烧结生产过程监控系统设计plc子系统(附件)
本烧结控制系统采用西门子S7300系列的PLC，WinCC flexible 2008为组态软件，以实现烧结生产过程的配料、加水混合、抽风除尘以及成品处理的自动控制系统。借助自动化仪表，可以对现场的模拟量、开关量进行准确的测量，将测量的数据量传送到计算机，通过计算机计算分析，从而实现对现场控制器的精准控制。借助触摸屏，可以实现过程的监视、控制、图表显示以及对各个系统的监控。对烧结过程中出现的温度过高、压力过大、液位过低、皮带打滑等实现报警提示，从而避免意外发生。关键词 烧结，自动化，仪表，控制
目 录
1 绪论 1
1.1课题的背景及意义 2
1.2国内研究状况 2
1.3国外研究状况 2
1.4研究内容 3
2 系统方案设计 3
2.1烧结生产整体结构 3
2.2控制要求 4
3 硬件系统设计 7
3.1主要传感器选型 7
3.2 PLC硬件设计 7
3.3通讯连接 10
4 烧结监控系统软件设计方案 11
4.1开发软件和开发语言 11
4.2程序设计 11
5 系统仿真调试 20
5.1 PLC仿真调试 20
5.2 PLC与WinCC flexible联调 22
结论 23
致谢 24
参考文献 25
绪论
1.1 课题的背景及意义
从上世纪60年代开始，自动化设备取得了飞速的发展。尤其是上世界80年代左右，PLC和DCS大量种类频繁出现，自动化在炼铁行业的实时性和稳定性得到极大的改善[1]。软件越来越便宜，人机界面越来越友好，性价比也越来越高，是的钢业行业自动化技术得到飞快的应用我推广。我国越来越重视工业自动化、智能化的发展以及信息技术的发展，重点还在于烧结生产过程中的运用。
在过去的一些烧结生产的车间里面，现场的操作工人要不断的观察仪表上的读数，对重要的一些参数不断的记录，然后再根据这些数据参数的变化大小来确定设备上的阀门到底调节多少。这样的工作方式，不仅 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
浪费时间而且大大的需要人力，由于人的反应速度没有机器那么快，存在严重的滞后性，调节的阀门大小的精确度也没那么高，这样生产效率十分低下。随着自动化技术的不断前进，越来越多地落后的生产车间里面，许多落后的机器早已被淘汰，逐步采用PLC控制系统来对烧结生产过程进行监控。自动化的车间里面，提供了对烧结的整个生产过程的监控，车间里面有自动化仪表，能够对煤气的温度和压力等数据进行实时的检测，从而根据这些数据准确的对各个阀门的自动调节，对检测参数存在的异常进行各种声光报警，还可以进行报表的记录打印[2]。
烧结生产行业对我国的工业自动化产生很大影响，本课题主要针对烧结生产过程的监控系统的工艺流程，根据工艺流程、自动控制系统的实现以及触摸屏监控界面进行了设计。整套系统都是采用PLC 计算机控制系统，借助仪表完成对烧结生产的自动化控制，可以实现对生产过程的监视、控制、调节，对子系统的每一个设备的监控,对检测到的模拟量等信号，可以把这些信号传输到PLC中，从而可以通过计算机的精确计算，完成现对控制阀门等控制器的准确性，不仅提高了系统的稳定性，而且还可以保证系统的可操作性，使设备的成本大大降低，可以为以后进行系统的升级改造提供方便。
在本次设计的控制系统中，主要是通过现场的仪器仪表对现场参数的测量，可以通过上位机的触摸屏界面对起始的配料量、风机转速、烧结温度以及PID等参数的设定，也可以通过人机界面控制系统的启停。即使系统中某个设备出现意外的状况，可以进行声光报警，并且系统会最大化的减少损失，同时触摸屏界面会对出现的故障进行记录，工作人员也可以通过触摸屏打印出历史实时曲线，也可以对配比时间加水量进行监测，在成品处理的系统当中，对传送带的先后启停进行准确的控制，以保证传送带出现打滑跑偏等状况，所以整套系统基本还是可以满足实际的生产工作要求的。
1.2国内研究现状
在国内，姜宏州将图像处理技术和神经网络技术相结合的方式，设计出了烧结矿的在线质量综合检测仪，可以实时检测烧结的炉火的大小。对于实时控制设计则是采用了推力机，完成了烧结生产专家指导系统软件的设计和实验室调试。它采用规则表的知识表示方法，控制规则的表示直观，易于维护和修改，但尚未在现场进行调试，实际应用难度较大[3]。
烧结是工业生产当中非常重要的部分。烧结的规模非常的巨大，对其影响的因素很多，在行业中要求很高的标准。如果烧结这一环节能够有良好的运行能力，这将为以后高炉炼铁提供了充足，优质的原材料，所以越来越要求烧结生产过程能够有很高的可靠性。特别是当烧结设备趋势越来越明显时，使用手工操作非常困难，因此稳定，有序，准确地工作是非常重要的。这需要烧结来实现自动生产模式。
在2009年2月，国内的吕晓云针对烧结生产过程提出了在线质量控制模型，并且这一模型早已在太钢的烧结车间里投入使用[4]。通过在线的不断测试，最终发现，这一控制系统非常的稳定，具有非常好的可靠性，她的控制模型最大的特点是采用了四层结构，底层的一部分和其他两个层是分离的，具有非常良好的鲁棒性，即使上层的模型出现了什么意外，也是不会对生产造成多大影响。
随着国内电子技术的飞速发展和普及，以PLC为主控制器的烧结过程控制系统的自动控制已成为技术进步的必然。弥补了传统的继电器存在的许多不足，不仅对烧结控制系统的稳定性进行了提高，而且还非常的可靠，自动化程度不断加强，先进的设备为烧结高速生产提供良好的硬件基础。和一些传统的继电器相比较的话，PLC作为工业控制的系统在操作上面上面易于控制，工作效率高，使用精度也非常高，具有传统设备没有的功能。即使在工业控制当中，仍然还存在一些继电器，但是PLC的诞生，工业控制专业人员只是不断扩展，理念也发生了变化。
目 录
1 绪论 1
1.1课题的背景及意义 2
1.2国内研究状况 2
1.3国外研究状况 2
1.4研究内容 3
2 系统方案设计 3
2.1烧结生产整体结构 3
2.2控制要求 4
3 硬件系统设计 7
3.1主要传感器选型 7
3.2 PLC硬件设计 7
3.3通讯连接 10
4 烧结监控系统软件设计方案 11
4.1开发软件和开发语言 11
4.2程序设计 11
5 系统仿真调试 20
5.1 PLC仿真调试 20
5.2 PLC与WinCC flexible联调 22
结论 23
致谢 24
参考文献 25
绪论
1.1 课题的背景及意义
从上世纪60年代开始，自动化设备取得了飞速的发展。尤其是上世界80年代左右，PLC和DCS大量种类频繁出现，自动化在炼铁行业的实时性和稳定性得到极大的改善[1]。软件越来越便宜，人机界面越来越友好，性价比也越来越高，是的钢业行业自动化技术得到飞快的应用我推广。我国越来越重视工业自动化、智能化的发展以及信息技术的发展，重点还在于烧结生产过程中的运用。
在过去的一些烧结生产的车间里面，现场的操作工人要不断的观察仪表上的读数，对重要的一些参数不断的记录，然后再根据这些数据参数的变化大小来确定设备上的阀门到底调节多少。这样的工作方式，不仅 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
浪费时间而且大大的需要人力，由于人的反应速度没有机器那么快，存在严重的滞后性，调节的阀门大小的精确度也没那么高，这样生产效率十分低下。随着自动化技术的不断前进，越来越多地落后的生产车间里面，许多落后的机器早已被淘汰，逐步采用PLC控制系统来对烧结生产过程进行监控。自动化的车间里面，提供了对烧结的整个生产过程的监控，车间里面有自动化仪表，能够对煤气的温度和压力等数据进行实时的检测，从而根据这些数据准确的对各个阀门的自动调节，对检测参数存在的异常进行各种声光报警，还可以进行报表的记录打印[2]。
烧结生产行业对我国的工业自动化产生很大影响，本课题主要针对烧结生产过程的监控系统的工艺流程，根据工艺流程、自动控制系统的实现以及触摸屏监控界面进行了设计。整套系统都是采用PLC 计算机控制系统，借助仪表完成对烧结生产的自动化控制，可以实现对生产过程的监视、控制、调节，对子系统的每一个设备的监控,对检测到的模拟量等信号，可以把这些信号传输到PLC中，从而可以通过计算机的精确计算，完成现对控制阀门等控制器的准确性，不仅提高了系统的稳定性，而且还可以保证系统的可操作性，使设备的成本大大降低，可以为以后进行系统的升级改造提供方便。
在本次设计的控制系统中，主要是通过现场的仪器仪表对现场参数的测量，可以通过上位机的触摸屏界面对起始的配料量、风机转速、烧结温度以及PID等参数的设定，也可以通过人机界面控制系统的启停。即使系统中某个设备出现意外的状况，可以进行声光报警，并且系统会最大化的减少损失，同时触摸屏界面会对出现的故障进行记录，工作人员也可以通过触摸屏打印出历史实时曲线，也可以对配比时间加水量进行监测，在成品处理的系统当中，对传送带的先后启停进行准确的控制，以保证传送带出现打滑跑偏等状况，所以整套系统基本还是可以满足实际的生产工作要求的。
1.2国内研究现状
在国内，姜宏州将图像处理技术和神经网络技术相结合的方式，设计出了烧结矿的在线质量综合检测仪，可以实时检测烧结的炉火的大小。对于实时控制设计则是采用了推力机，完成了烧结生产专家指导系统软件的设计和实验室调试。它采用规则表的知识表示方法，控制规则的表示直观，易于维护和修改，但尚未在现场进行调试，实际应用难度较大[3]。
烧结是工业生产当中非常重要的部分。烧结的规模非常的巨大，对其影响的因素很多，在行业中要求很高的标准。如果烧结这一环节能够有良好的运行能力，这将为以后高炉炼铁提供了充足，优质的原材料，所以越来越要求烧结生产过程能够有很高的可靠性。特别是当烧结设备趋势越来越明显时，使用手工操作非常困难，因此稳定，有序，准确地工作是非常重要的。这需要烧结来实现自动生产模式。
在2009年2月，国内的吕晓云针对烧结生产过程提出了在线质量控制模型，并且这一模型早已在太钢的烧结车间里投入使用[4]。通过在线的不断测试，最终发现，这一控制系统非常的稳定，具有非常好的可靠性，她的控制模型最大的特点是采用了四层结构，底层的一部分和其他两个层是分离的，具有非常良好的鲁棒性，即使上层的模型出现了什么意外，也是不会对生产造成多大影响。
随着国内电子技术的飞速发展和普及，以PLC为主控制器的烧结过程控制系统的自动控制已成为技术进步的必然。弥补了传统的继电器存在的许多不足，不仅对烧结控制系统的稳定性进行了提高，而且还非常的可靠，自动化程度不断加强，先进的设备为烧结高速生产提供良好的硬件基础。和一些传统的继电器相比较的话，PLC作为工业控制的系统在操作上面上面易于控制，工作效率高，使用精度也非常高，具有传统设备没有的功能。即使在工业控制当中，仍然还存在一些继电器，但是PLC的诞生，工业控制专业人员只是不断扩展，理念也发生了变化。
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