高炉配送料系统设计PLC子系统
高炉配送料系统设计PLC子系统[20200108192732]
钢铁行业是国家的重要工业，高炉炼铁是其中最为重要的环节，稳定可靠的上料系统是高炉顺利运行的重要保证。伴随着工业生产的规模化、大型化发展，提高系统的自动化控制程度已经成为现代工业生产设计和研究的重要内容。本课题设计的高炉上料自动控制系统采用PLC与触摸屏相结合的控制方式，实现了料车上料系统、料钟装料系统、探尺系统的控制以及PLC与HMI间的交互。调试结果表明，由仪表检测、电气控制和信息管理构成的一体化控制系统能有效提高生产设备的工作效率，缩减设计、调试和维修的成本。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:高炉上料,PLC,自动控制
目录
1 绪论........................................................................1
1.1 概述......................................................................1
1.2 国内外高炉配送料研究的现状和发展趋势......................................1
1.3 研究高炉配送料上料系统的目的与意义........................................ 2
1.4 本课题研究的主要内容...................................................... 2
2 高炉配送料概述............................................................. 3
2.1 高炉炼铁系统工艺简介...................................................... 3
2.2 高炉炼铁工艺流程..........................................................4
2.3 高炉配送料工艺与设备......................................................4
3 高炉配送料系统设计的总体设计方案...........................................11
3.1 系统PLC部分的设计........................................................11
3.2 系统设计方案控制参数的设定与分析.........................................12
3.3 系统设计方案控制参数的设定...............................................12
3.4 人机界面及触摸屏.........................................................13
4 软件设计...................................................................15
4.1 STEP7编程软件............................................................15
4.2 符号表...................................................................19
4.3PLC与触摸屏之间的MPI通信..................................................20
4.4 WINCC FLEXBLE仿真软件.....................................................21
4.4 PLC程序设计(见附录A).....................................................23
结论.........................................................................24
致谢...................................................................25
参考论文.....................................................................26
附录A......................................................................27
1 绪论?
1.1 概述
钢铁行业是我国重工业之一，是我国的支柱产业。高炉上料是炼铁生产的重要环节，可靠完美的上料自动控制及数据采集对于高炉的顺利稳产、降低焦化、提高生产质量起着重要的作用。现在国内外钢铁企业都非常关注高炉产量如何提高的问题，也都在积极应用高炉上料自动化系统。高炉自动化主要处理如下方面的问题：
1)上料系统：包括原料配料、称量以及装料程序的自动控制。?
2)热风炉系统：包括燃烧过程控制。送风系统的风量、风温、湿度和原料喷吹的自动控制。?
3)高炉过程控制：炉料和煤气运动的检测与控制，冷却时间的检测与控制，炉衬侵蚀的控制等。?
现代高炉自动化主要是指仪表检测及控制系统、电气控制系统和上位机控制系统。即高炉“三电”一体化。可编程控制器（PLC）是近二十年发展起来的新一代工业控制装置，其最初是为了取代继电器控制系统而发明，多用于顺序逻辑控制中，如：高炉上料、电梯控制、货物存取等；随着PLC技术的不断发展，现已能实现对模拟量的控制，应用于各种闭环过程控制中。德国西门子公司是一家世界领先的PLC制造厂家，生产s7-200、s7-300、s7-400等多种型号、不同档次的产品，s7-300系列可编程控制器是其生产的一个不断完善的中小型可编程控制器系列，具有功能强大、处理快速的处理器，较大的存储容量和丰富的指令集，能实现多种控制任务。?
1.2 国内外高炉配送料研究的现状和发展趋势
进入21世纪后，在金融危机的浪潮下钢铁行业受到了非常大的影响。随着我国钢铁产能的增长，炼铁原料品质的下降，资源和能源价格的不断攀升，环境污染等问题的出现，作为一个高消耗的工业产业，钢铁行业受到了很大的冲击。德国企业声明将在近几年将二氧化碳的排放量降低22%，日本也将二氧化碳的排放量减少10.5%。因为中国的钢铁产量已占世界总产量的一半，因此，国家也将对中国钢铁产业链提出要求。
中国已经感受到了形势的变化，并采取相应的措施。在高炉炼铁技术不断发展的新时代，为了打好基础，为振兴钢铁产业，有必要回顾世界高炉炼铁技术的发展及其发展趋势。在规模化的过程中，高效率和低排放的高炉，高炉的设计、生产过程控制一直受到人们的关注和研究。
1.3 研究高炉配送料上料控制系统的目的与意义
高炉上料是整个高炉冶炼生产的关键环节，担负着为炼铁高炉提供原料的功能，其将来自料仓的各种原料按一定的配比送到高炉内进行冶炼。整个上料过程大部分是顺序逻辑控制，涉及到一些模拟量控制，但没有反馈，不构成闭环过程控制，故而多采用可编程控制器（PLC）进行控制。高炉自动上料采用plc控制非常普遍，为把物料从槽下料仓搬运到炉顶上，采用料车升降机，以提高生产效率。中小型高炉上料主要是卷扬料车上料，由于料车上料占地面积小，在中小高炉中得到广泛的应用，如中型高炉卷扬系统采用双电机控制，小高炉采用单电机控制。卷扬上料系统的主要过程是：各种原料经过槽下配料后放入中间料斗，料车到料坑后，料斗将料放入料车，料斗闸门关到位后，料车启动，到达炉顶。?
钢铁行业是国家的重要工业，高炉炼铁是其中最为重要的环节，稳定可靠的上料系统是高炉顺利运行的重要保证。伴随着工业生产的规模化、大型化发展，提高系统的自动化控制程度已经成为现代工业生产设计和研究的重要内容。本课题设计的高炉上料自动控制系统采用PLC与触摸屏相结合的控制方式，实现了料车上料系统、料钟装料系统、探尺系统的控制以及PLC与HMI间的交互。调试结果表明，由仪表检测、电气控制和信息管理构成的一体化控制系统能有效提高生产设备的工作效率，缩减设计、调试和维修的成本。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:高炉上料,PLC,自动控制
目录
1 绪论........................................................................1
1.1 概述......................................................................1
1.2 国内外高炉配送料研究的现状和发展趋势......................................1
1.3 研究高炉配送料上料系统的目的与意义........................................ 2
1.4 本课题研究的主要内容...................................................... 2
2 高炉配送料概述............................................................. 3
2.1 高炉炼铁系统工艺简介...................................................... 3
2.2 高炉炼铁工艺流程..........................................................4
2.3 高炉配送料工艺与设备......................................................4
3 高炉配送料系统设计的总体设计方案...........................................11
3.1 系统PLC部分的设计........................................................11
3.2 系统设计方案控制参数的设定与分析.........................................12
3.3 系统设计方案控制参数的设定...............................................12
3.4 人机界面及触摸屏.........................................................13
4 软件设计...................................................................15
4.1 STEP7编程软件............................................................15
4.2 符号表...................................................................19
4.3PLC与触摸屏之间的MPI通信..................................................20
4.4 WINCC FLEXBLE仿真软件.....................................................21
4.4 PLC程序设计(见附录A).....................................................23
结论.........................................................................24
致谢...................................................................25
参考论文.....................................................................26
附录A......................................................................27
1 绪论?
1.1 概述
钢铁行业是我国重工业之一，是我国的支柱产业。高炉上料是炼铁生产的重要环节，可靠完美的上料自动控制及数据采集对于高炉的顺利稳产、降低焦化、提高生产质量起着重要的作用。现在国内外钢铁企业都非常关注高炉产量如何提高的问题，也都在积极应用高炉上料自动化系统。高炉自动化主要处理如下方面的问题：
1)上料系统：包括原料配料、称量以及装料程序的自动控制。?
2)热风炉系统：包括燃烧过程控制。送风系统的风量、风温、湿度和原料喷吹的自动控制。?
3)高炉过程控制：炉料和煤气运动的检测与控制，冷却时间的检测与控制，炉衬侵蚀的控制等。?
现代高炉自动化主要是指仪表检测及控制系统、电气控制系统和上位机控制系统。即高炉“三电”一体化。可编程控制器（PLC）是近二十年发展起来的新一代工业控制装置，其最初是为了取代继电器控制系统而发明，多用于顺序逻辑控制中，如：高炉上料、电梯控制、货物存取等；随着PLC技术的不断发展，现已能实现对模拟量的控制，应用于各种闭环过程控制中。德国西门子公司是一家世界领先的PLC制造厂家，生产s7-200、s7-300、s7-400等多种型号、不同档次的产品，s7-300系列可编程控制器是其生产的一个不断完善的中小型可编程控制器系列，具有功能强大、处理快速的处理器，较大的存储容量和丰富的指令集，能实现多种控制任务。?
1.2 国内外高炉配送料研究的现状和发展趋势
进入21世纪后，在金融危机的浪潮下钢铁行业受到了非常大的影响。随着我国钢铁产能的增长，炼铁原料品质的下降，资源和能源价格的不断攀升，环境污染等问题的出现，作为一个高消耗的工业产业，钢铁行业受到了很大的冲击。德国企业声明将在近几年将二氧化碳的排放量降低22%，日本也将二氧化碳的排放量减少10.5%。因为中国的钢铁产量已占世界总产量的一半，因此，国家也将对中国钢铁产业链提出要求。
中国已经感受到了形势的变化，并采取相应的措施。在高炉炼铁技术不断发展的新时代，为了打好基础，为振兴钢铁产业，有必要回顾世界高炉炼铁技术的发展及其发展趋势。在规模化的过程中，高效率和低排放的高炉，高炉的设计、生产过程控制一直受到人们的关注和研究。
1.3 研究高炉配送料上料控制系统的目的与意义
高炉上料是整个高炉冶炼生产的关键环节，担负着为炼铁高炉提供原料的功能，其将来自料仓的各种原料按一定的配比送到高炉内进行冶炼。整个上料过程大部分是顺序逻辑控制，涉及到一些模拟量控制，但没有反馈，不构成闭环过程控制，故而多采用可编程控制器（PLC）进行控制。高炉自动上料采用plc控制非常普遍，为把物料从槽下料仓搬运到炉顶上，采用料车升降机，以提高生产效率。中小型高炉上料主要是卷扬料车上料，由于料车上料占地面积小，在中小高炉中得到广泛的应用，如中型高炉卷扬系统采用双电机控制，小高炉采用单电机控制。卷扬上料系统的主要过程是：各种原料经过槽下配料后放入中间料斗，料车到料坑后，料斗将料放入料车，料斗闸门关到位后，料车启动，到达炉顶。?
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