70变频器具体规格 24
第一章 绪论
1.1焦炉电机车的简介
1.1.1焦炉电机车功能
钢铁产业作为我国的支柱产业之一，焦厂是钢铁企业的重要组成部分，其中运焦车一般通过电机车进行拖动。焦炉电机车一般运行于焦炉下面的轨道上，用来承载由导焦车导出的1000摄氏度左右的焦碳，并将焦炭运输至熄焦室进行熄焦，并将熄灭的焦煤运输到指定地点。实现焦炉移动机械自动化的关键技术之一是电机车的自动精确对正。在钢铁生产过程中希望实现四大车全部实现自动化。四大车中除了焦炉电机车以外的三种车由于体重不大，运行速度不高，很容易实现准确定位，但是电机车自身具有很大的体重而且其运行速度最高速达2.8m/s，随着生产负荷的增加，其速度还有继续提升的需求，焦炉电机车在实际工作时，在进行炉号定位时误差要求在1.7厘米之内，同时在雨雪天气状况下，出现了机车因制动效果差而冲撞防撞墙的事故。
焦炉电机车的主要功能是完成焦炉内的干馏过程，将推焦炭车所排放的红焦放入车内，然后将其送入干熄焦段或水淬段进行冷却。电机车的功能是牵引车，因为整个焦炉是由多个空腔组成的，所以焦炉外的焦炉也是按照工艺规律顺序排列的，所以焦炉电机车在焦炉和焦炉之间来回运行，正如引言中提到的，因为速度快，负载大，焦炉电机车很难实现准确定位。
1.1.2电机车系统的电气配制
在现如今的钢铁生产中，速度闭环负反馈是我们经常采用的控制方式。在走形系统的设计中，传动系统通常有两套系统组成。在每一套系统中，我们配置一台变频器，一台电动机以及机械传动齿轮。其中在每个变频器的速度闭环负反馈控制系统都是独立的。在焦炉电机车走行传动系统中，电机车的走行动力是由电机车两侧配置的110KW的电机产生的，每台电动机都是单独地被同一控制系统中的变频器控制，变频器的型号为：6SE70312HG60 ，系统配置采用速度闭环的控制方式，采用的测速编码器为德国HUBNER BERLIN制造的型号为HOG10D的1024脉冲增量式编码器，电机车通过电气抱闸进行制动，当发生事故时气闸开始工作，本设计中主要通过计算电机车走行距离确定电机车的相对位置为了检测电机车走行的距离，本设计通过PLC计数模块采样安装于走行轮上的增量式编码器用于测距。具体硬件配置如图11（其中图中1为载焦车、图中2为焦炉电机车机体、图中3为车载控制PLC、图中4为控制变频器、图中5为动力机车抱闸、图中6为测距编码器、图中7为速度反馈编码器、图中8为产生走行动力的走行的电机）
图11 传统控制方法配置的设计图
1.2论文的主要内容
在炼焦工艺生产中，焦炉电机车起着十分重要的作用，因此对于焦炉电机车的改进具有很大的意义。目前，对于焦炉电机车控制系统的设计，国内外一些相关院所进行了多种尝试与研究，并将设计广泛应用于焦炉接、送焦的工作中，并且已经取得了很好的效果。本文首先就焦炉电机车的发展历程进行简单的介绍，介绍了焦炉电机车的功能、组成和发展趋势。介绍焦炉电机车发展的各个阶段，各阶段电机车工作特点以及优缺点。除此之外还提出了各个阶段优化的方案，以及如何实现控制任务和控制要求。
然后，通过对日常工作过程中焦炉电机车存在的问题的分析，分析得出造成电机车工作过程中不能准确定位的原因，焦炉电机车不能准确定位带来的影响和损失。通过对原因的分析和探索，得出解决问题的方法，找出如何使焦炉电机车在工作过程中准确定位的方法，提出如何提高焦炉电机车的稳定性、灵活性以及准确性的意见。
在文章最后对本文所要解决的问题进行详细的总结分析，对现阶段焦炉电机车工作特点进行总结分析，其优缺点及发展前景进行概括和展望。
目 录
第一章 绪论 1
1.1焦炉电机车的简介 1
1.1.1焦炉电机车功能 1
1.2论文的主要内容 2
第二章 焦炉电机车运行过程中存在的问题 3
2.1焦炉电机车发展的概况 3
2.2焦炉电机车工作过程中存在的问题 4
第三章 对焦炉电机车不能准确定位的问题进行分析 5
3.1焦炉电机车不能准确定位带来的影响 5
3.2造成不能准确定位的原因 5
第四章 焦炉电机车不能准确定位问题的矫正 6
4.1控制系统的主要结构 6
4.2控制系统的设计 8
4.2.1 主从控制方式的实现 8
4.2.2 主从控制方式的实现 9
4.3传动系统的减速优化 12
4.3.1测距编码器功能 12
4.3.2测距编码器系统存在不足 14
4.3.3测距编码器不足的改进 14
4.4雨天及安全防撞模式 15
4.5控制系统软件 16
4.5.1软件系统控制原理 16
4.5.2软件系统设计流程图 17
第五章 器材选择 18
5.1 PLC的选择 19
5.2 变频器的选择及其重要参数 19
5.2.1 变频器的选择 18
5.2.2变频器具体规格 19
第六章 总结与展望 20
6.1电机车优化控制的综述 20
6.2 对焦炉电机车发展的展望 20
结束语 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
21
致 谢 22
参考文献 23
附录一：6 SE 70变频器具体规格 24
第一章 绪论
1.1焦炉电机车的简介
1.1.1焦炉电机车功能
钢铁产业作为我国的支柱产业之一，焦厂是钢铁企业的重要组成部分，其中运焦车一般通过电机车进行拖动。焦炉电机车一般运行于焦炉下面的轨道上，用来承载由导焦车导出的1000摄氏度左右的焦碳，并将焦炭运输至熄焦室进行熄焦，并将熄灭的焦煤运输到指定地点。实现焦炉移动机械自动化的关键技术之一是电机车的自动精确对正。在钢铁生产过程中希望实现四大车全部实现自动化。四大车中除了焦炉电机车以外的三种车由于体重不大，运行速度不高，很容易实现准确定位，但是电机车自身具有很大的体重而且其运行速度最高速达2.8m/s，随着生产负荷的增加，其速度还有继续提升的需求，焦炉电机车在实际工作时，在进行炉号定位时误差要求在1.7厘米之内，同时在雨雪天气状况下，出现了机车因制动效果差而冲撞防撞墙的事故。
焦炉电机车的主要功能是完成焦炉内的干馏过程，将推焦炭车所排放的红焦放入车内，然后将其送入干熄焦段或水淬段进行冷却。电机车的功能是牵引车，因为整个焦炉是由多个空腔组成的，所以焦炉外的焦炉也是按照工艺规律顺序排列的，所以焦炉电机车在焦炉和焦炉之间来回运行，正如引言中提到的，因为速度快，负载大，焦炉电机车很难实现准确定位。
1.1.2电机车系统的电气配制
在现如今的钢铁生产中，速度闭环负反馈是我们经常采用的控制方式。在走形系统的设计中，传动系统通常有两套系统组成。在每一套系统中，我们配置一台变频器，一台电动机以及机械传动齿轮。其中在每个变频器的速度闭环负反馈控制系统都是独立的。在焦炉电机车走行传动系统中，电机车的走行动力是由电机车两侧配置的110KW的电机产生的，每台电动机都是单独地被同一控制系统中的变频器控制，变频器的型号为：6SE70312HG60 ，系统配置采用速度闭环的控制方式，采用的测速编码器为德国HUBNER BERLIN制造的型号为HOG10D的1024脉冲增量式编码器，电机车通过电气抱闸进行制动，当发生事故时气闸开始工作，本设计中主要通过计算电机车走行距离确定电机车的相对位置为了检测电机车走行的距离，本设计通过PLC计数模块采样安装于走行轮上的增量式编码器用于测距。具体硬件配置如图11（其中图中1为载焦车、图中2为焦炉电机车机体、图中3为车载控制PLC、图中4为控制变频器、图中5为动力机车抱闸、图中6为测距编码器、图中7为速度反馈编码器、图中8为产生走行动力的走行的电机）
图11 传统控制方法配置的设计图
1.2论文的主要内容
在炼焦工艺生产中，焦炉电机车起着十分重要的作用，因此对于焦炉电机车的改进具有很大的意义。目前，对于焦炉电机车控制系统的设计，国内外一些相关院所进行了多种尝试与研究，并将设计广泛应用于焦炉接、送焦的工作中，并且已经取得了很好的效果。本文首先就焦炉电机车的发展历程进行简单的介绍，介绍了焦炉电机车的功能、组成和发展趋势。介绍焦炉电机车发展的各个阶段，各阶段电机车工作特点以及优缺点。除此之外还提出了各个阶段优化的方案，以及如何实现控制任务和控制要求。
然后，通过对日常工作过程中焦炉电机车存在的问题的分析，分析得出造成电机车工作过程中不能准确定位的原因，焦炉电机车不能准确定位带来的影响和损失。通过对原因的分析和探索，得出解决问题的方法，找出如何使焦炉电机车在工作过程中准确定位的方法，提出如何提高焦炉电机车的稳定性、灵活性以及准确性的意见。
在文章最后对本文所要解决的问题进行详细的总结分析，对现阶段焦炉电机车工作特点进行总结分析，其优缺点及发展前景进行概括和展望。
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