高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作

高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作
高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作

课题:高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作

系部:机电工程学院

专业:电气自动化技术

班级:

姓名:李瑞

学号:

指导老师:

2019.3.15

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目录

摘要 (31)

第一章序言 (31)

1.1课题意义 (32)

1.2课题来源 (33)

1.3国内外高炉自动控制系统的研究现状和趋势 (33)

1.3.1高炉计算机控制发展 (33)

1.3.2炼铁自动化技术的现状 (34)

1.3.3高炉自动化系统的发展趋势 (34)

1.4毕业设计主要任务 (35)

1.5本章小结 (35)

第2章高炉上料生产工艺 (35)

2.1高炉上料系统的组成与工作原理 (36)

2.1.1高炉上料系统自动控制概述 (37)

2.1.2高炉上料控制系统流程 (37)

2.2高炉炼铁生产工艺简介 (39)

第三章可编程控制器及PID控制 (39)

3.1可编程控制器 (40)

3.2PID控制 (41)

第四章高炉上料系统的软件设计 (42)

4.1PLC程序设计 (42)

4.2槽下设备运转控制 (45)

4.3主卷上料小车的连锁控制 (45)

结束语 (47)

谢辞 (47)

参考文献 (48)

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在冶金企业中,高炉给料系统是一个非常重要的复杂的设备系统。为了保证高炉进料的稳定、安全、高效工作,高炉进料计算机自动控制的设计与实现显得尤为重要。在提高控制系统控制精度的基础上,进一步提高了高炉进给操作的可靠性、安全性和稳定性,为高炉的生产提供了可靠的保证。本文结合实际科研项目——高炉进料系统自动改造,开发设计了一套高炉进料生产线自动控制系统。本项目跟踪国内外先进技术,采用目前先进的无钟炉具设备,提高设备可靠性,降低备件消耗,节约成本。在国内外生产过程控制技术发展的基础上,开发设计了可编程控制器控制系统。在本系统中,PLC作为核心部件,对整个生产线起到监控作用,各种电磁阀等机械部件发出控制指令,并结合组态软件完成论文的要求。根据PLC的输入和输出点进行硬件配置;根据PLC编程的特点,采用与工厂电路图最接近的方法——梯形图编制软件,并将软件划分为几个模块。通过组态软件实现操作界面、数据显示、设备状态、布匹设置、历史趋势、打印管理。用户可以修改各种数据。在原有常规控制系统的基础上进行了优化。采用PID控制对进给流量阀进行调节和控制。采用精确的结构模型对高炉进料系统进行了详细的分析,有效地解决了进料流量阀相对误差较大的问题,实现了快速调整,为高炉稳定高产创造了条件。

关键词:高炉自动上料系统;PLC;PID控制

第一章序言

高炉炼铁在钢铁冶金行业中,是最重要的组成部分。高炉炼铁是一个连续的过程,其通过氧化还原反应,将铁矿石还原生成生铁。各种原料包括铁矿石、焦炭和助熔剂按成分比例,由炉顶加料装置批次被送至高炉内,炉喉面要维持在一定的高度。铁矿石和焦炭在炉中变化成为交替的层状结构,在下降的过程中,矿石逐渐变成铁水和熔渣,聚集在炉中,并定期从释放口放出。高炉供料系统是炼铁生产的重要组成部分,供料系统通过料车分开,分为配料系统和上料系统前后两部分,本文主要阐述上料系统的硬件和软件的设计。

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钢铁是现代社会工业生产最重要的原材料之一,钢铁工业是国家基干产业之一,钢铁生产量和质量是一个国家先进度和经济实力的重要指标,全球钢铁需求和钢铁生产量随着经济的发展而持续增长。高炉是以铁矿石为原料,生产铁水的主要设备,铁水是转炉后制造钢铁的主要原料。由于高炉位于炼铁厂的喉部,必须及时稳定地供给合格的铁水,所以这项稳定的工作非常重要。根据以下的理由:

(l)高炉炼铁非常的消耗能源,是整个钢铁产业链上最大的能耗大户,占到总耗能的60%。因此有效节能经济意义很大,而自动化技术对节能有关键作用。

(2)设备大型化"现代高炉容积都较大,稍不正常就损失很大,而以计算机为中心的异常炉况预报系统可使工长预先采取措施,避免事故。

(3)工艺连续化与前后工序关联化。高炉炼铁要为后续工序炼钢提供及时的、优质的铁水,后续工序的产品质量、操作都受前列工序来料的影响,没有自动化和信息化系统,难以为后续工序提供及时的质量均一的原料。

(4)工艺操作复杂。高炉为了维持正常的运转,需要有正确的配料并且能够将配料及时的装进高炉中、保持炉内煤气的流动和炉里燃料的充分接触,让炉料可以匀速下降,保持高炉内的温度状态,这些要求如果用人工的话是很难来达到要求的,而且高炉里面是被密封住的,只能借助专业的检测设备才能判断高炉内部的情况,所以自动化的非常必要的。

(5)原料用量大,运输量大,且要按严格的配比和顺序装入,没有自动配料装料和批重以及水分补正系统不仅耗费人力,且无法获得良好技术指标。

(6)设备要有高的运转率同时要长寿。例如要减少高炉的休风率,就得自动监视设备状态,出现故障先兆时就设法排除。

因此,制铁生产应用自动化已成为必然的趋势,它不仅是制铁工业现代化的标志,而且投入生产的比例显著。高炉加工材料装置是制铁制造的重要组成部分,提高了自动化水平,大幅降低了劳动者的劳动强度,提高了生产效率。同时,依靠原料的精确配合,可以提高产品的质量和品质。通过采用以往的用继电器来控制方式,能够实现对该装置的控制,不过,体积大、故障率高、对干扰的抵抗能力低、控制不正确,使用寿命短,这些都是存在的缺陷。通过使用现代PLC技术来控制高炉上料装置,能够克服以往的继电器控制系统的不足点,更加正确地提高工作效率、提高可靠性、降低故障率。

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在顶岗实习阶段本人带着毕业设计任务来到一校企合作科技公司实习,接触到自动化专业从理论到实践的过程,并对自动化这门专业产生了浓厚的兴趣和进一步的认识。在顶岗实习期间,参加了公司热熔机、插针机和某型汽车轴件加工机等种类的机台安装与调试,学到了许多专业性技术,对自动化这门技术有了一些工作经验。尤其是该公司正在使用的高炉上料自动控制系统采用了PLC来控制生产自动化,操作更简单,也方便了机器的维护,受到了公司的重用,用户的喜爱,能够为公司带来显著的经济利益。

凭借 4 个月的工作经验和公司的技术支持,以及指导老师的帮助下,本人用

了两个月的时间完成了机器的组装,控制设计,调试及操作维护过程,并在指

导老师的安排下,组织开展毕业论文写作。

1.3国内外高炉自动控制系统的研究现状和趋势

1.3.1高炉计算机控制发展

在高炉生产中使用自动控制是非常早的,最初使用的是简单的仪器和电子控制装置。二战后,自动化技术和设备的真正使用开始了。当时,自动化基本上由两部分组成:仪表和气动传动,它们几乎是相互独立的。仪器主要是热参数测量和简单的回路控制,以保证正常生产和节能。电气设备主要采用遥控和继电器联锁,后来发展到进料和配料的控制。随着技术的发展,该仪器已发展成为集电气、气动、液压等多种技术于一体的一体化装置。在控制电路方面,已发展成为以电子管和晶体管逻辑电路为基础的大、中、小型集成电路和大型集成电路计算机控制系统。电传动,由简单的调节、继电器链发展为使用交流磁放大器、磁放大器和水晶报警管。高炉自动化控制在国内外都经历了这样一个技术发展过程。因此,为了适应信息化的发展,信息技术的三大核心技术——信息采集技术(传感技术)、信息传输技术(通信技术)和信息处理技术(计算机技术)必须跟上人类信息化发展的需要。计算机控制是当今最活跃的技术之一,在高炉生产的许多领域都显示出良好的发展势头。计算机控制是高炉自动化的重要标志,对提高高炉生产率和生铁质量,降低燃料消耗,延长高炉寿命具有重要作用。

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炼铁生产自动化包括三个层次:基础自动化、过程自动化和管理自动化。基本自动化是生产过程自动化最基本的组成部分。它由各种电子、液压和气动控制装置组成,负责各种生产工艺参数和设备控制的测量和测试。过程自动化是指利用计算机技术,对炼铁过程进行跟踪,对生产过程进行控制。管理自动化是指企业对各种资源的有效管理。

国内钢铁行业装备的基础自动化己经达到了较高的水平,根据中国钢铁协会统计,我国100%的高炉都实现了基础自动化。PLC、IPC、DCS等信息化装备已经被广泛应用于单一装备的控制当中。

高炉自动化系统主要由电气控制、仪表控制、计算机三部分组成(称为三电系统EIC),其功能分配如下:

(l)计算机是整个自动控制系统的人机界面,通过通讯装置采集生产数据,对生产工艺数据进行显示、加工处理!输出控制命令等。

(2)仪表控制系统是对高炉在生产过程中的多个参考值如压力、温度和成分等进行检验和控制,还是进行主料和辅料、钛合金等数值的估量。

(3)电气系统用于对各执行元件(各种阀站、输送皮带等)进行动作控制,并实现原料装入顺序控制及各类安全连锁保护等。

1.3.3高炉自动化系统的发展趋势

目前高炉自动化系统有下列趋势。①系统结构都是EIC一体化系统,计算机控制,有些还设有管控一体化,并作为全厂CIMS的一部分。②在设备选用上,基础自动化级过去是仪表采用DCS,电控采用PLC,现在趋向于采用正一体化设备,即全DCS或全PLC以使联网容易,备品减少,近年来无论DCS或PLC的网络都加强了其性能以及和异种机的连接。③专用仪表增加,包括炉顶热成像和微波料面计等。④显示画面的革新,如三维,多媒体报警以及可视化,可视化即利用传感器和数学模型以及动态显,使不可见的高炉内部变为可视。

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1.4毕业设计主要任务

本毕业论文基于顶岗实习工作任务,详细的给出了安装、控制设计和调试应用。毕业论文分为四大部分,下面是本论文的主要内容结构:

第一章序言主要介绍了课题的意义、课题的来源和高炉自动化上料系统的国内外相关研究和发展趋势。

第二章对前面査阅了大量国内外相关文献和现场调研的越础上,对国内外高炉计算机控制的发展概况、现状作了较为详细的介绍基础上,分析了高炉过程自动化发展的趋势。根据高炉过程控制要求和炼铁生产工艺流程,设计了高炉上料控制系统。

第三章再次结合炼铁作业部的实际生产要求,完成了甜高炉上料控制系统的硬件选型、软件设计。在PLD编程环境下完成大量软件工作,实现对高炉上料系统整个工艺流程的控制。

第四章在该控制系统的现场施工过程中,本人参与了部分硬件系统的选型安装和大量软件的调试工作。

1.5 本章小结

本章介绍了毕业论文课题高炉自动上料系统的安装与 PLC 控制设计的意义与课题来源,简述了毕业论文主要工作任务。

第2章高炉上料生产工艺

不同的高炉给料(配料)系统有相似之处,也有不同之处,但典型系统的组成基本相同。给出了高炉配料的基本组成,并对典型的高炉配料进行了详细的分析。配料系统,一般来说,共有7种材料/参与成分,其中任何一种材料由控制的进料机构的控制下来控制原料量,所下的物料在种斗中由安装在秤斗上的传感器进行称量并与标准值比较,当达到标准值时,由出料机构控制开关种门,秤斗中的物料落入混合仓(或后加工工序)内。

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2. 1高炉上料系统的组成与工作原理

在中国工业化的过程中,钢铁行业是一直在增长的行业,是国民经济的基础工业,它的发展和国家的基础设施和工业发展速度的相关性很强,和我们的国家在工业化的阶段,城市化进程的加速,消费者对钢铁的需求表明,我国钢铁行业的增长是长期的。中国的人均钢铁消费远远低于发达国家,我国在工业化阶段的初始峰值,通过工业化和城市化带来了钢铁行业的增长将会继续,所以,中国中小高炉炼铁工业高度发达,发展迅速,市场对钢铁工业的强劲需求为发展一个难得的机会,人们可以期待钢铁行业“在结构调整中体积扩大,全面发展”,在结构调整中,在高炉建设中,现实与要求有一定的距离。预计2003年至2005年两年内,全国高炉炼铁能力将增长43%,大型成员企业将增长35%,非成员企业将增长78%,比成员企业高出43个百分点。这样,两年后,高炉炼铁能力将更加分散,成员企业占总产能的比例将从2003年的82%下降到77%,下降5个百分点。

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高炉上料系统由槽下配料部分和炉顶布料部分两部分组成。槽下配料是实现原料称量工作和称量误差补偿工作的系统设备,当炉顶料灌具备装料,同时矿槽具备排料时,原料由料车输送至炉顶,经过受料斗闸门、上密封阀送至对应料灌内。料管内发出料满信号同时具备布料条件时,原料通过料流调节阀、下密封阀,依照设置好的布料溜槽倾动角旋和转角度进入炉中。

2.1.2高炉上料控制系统流程

1.槽下配料流程

(1)矿石和块矿的称量主要步骤

操作人员设定好称量斗设定重量;

启动矿石振动给料筛;

在设定铁矿石量的斗量测定出重量后,在实际重量等于修正后的设定值时,停止矿石振荡进行筛;

利用矿石振动在移动的同时打开里头皮带机和槽下皮带机;

对停止矿石振动进行筛选5秒后,返回的传动带机;

定时通知运输返矿仓中碎矿。

(2)焦炭的称量主要步骤

操作人员设定好称量斗设定重量;

启动焦炭振动给料筛;

根据重量补偿算法对焦炭称量斗的设定重量进行修正后,当实际重量等于修正后的设定值时,停止振动焦炭进料画面;

同时打开焦炭振动进给筛,打开返焦带式输送机。

停止焦炭振动进给画面延迟5秒后停止焦炭皮带机;定时通知运输焦碳仓中碎焦。(3)杂矿及熔剂的称量主要步骤

操作人员设定好称量斗设定重量;

启动杂矿及熔剂振动给料机;

根据重量补偿算法对矿石(杂矿和助焊剂)称重料斗的设定重量进行修正后,当实际重量

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2.传送带的上料流程

根据料制的设定完成称量斗的称重;

自动开启槽下主皮带机和上料主皮带;

开启符合材料规定的矿石的闸门;

放空仓中料后关闭仓门;

上料主皮带把矿石或焦炭运到炉顶倒入受料斗;

受料斗内矿料够规定的数量后,发出信号,通知上料系统停止上料,

选料程序步进;

统计和显示受料斗现存的料种和重量等信息;

3.无料钟炉顶装料流程

料罐空了之后,调节材料流的阀门,滚筒停止工作,密封的阀门开启;

打开放散阀,将料罐压力降至大气压力并发出准备接料信号;

打开上密封阀,打开挡料阀,由受料斗向料罐放料;延时放空后,显示受料斗空,关闭挡料阀、上密封阀,并发出信号;

接上密封阀关闭信号后,关闭放散阀,打开均压阀,用半净煤气充压,至料罐压力与高炉压力相等或略高;

当料线下降到达设定值,需向高炉放料时,提料尺到上限位;

关均压阀,开下密封阀;

按程序设定的布料方式驱动布料装置,向高炉布料;

料罐空,,延时5秒)停滚筒,关闭料流调节阀、下密封阀;

在关闭料流调节的阀门和密封的阀门之后,开始放入探尺;

显示放入高炉的炉料种类,重量,并累计小时,班次,全天的批次,罐数,重量等,循环执行以上步骤。

4.操作方式

自动方式:按自动程序完成备料!上料及布料;

手动方式:操作站集中手动操作(包括设备联锁);

机器侧手动:可拆下设备之间的联锁关系,仅用于调试或维护;

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2.2高炉炼铁生产工艺简介

现代大型高炉车间主体系统如图所示包括高炉本体、储矿罐、铁田、除尘器和热风炉五个部分。

还原反应在炼铁高炉生产的原则,通过喂养带炉料(矿石),燃料(焦炭)和通量最高收费,从热风炉风机空气冷却后,形成的吹热空气从高炉风口焦炭燃烧,产生高温气体流自底向上运动,负担是自顶向下运动,彼此接触,进行热交换,逐渐减少,最后高炉下部的,生铁还原时,炉渣同时形成。

第三章可编程控制器及PID控制

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过程的计算机控制系统构建时,一般来说,可能有产业控制,电脑程序控制器,及测量控制模块,并利用转向装置封装的软件和组合。

3.1可编程控制器

计算机控制系统是实现生产过程自动控制的一种系统。利用计算机建立控制系统可以完成常规控制技术无法完成的任务,达到常规控制技术无法达到的性能指标。近年来,计算机已成为自动控制技术的重要组成部分,为自动控制技术的发展和应用开辟了广阔的新世界。

典型的计算机控制系统一般由测控系统和过程对象组成。根据工业生产过程控制的特点和要求,设计了测控系统中的工控计算机。它包括两部分:硬件和软件。硬件由主机、外部设备、人机接触设备和通信设备组成。软件分为系统软件和应用软件。测控系统除工业控制机外,还包括工艺输入输出设备、工艺参数测量变送器、执行机构等设备。过程对象通常是指被测量和控制的对象。

计算机控制系统的形式与它所控制的过程对象的复杂性密切相关。计算机控制器载体包括可编程逻辑控制器(PLC)、工控机(ipc)和专用控制器。PLC是以单片机为核心,集计算机技术、自动控制技术和通讯技术于一体的通用工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、通用灵活、维护方便等一系列优点,特别是可靠性高、适应恶劣环境能力强。广泛应用于冶金、化工、交通、电力等领域,是现代工业控制三大支柱之一。可编程控制器可以看作是工业计算机,它具有丰富的输入和输出接口,具有很强的驱动能力。自出现以来,PLC根据成熟和有效的继电器控制的概念和设计思想,不断使用新技术和新设备,加上接触和现代计算机技术的快速发展,逐渐发展成为一个相对独立的具有特色的新兴技术和产品,而且逐渐成为自动化的有效和方便的方法来解决这个问题。虽然是基于计算机技术和自动控制理论,但它不同于石鳖计算机和通用计算机控制系统,但随着计算机控制装置的一种特殊形式,它在系统结构、软件结构、硬件组成和1/0的通道,节省K 用户界面等方面的特殊性。虽然可编程序控制器(PLC)的工作原理与计算机相同,而且可编程序控制器(PLC)是从山区继电器发展而来的,但CPU扫描用户程序所需的时间要比继电器的工作时间短得多。因此,为了适应工业控制,可编程控制器采用“顺序扫描,

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环扫描的工作方式是可编程控制器不同于传统的计算机控制系统统一的一个重要方面。

虽然各种PLC的组成不一样,但倾销是它的主要的基本组件是相同的。小型集中可编程控制器的基本部件有电源部件、微处理器和存储器部件、输入和输出部件。模块化PLC的组成部分分为不同的标定模块,包括电源模块、主机模块(包括微处理器和内存模块)、输入/输出接口模块、功能模块和通信模块。在PLC控制系统中,CPU模块相当于人类的大脑和心脏,它不断地采用标准输入信号,用户程序的执行,刷新系统的输出。接口模块是系统的眼、耳、手、脚,是连接外场设备与CPU模块的桥梁。随着体积技术的发展和PLC应用的扩大,PLC的功能不断增加和增强,因此,PLC的组成将不断增加和增强。由于PLC完美的功能,模块化结构,以及发展很容易,操作方便,性能稳定,可靠性高的特点和高成本的性能,使它在工业生产应用前景越来越乐观,此外随着战略转化为电路的发展和网络时代的到来,在公司肯定会有更大的使用价值。

3.2 PID控制

简单的PID控制系统包括所控制的对象和调整器,控制质量的决定性部分是所控制的对象的动态特性。系统是否在最佳状态下操作,主要取决于调节器的各个参数的设置是否适当。系统整定的本质是通过调整调整器的参数,使得各个参数的特性与控制对象的特性相互一致,从而使得调整器最终能够实现最佳的控制效果。

系统整顿的方法可以大致分为两种。一种理论上是计算修正轨道修正法、频率特性法等的修正法。这种整数化的方法可以根据控制对象的数学模型(例如传递函数、频率特性)来通过计算直接参数修改。这种整定方法的局限性在于实际调节器的动态特性与理想的调节器动作规律有差别,理论计算求得的整定参数并不是很可靠,另外,利用理论计算的方法进行参数整定,其计算过程往往比较复杂、繁琐,使用不便。在实际工程中应用最多的是另一类整定方法,称为工程整定法,这种方法大多根据被控对象的阶跃响应曲线进行整定,有些则是直接在闭环系统中进行,方法简单,实用性强。无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。

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第四章高炉上料系统的软件设计

在高炉上料自动控制系统中,通过PLC编程,可以完成对高炉上料系统的槽下配料和炉顶布料的控制。设定所需铁矿石、焦炭、溶剂的重量,振动给料筛启动进行筛料,实际重量与设定值相等时,振动给料停止。高炉上料控制系统的软件部分采取结构化编程方法,将不同功能的程序分别寄存于不同的块中,主程序块OB1在使用时可以调用不同功能的程序。

4.1PLC程序设计

根据控制系统的要求,这个目的plc编程,结构化的编程方法生成的一个组织块obi(主程序循环用),OBI循环扫描作为块, step7程序的根基,在系统启动加速执行完后,开始实行,每次重复。然后,在实现各功能程序块中,主程序模块OBI需要时启动供餐;另外,为了存储执行程序所需的共享数据和背景数据(重定向记录、通信信号等),还提供了14个数据块DB。OBI的调用程序如图:

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4.2槽下设备运转控制

(1)烧结用称量料斗、焦炭、球团矿、焦炭块称量控制:当卸料信号发出后,矿石称量料斗门开启卸料。当称重值为控制值的5%时,关闭称重料斗门,发出空信号。称重斗门关闭并清空,振动筛开始工作。当称重值达到修正后的控制值时,振动筛停止工作,进行全称重。当校正后的控制值达到110%时,发出报警信号。振动筛启动T秒后,如果桶内未满,则认为物料将发生装载,物料装载报警。打开门并打开T秒后,没有空信号,则认为在物料卡住的情况下,物料卡住报警。(2)罐底称重料斗的卸料顺序:按物料清单中所选料斗号卸料。如果上称重斗打开闸门,发出空信号,则发出下一个斗卸指令。

4.3主卷上料小车的连锁控制

主卷上料小车依据与槽下、炉顶程序的衔接完成对料车的上、下运行的自动控制,同时可以进行手动操作,能够对出现的松绳、过卷等故障紧急响应,确保料车能够安全可靠的运行。主卷扬机的自动操作和主卷扬机和其它设备的联锁关系:(1)主卷扬机采取变频调速控制,自动操作控制时,PLC发出启动命令信号,当料车装烧结矿或者烧结矿同其它杂矿混装时,由对应的料坑矿石漏斗闸门关上后,由此关闭信号发出。当料车装焦炭时,由对应的焦炭称量漏斗闸门关闭信号发出。(2)当向上运行的料车抵达检查点时,检查受料漏斗是否料空,以及料罐上密封阀和上料阀是否关闭。若受料斗未出现了空信号,即受料斗有料,或上密封阀和上料阀没有关闭,则主卷扬机自动停止于检查点附近,到受料斗发出料空信号后,同时需要上密封阀和上料阀曾开启过,并且目前处于关闭状态,则重新慢速开启主卷扬机。(3)料车进行程序空走行

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自动开启运行,料车向下运行。(4)主卷扬机有以下联锁,装料程序一直处于停止状态时,主卷扬机不可以开启(除手动操作)。若相应焦炭称量漏斗或料坑矿石漏斗闸门开启以后没有关闭好,主卷扬机不可以开启。在工作程序图上,当料车向上运行到达检查点时,对应的上密封阀、上料阀应该开启而没有开启,或者开启后没有完全关闭,即相应受料漏斗料未空,料车应停止于检查点附近。(5)主卷扬机和其它系统的关系。主卷扬机停止运行后,空料车处在料坑下的装料位置时,启动装料程序控制系统;料车处在料坑下部装料位置,主卷扬机停止后,相应焦炭称量漏斗或料坑矿石漏斗的闸门方可开启。主卷扬机加速启动运行,依照程序相应的焦炭筛或矿石称量漏斗闸门等方可开启。进行料罐料空检查的同时或稍后进行低速检查。

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结束语

提高冶金行业的生产自动化水平是我国当前技术革新的一项重要任务。针对这种现状,本课题对高炉上料生产线进行了自动化改造的研究,主要任务是针对高炉上料生产线的特点,开发设计出生产线的自动控制系统。

高炉工序过程要求较高,上料配料需要精准。根据高炉上料工艺流程,各设备之间需要有严谨的联锁控制,若上料缓慢,非常影响生产节奏,若上料错误,将影响后续的高炉生产,甚至会导致休风和停产等生产事故,因此使用人工操作运行费时费力。采用高炉上料自动控制,代替传统人工操作的继电器控制,提高了上料控制的安全性和可靠性。目前,高炉上料自动控制已普遍运用于钢铁企业的生产之中。

由于时间关系和本人能力及专业知识有限,课题中还有许多工作需要进一步的研究,比如可以在布料这一块根据工艺曲线建立一个数学模型,并进行模型优化。或者可以在基础自动化上加上专家系统,使其具有智能化。进一步节约能耗提高产品质量。

谢辞

短暂的但是非常丰富多彩的三年大学生活即将结束了,我的校园生活也即将结束,我的心里感到无尽的艰辛和眷恋。从这里开始,为了我的生活,我将开始一个新的旅程,把我所学到的应用到实际工作中。回顾过去三年,我取得了一些成绩。我的生活充满了欢乐和奋斗。我非常感谢我所有的老师,在过去的三年里,他们坚持不懈的教导和对我成长的关心和爱。在此,我要向所有在百忙之中审阅论文并参与答辩的专家教授们表示衷心的感谢!经过两个多月的努力论文终于完成,在整个设计过程中,出现过很多的难题,但都在老师和同学的帮助下顺利解决了。我还要感谢我的家人,他们是我完成论文的动力和精神支持。感谢他们默默奉献给我。

在不断的学习过程中我体会到:撰写论文也是我学习的一个过程和检验。从撰写论文的最初模糊性来看,我意识到我可以对问题有深刻的理解。我意识到自己的练习对学习的重要性。我曾经理解这个理论。没有实践和考察,缺乏对知识的理解,通过这次,

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你需要系统的想法和方法,处理解决的问题,耐心,可以利用现有的资源来充实自己。与此同时,我也深深意识到要一步一步的完成和实现自己的目标。

参考文献

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模拟电路课程设计心得体会

模拟电路课程设计心得 体会 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

精选范文:《模拟电路》课程设计心得体会(共2篇)本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课,这两门学科都属于电子电路范畴,与我们的专业也都有联系,且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅,觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以在本学期暨模电、数电刚学完之际,紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职,而且还及时、真正的做到了学以致用。这两周的课程设计,先不说其他,就天气而言,确实很艰苦。受副热带高气压影响,江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热,加之机房里又没有电扇、空调,故在上机仿真时,真是艰熬,坐下来才一会会,就全身湿透,但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求,终于做完了课程设计。在这次课程设计过程中,我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时,我就弄了很长时间,先是远离不清晰,这直接导致了我无法很顺利地连接电路,然后翻阅了大量书籍,查资料,终于在书中查到了有关章节,并参考,并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料,虽找到了原理框图,但电路图却始终设计不出来,最后实在没办法,只能用数字是中来代替。在此,我深表遗憾!这次课程设计让我学到了很多,不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识,而且也培养了我的动手能力,更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!

推荐-plc自动配料系统课程设计1 精品

摘要 PLC的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。 PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 配料工人收到每天的生产作业表后, 将依次对每种原料进行称重?根据配料的多少, 先计算每种成分的重量,然后在各种成分的料桶中取料,送到电子称上进行称重,最后进行包装?在这个过程中工人工作繁重,出错率高,称重重量无监测,生产数据无纪录等不能保证企业的生产工艺?文中以PC机编程,可编程逻辑控制器(PLC),现场总线技术等现代工控技术为基础,开发了以PC 机为上位机, 以PLC作为下位机的自动配料系统?在整个生产过程中,一旦生产计划制定完成,计算机将按照计划对每种原料进行称重,不再需要人工来干预?在这个过程中工人只是进行取料,由计算机通过电子称发来的数据校核重量,减轻了工人的工作负担,提高了工作效率? 关键词:通信,传送,配料,故障

目录 1 监控系统的结构与功能 (2) 1.1 监控系统的结构 (2) 1.2 监控系统的功能 (2) 2 监控系统控制过程 (2) 2.1 前配料监控系统的控制过程 (2) 2.1.1 自动称料 (2) 2.1.2 自动配料 (3) 2.2 后配料监控系统的控制过程 (3) 2.3 监控系统报警控制过程 (3) 2.3.1 报警事件 (3) 2.3.2 切换报警 (3) 2. 3 .3 配料锅满报警 (3) 2. 3.4 急停 (3) 3 配料工艺 (3) 3.1 前配工艺 (3) 3.2 后配工艺 (4) 4 自动配料系统 (4) 4. 1 控制要求 (4) 4.2输入输出列表 (4) 4.2自动配料系统模拟实验面板图 (4) 4.4 工作过程 (5) 4.4.1初始状态 (5) 4.4.2装车控制 (5) 4.4.3停机控制 (5) 4.5 I/O接线图 (5) 4.6 系统流程设计图 (6) 4.6.1 装车过程 (6) 4.6.2故障检测 (7) 5 PLC指令表 (8) 6 PLC控制梯形图 (12) 7 传送系统调试 (17) 结语参 (18) 考文献 (19)

(完整word版)自动控制原理选择题(48学时)有答案要点

自动控制原理选择题(48学时) 1.开环控制方式是按 进行控制的,反馈控制方式是按 进行控制的。 (A )偏差;给定量 (B )给定量;偏差 (C )给定量;扰动 (D )扰动;给定量 ( B ) 2.自动控制系统的 是系统正常工作的先决条件。 (A )稳定性 (B )动态特性 (C )稳态特性 (D )精确度 ( A ) 3.系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( D ) 4.系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( B ) 5.系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( C ) 6.系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( D ) 7.系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( B ) 8.系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 9. 设某系统的传递函数为:,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有: (A )t t e e 2,-- (B )t t te e --, (C )t e t sin - (D )t t te e 2,-- ( ) 10. 设某系统的传递函数为:,2 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有:

高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作

课题:高炉自动上料(配料)控制系统的设计与制作 系部:机电工程学院 专业:电气自动化技术 班级: 姓名:李瑞 学号: 指导老师: 2019.3.15 第28 页共20页

目录 摘要 (31) 第一章序言 (31) 1.1课题意义 (32) 1.2课题来源 (33) 1.3国内外高炉自动控制系统的研究现状和趋势 (33) 1.3.1高炉计算机控制发展 (33) 1.3.2炼铁自动化技术的现状 (34) 1.3.3高炉自动化系统的发展趋势 (34) 1.4毕业设计主要任务 (35) 1.5本章小结 (35) 第2章高炉上料生产工艺 (35) 2.1高炉上料系统的组成与工作原理 (36) 2.1.1高炉上料系统自动控制概述 (37) 2.1.2高炉上料控制系统流程 (37) 2.2高炉炼铁生产工艺简介 (39) 第三章可编程控制器及PID控制 (39) 3.1可编程控制器 (40) 3.2PID控制 (41) 第四章高炉上料系统的软件设计 (42) 4.1PLC程序设计 (42) 4.2槽下设备运转控制 (45) 4.3主卷上料小车的连锁控制 (45) 结束语 (47) 谢辞 (47) 参考文献 (48) 第30页共20页

在冶金企业中,高炉给料系统是一个非常重要的复杂的设备系统。为了保证高炉进料的稳定、安全、高效工作,高炉进料计算机自动控制的设计与实现显得尤为重要。在提高控制系统控制精度的基础上,进一步提高了高炉进给操作的可靠性、安全性和稳定性,为高炉的生产提供了可靠的保证。本文结合实际科研项目——高炉进料系统自动改造,开发设计了一套高炉进料生产线自动控制系统。本项目跟踪国内外先进技术,采用目前先进的无钟炉具设备,提高设备可靠性,降低备件消耗,节约成本。在国内外生产过程控制技术发展的基础上,开发设计了可编程控制器控制系统。在本系统中,PLC作为核心部件,对整个生产线起到监控作用,各种电磁阀等机械部件发出控制指令,并结合组态软件完成论文的要求。根据PLC的输入和输出点进行硬件配置;根据PLC编程的特点,采用与工厂电路图最接近的方法——梯形图编制软件,并将软件划分为几个模块。通过组态软件实现操作界面、数据显示、设备状态、布匹设置、历史趋势、打印管理。用户可以修改各种数据。在原有常规控制系统的基础上进行了优化。采用PID控制对进给流量阀进行调节和控制。采用精确的结构模型对高炉进料系统进行了详细的分析,有效地解决了进料流量阀相对误差较大的问题,实现了快速调整,为高炉稳定高产创造了条件。 关键词:高炉自动上料系统;PLC;PID控制 第一章序言 高炉炼铁在钢铁冶金行业中,是最重要的组成部分。高炉炼铁是一个连续的过程,其通过氧化还原反应,将铁矿石还原生成生铁。各种原料包括铁矿石、焦炭和助熔剂按成分比例,由炉顶加料装置批次被送至高炉内,炉喉面要维持在一定的高度。铁矿石和焦炭在炉中变化成为交替的层状结构,在下降的过程中,矿石逐渐变成铁水和熔渣,聚集在炉中,并定期从释放口放出。高炉供料系统是炼铁生产的重要组成部分,供料系统通过料车分开,分为配料系统和上料系统前后两部分,本文主要阐述上料系统的硬件和软件的设计。 第28 页共20页

电子线路CAD课程设计汇本报告

目录 第一章绪论 (2) 1.1设计目的及要求 (2) 1.2 设计流程 (2) 第二章原理分析 (3) 2.1 最小系统的结构 (3) 2.2 各电路的原理分析 (3) 第三章原理图绘制 (8) 3.1 原理图设计的一般步骤 (8) 3.2 元件库的设计 (8) 第四章PCB图的绘制 (12) 4.1 创建该项目下的PCB文件 (12) 4.2 绘制PCB (12) 总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

第一章绪论 1.1 设计目的及要求 电子线路CAD是以电为主的机电一体化工科专业的专业基础课,作为通信工程专业,要通过学习一种典型电子线路CAD软件altium designer,掌握计算机绘制包括电路(原理)图、印刷电路板图在的电气图制图技能和相应的计算机仿真技能。通过本次设计,达到了解DXP软件的运用,认识51单片机的最小系统的构成以及学会改正制图过程中遇到的问题。 根据课程设计的题目,独立设计、绘制和仿真电路,实现51单片机的最最小系统。要求如下: (1)设计出原理图自己绘制51单片机最小系统的电路图,分析电路图中各小电路的工作原理; (2)用DXP软件画出原理图; (3)用DXP软件仿真出PCB板,熟悉电路板的加工工艺; 1.2 设计流程 本次设计主要是熟练运用DXP作出最小单片机系统的电路图,以下通过介绍最小系统的各部分电路的电路图及原理,通过在DXP上绘制原理图,检查并

修改错误,最后生成完整PCB板。

第二章原理分析 2.1 最小系统的结构 单片机单片微控制器,是在一块芯片中集成了CPU(中央处理器)、RAM (数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/计数器和多种功能的I/O(输入和输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。 单片机最小系统电路主要集合了串口电路、USB接口电路、蜂鸣器与继电器电路、AD&DA转换电路、数码管电路、复位电路、晶振电路和4*4矩阵键盘等电路。如下介绍几种简单的电路设计。 下图是本次设计的的几个有关电路图总体框图:

组态王课程设计报告__混合配料监控系统

.. . .. . 自动化专业 控制系统软件设计 指导教师: 题目:混合配料监控系统 实现软件:组态王 组别: 学生姓名: 学生班级: 完成日期:

目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (1) 三、设计题目以及要求 (1) 1 题目 (1) 2 对象描述 (1) 3 测量信号 (1) 4 控制要求 (1) 5 设计内容 (1) 四、实验目的 (1) 五、实验步骤 (1) (一) 创建组态画面 (1) (二) 程序设计 (1) 六、结束语 (1) 七、参考书目 (1) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件,它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题,将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起,实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统,用户可以在企业网络的所有层次

的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程,可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断,到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器:工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理,对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器:工程浏览器是一个工程开发设计工具,用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统:工程运行界面,从采集设备中获得通讯数据,并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面,实现人与控制设备的交互操作。

高炉主上料装置设计

重庆科技学院 毕业设计(论文)题目1350M3高炉主上料装置设计 学院机械与动力工程学院 专业班级设维08-01 学生姓名宋卫学号2008630644 指导教师何正春职称工程师 评阅教师职称 2011年 6 月8 日

重庆科技学院 毕业设计(论文)任务书 院(系)机械与动力工程学院 专业班级设维08-01 学生姓名宋卫学号2008630644 指导教师何正春职称工程师 题目:1350M3高炉主上料装置设计 ______________________________________ (任务起止日期2011年03月21 日至2011年06月24日) 系主任年月日

学生毕业设计(论文)原创性声明 本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计(论文)作者(签字): 年月日

摘要 本次毕业设计是关于13503 m高炉主上料装置的设计。首先进行充分的调研,包括设备的使用条件、环境条件,作好详细的资料调研收集,了解高炉炼铁的生产工艺过程,分析各种可能的方案,进行必要的可行性和必要性分析,根据要求设计出能根据炼铁工艺的要求,满足13503 m高炉炉顶上料的高炉上料装置,并且有较好的使用和维护性能。对设计的输送设备的主要零部件进行强度校核,主要标准件的选取进行充分的理论计算分析。最后设计出了能满足要求的带式输送机上料装置。 关键词:高炉上料装置驱动装置

电子线路课程设计报告

石英晶体好坏检测电路设计 设计要求 1. 利用高频电子线路及其先修课程模拟电路的知识设计一个电子线路2.利用该电子线路的要求是要求能够检测石英晶体的好坏 3. 要求设计的该电子线路能够进行仿真 4. 从仿真的结果能够直接判断出该石英晶体的好坏 5. 能够理解该电子线路检测的原理 6. 能够了解该电子线路的应用 成果简介设计的该电子线路能够检测不同频率石英晶体的好坏。当有该石英晶体(又称晶振)的时候,在输出端接上一个示波器能够有正弦波形输出,而当没有 该晶振的时候,输出的是直流,波形是一条直线。所以利用该电路可以在使 用晶振之前对其进行检测。 报告正文 (1)引言: 在高频电子线路中,石英晶体谐振器(也称石英振子)是一个重要的高频部件,它广泛应用于频率稳定性高的振荡器中,也用作高性能的窄带滤波 器和鉴频器。其中石英晶体振荡器就是利用石英晶体谐振器作滤波元件构成 的振荡器,其振荡频率由石英晶体谐振器决定。与LC谐振回路相比,石英晶 体谐振器有很高的标准性,采用品质因数,因此石英晶体振荡器具有较高的 频率稳定度,采用高精度和稳频措施后,石英晶体振荡器可以达到很高的频 率稳定度。正是因为石英晶体谐振器的这一广泛的应用和重要性,所以在选 择石英晶体谐振器的时候,应该选择质量好的。在选择的时候要对该晶振检 测才能够知道它的好坏,所以要设计一个检测石英晶体好坏的电路。 (2)设计内容: 设计该电路的原理如下:

如下图所示,BX为待测石英晶体(又名晶振),插入插座X1、X2,按下按钮SB,如果BX是好的,则由三极管VT1、电容器C1、C2等构成的振荡器工作,振荡信号从VT1发射极输出,经C3耦合到VD2进行检波、C4滤波,变成直流信号电压,送至VT2基极,使VT2导通,发光二极管H发光,指示被测石英晶体是好的。若H不亮,则表明石英晶体是坏的。适当改变C1、C2的容值,即可用于测试不同频率的石英晶体。 图一石英晶体好坏检测电路检测原理图 在上面的电路中,晶振等效于电感的功能,与C1和C2构成电容三点式振荡电路,振荡频率主要由C1、C2和C3以及晶振构成的回路决定。即由晶振电 抗X e 与外部电容相等的条件决定,设外部电容为C L ,则=0,其中C l 是C1、 C2和C3的串联值。 (3)电路调试过程: 首先是电路的仿真过程,该电路的仿真是在EWB软件下进行的,下面是将原图画到该软件后的截图:

PLC自动配料系统课程设计

目录 1概述 0 2软件设计 (1) 2.1设计梯形图 (1) 2.2设计指令表 (4) 3硬件设计 (8) 3.1控制要求 (8) 3.2实验面板图 (8) 3.3选择PLC型号 (9) 3.4系统设计流程示意图 (9) 3.5 I/O分配表 (11) 3.6 I/O接线图 (11) 4调试 (12) 4.1初始状态 (12) 4.2装车控制 (12) 4.3停机控制 (12) 5结束语 (13) 6参考文献 (14)

1概述 本文设计的自动配料系统采用西门子S7-200系列PLC的控制来满足整个系统的自动化要求。本设计还可对配料系统运行状况进行监视,通过系统中各个指示灯的亮灭情况可准确判断系统的执行进度,利用料位传感器开关模拟配料过程中的料斗中物料是否已满,利用行程开关模拟汽车所装载物料是否已满,操作简单,维护方便且控制精度较高。 硬件方面采用西门子公司的S7-200PLC,它是一种叠装式结构的小型PLC。它具有指令丰富、功能强大、可靠性高、适应性好、结构紧凑、便于扩展、性价比高等优点。 软件方面采用的是德国siemens公司的S7-200系列PLC运用与之配套的编程软件,通过LAD编程语言编制了控制软件,从而使配料系统可以按照要求自动完成配料和装料过程,并且在发生故障时可立即手动停机。大幅提高系统方便性,可靠性。

2软件设计2.1设计梯形图 设计梯形图如下:

. 2.2设计指令表 LD I0.0 O M0.0 AN I0.1 = M0.0 LD M0.0 LPS AN I0.2 = Q0.3 LRD A I0.2 = Q0.2 LRD AN I0.3 = Q0.4 LRD AN Q0.4 = Q0.5 LRD A I0.3 = Q0.5 LRD

高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程

本文介绍了莱钢1#1000m高炉矿槽炉顶上料系统的工艺流程,施耐德公司昆腾系列PLC控制系统的特点、硬件组态及软件功能,并详细介绍了该PLC控制系统的主要控制功能。Abstract:This paper mainly discuss the process control system of feeding system for blast furnace based on Schneider TSX Quantum series PLC. Configuration software Concept2.6 are adopted to monitor and manage process data. The whole system well satisfies the technical requiments for control. 关键词:PLC;自动控制;上料系统;昆腾 Key words:PLC;automation;feeding system;Quantum 1、概述 莱钢1#1000m高炉2005年投产,矿槽炉顶上料系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC,该控制系统实现了对矿石、球团、烧结、焦碳等原料的自动称量,并完成称量误差的自动补偿;实现了炉顶各阀门的顺序自动开关,α、β、γ的角度自动设定以及其他相关辅助设备的自动控制;实现了对高炉矿槽炉顶上料系统的数据采集、数据显示与数据控制。该系统投运以来,运行稳定,效果良好。 2、高炉矿槽炉顶上料系统工艺流程简述 2.1 槽上控制工艺流程: 高炉槽上设计13个料仓,4个烧结矿仓(3#、4#、5#、6#),2个焦炭仓(7#,8#),3个球团仓(9#、10#、11#),2个杂矿仓(1#、2#),1个焦丁仓。 槽上有3条打料皮带机,每条皮带机对应一辆卸料小车,采用卸料小车可以将胶带机输送的原料卸至不同的料仓,当采用卸料小车进行卸料时,卸料小车先开至所选择的料仓上方,然后启动胶带机,原料就经卸料小车卸到小车下方的料仓。 2.2 槽下控制工艺流程: 高炉槽下设两个大烧结矿仓,两个小烧结矿仓,两个杂矿仓,三个球团仓,一个备用仓。每个矿仓下都有振动筛,筛除小于5mm的碎矿,大烧结矿仓的矿经过筛分后分别进入料坑的左右中间称量斗,小烧结矿仓的矿经筛分后分别进入各自配套的称量斗,然后经矿石皮带机集中运送,经料坑上方的翻板进入料坑中的矿石中间斗,经筛分后的5mm烧结矿经返矿皮带机运到碎矿仓。 焦炭设左右两个焦仓,仓下装有振动筛和振动给料机,焦炭经筛分后,大于20mm的块焦,分别直接进入料坑的左右焦炭称量斗,筛下小于20mm的碎焦经SJ1、SJ2胶带机倒运33 到SJ3碎焦胶带机上,送至碎焦仓上振动筛,将碎焦分级成8mm以上和8mm以下两种产品,大于8mm的焦丁由SJ4胶带机运至焦丁仓,再经焦丁给料机到焦丁称量斗,然后到供料胶带机与烧结矿一起进入料坑中间斗。小于8mm的碎焦落入焦粉仓等待汽车外运。当料车到底后,相应的矿石中间斗或焦炭斗向料车装料。

高炉上料自动控制系统中几个关键环节的设计

高炉上料自动控制系统中几个关键环节的设计摘要:高炉上料过程必须做到及时、准确,操作灵活,靠人工操作已不能满足生产需要,自控系统成为高炉生产中不可缺少的环节,因此,必须高度重视高炉自控系统的设计工作。 关键词:自控系统;布线;配料;环形布料;定点布料;扇形布料;料制参数 abstract: the blast furnace process must be done timely, accurate, flexible operation, can no longer rely on manual operations to meet production needs, the automatic control system to become an indispensable component in the blast furnace production, therefore, we must attach great importance to the design of the blast furnace automation system. key words: automatic control system; wiring; ingredients; circular fabric; the sentinel fabric; fan-shaped cloth; material system parameters 中图分类号:tb486+.3文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012) 高炉上料是炼铁生产中非常重要的环节,是衔接上、下游生产工序的纽带,且控制工艺复杂,实时性要求高,一旦出现问题,将给炼铁生产造成严重影响,甚至休风停产。因此,必须设计好高炉上料系统的自动控制方案,并且结合生产工艺,优化控制细节。下

高炉上料PLC控制系统设计报告

中南民族大学 计算机科学学院 PLC课程设计报告 课程PLC技术及应用 设计题目高炉上料PLC控制系统 年级专业12级自动化 学号 学生姓名 指导教师 2015年 6 月22 日

目录 引言 (4) 1. 课题要求 (4) 2. 系统总体方案设计 (4) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (4) 2.2 系统变量定义及分配表 (5) 2.3 系统接线图设计 (6) 2.4 系统可靠性设计 (7) 3 控制系统设计 (7) 3.1 控制过程工艺流程图设计 (7) 3.2 控制程序顺序功能图设计 (10) 3.3 控制程序设计思路 (11) 4 人机界面设计 (11) 4.1 选用界面介绍 (11) 4.2 画面制作及设计 (12) 5 系统调试及结果分析 (12) 5.1 系统调试及解决的问题 (12) 5.2 结果分析 (13) 结束语 (13) 参考文献 (14) 附录一:源程序 (14)

附录二:调试运行中的部分运行图 (19)

高炉上料PLC控制系统 引言 高炉上料PLC控制系统主要运用于工业现场,例如混凝土加工厂、炼钢厂等大型工业现场。这些大型工业现场由于设备笨重、车间安全系数低,容易发生事故等原因,采用PLC控制可以轻松、方便、安全操作设备,防止意外事故发生,并能够实现自动控制,大量的减轻了工人的工作强度,提高了生产效益。 1. 课题要求 高炉上料控制系统主要是在工业现场中对物料混合加工进行配料控制,自动或者手动实现控制,方便人员操作,减轻工作负担。 系统设备:运料小车、小钟、大钟、料尺、各相关位置开关。 工作过程描述:初始小车停在底部,人工启动后20秒时间装料,装料完毕小车上行,到达顶部位置自动卸料到小钟内(卸料时间5秒);而后小车自动下行到底部。 物料从小车中放到小钟后,小钟下放,使物料落入大钟。小钟下放到位5秒后提升,提升到位(关到位)后下放大钟,使物料落入高炉,大钟下放到位延时7秒后提升到位(注意互锁关系:大、小钟不得同时下放)料尺每隔2分钟下探一次料位。当料位上限开关动作,表明炉内物料已满,应停止上料(将本次上料完成后停止上料),直到料位下降到上极限以下。 可由人工在任何时间停止所有设备,但大小钟在停止操作发生时应先确保都提升到位才不再工作。人工停止后转手动控制,PLC不再干预。 相关时间参数:小车运行时间:30S;小钟下放/提升时间:10S 大钟下放/提升时间:15S;料尺下探/提升时间:10S 2. 系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理 该系统采用CJ1M系列PLC控制器作为开发设备,使用CJ1M-CPU22型号设备,该设备程序容量10Ksteps、DM(字)32K、I/O点数320点,可以从以太网、Controller-Link、DeviceNet 和CompoBus/S中选择最适合的网络。能基本实现高炉上料工业现场的控制。 外围器件使用行程开关作为行程指示信息,使用触摸屏和CJ1M 组合系统实现现场监控,从而达到自动和手动监控功能。

《低频电子线路》课程设计 )

辽宁师范大学《低频电子线路》课程设计 (2009级本科) 题目:红外控制9 学院:物理与电子技术学院 专业:电子信息工程 班级: 班级学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:2011 年 6月23日 模拟电子技术课程设计:红外控制九 一内容摘要 红外控制9——红外遥控发射接收系统。该系统主要通过三极管NPN、集成块CD4011以及若干元器件组成红外发射装置产生38—40KHZ频率的信号,由光电二极管接收并通过NE555振荡电路,经过电解电容和二极管作用使小灯发光以达到设计目的。 二关键词 一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。 第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,

要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。 第二:PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 第三:PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design->CreateNetlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->LoadNets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行: ①.按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区 (怕干扰)、功率驱动区(干扰源); ②.完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁; ③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点,介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多,这里主要介绍其中比较重要的几种: 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类: 1.线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数,则称为定常线性自动控制系统;相反,如系数不是常数而是时间t的函数,则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理,因此数学上较容易处理。 2.非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理,因此数学上处理比较困难,至今尚没有通用的处理方法。 严格地说,在实践中,理想的线性系统是不存在的,但是如果对于所研究的问题,非线性的影响不很严重时,则可近似地看成线性系统。同样,实际上理想的定常系统也是不存在的,但如果系数变化比较缓慢,也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1.连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数,则称为连续系统。 2.采样系统系统中至少有一处,传递的信号是时间的离散信号,则称为采样系统,或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1.镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2.程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3.随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统,或跟踪系统,如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

高炉上料自动控制系统

高炉上料自动控制系统 【摘要】本文主要论述了罗克韦尔控制系统在包钢万腾钢铁1#高炉中的应用。对自动控制系统的组成、硬件配置、控制过程及控制功能的实现进行了详细阐述。 【关键词】罗克韦尔控制系统;装料控制;布料控制 0 概述 高炉上料装置是生产中的重要环节,提高其自动化水平,可以大大减轻工人劳动强度,提高生产效率,同时通过原料的精确配比,又可提升产品的品质和质量。高炉上料自动控制系统采用PLC完成所有的顺序控制过程、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。计算机负责监控和人机对话,PLC和计算机通过光纤进行通讯,进行动态数据交换,实现点对点通讯,控制与监控分开,可靠性高。 1 上料系统的控制方案 万腾钢铁1#高炉上料控制系统分为槽下配料和小车上料及炉顶布料三部分构成,采用的是卷扬小车自动上料,炉顶是单罐式无料钟炉顶,槽下矿槽为单列左右对称布置,高炉料车卷扬采用的是两套变频传动,互为备用。溜槽布料倾角和节流调节采用比例阀控制,炉顶探测料面采用2根变频调速垂直探尺。炉顶其它设备采用的是液压传动。溜槽、料溜调节阀的位置检测装置采用的是三个增量型编码器。在上料过程中,炉料先投进受料斗里,随后放入料罐中,在这个过程中,由于高炉不能和大气相通,通过控制炉顶放散阀、均压阀、上密阀、料斗翻板、下密阀、料流阀的顺序开关来实现高炉的正常下料,通过控制α、β、γ来实现高炉布料。 根据高炉上料系统的工艺要求,综合考虑控制的可靠性及实用性,其设计方案如下。 高炉上料自动控制系统由一套冗余PLC及三个远程I/O站组成。CPU机头及高炉炉顶I/O位于高炉主控楼PLC室,CPU、电源模块及通讯模块采用冗余方式。炉顶远程I/O主要控制炉顶设备及布料器、探尺等炉顶设备。槽下设备远程I/O站位于矿槽主控楼,主要控制槽下配料设备以及槽下液压站设备。卷扬远程I/O站位于卷扬液压站,主要控制炉顶液压站及与卷扬西门子300PLC的硬连接控制。矿槽除尘远程I/O站,主要控制矿槽除尘风机、仓壁振动器及刮板机等除尘系统设备。 2 控制系统的硬件配置 整个上料系统包括一套冗余PLC系统和三个远程I/O站。冗余PLC包括CPU

电子线路课程设计题目

电子线路课程设计题目 (模电、数电部分) 一、锯齿波发生器 二、语音放大电路 三、可编程放大器 四、数字频率计 五、可调电源 六、汽车尾灯控制电路 2011.09

一、设计一高线性度的锯齿波发生器 要求: (1)利用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计一高线性度的锯齿波发生器;参考电路如图所示; (2)在EWB中对该电路进行仿真; (3)焊接电路并进行调试;调试过程中思考: a、电路中两个三极管的作用是什么?其工作状态是怎么样的? b、R3阻值的大小会对锯齿波的线性度产生什么影响? c、输出锯齿波的幅值围多大? d、调节电路中的可调电阻对波形有什么影响? e、LM324的作用是什么? (4)参考电路图中采用的是结型场效应管设计的,若采用N沟道增强型VMOS管和555定时器来设计一高线性度的锯齿波发生器,该如何设计? LM324 图2 高线性度锯齿波发生器的设计

二、语音放大电路的设计 通常语音信号非常微弱,需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器。 要求: (1) 采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路;假设语 音信号的为一正弦波信号,峰峰值为5mV ,频率围为100Hz~1KHz ,电路总体原理图如下所示; 具体设计方案可以参照以下电路: 图4 语音放大电路 (2) 仔细分析以上电路,弄清电路构成,指出前置放大器的增益为多少dB?通带滤波器 的增益为多少dB? (3) 参照以上电路,焊接电路并进行调试。 a 、 将输入信号的峰峰值固定在5mV ,分别在频率为100Hz 和1KHz 的条件下测试前置

放大的输出和通带滤波器的输出电压值,计算其增益,将计算结果同上面分析的 理论值进行比较。 b、能过改变10K殴的可调电阻,得到不同的输出,在波形不失真的条件下,测试集 成功放LM386在如图接法时的增益; c、将与LM386的工作电源引脚即6引脚相连的10uF电容断开,观察对波形的影响, 其作用是什么? d、扬声器前面1000uF电容的作用是什么? 注意: 1片LM324芯片有含有四个运放;集成功放采用LM386N-4;

(完整版)自动控制原理知识点总结

@~@ 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? (分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的 e来表征的 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立? (1)、确定系统的输入变量和输入变量 (2)、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边 3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择)

高炉料车上料自动控制系统毕业设计

学号: HEBEI UNITED UNIVERSITY 毕业设计说明书 G RADUATE D ESIGN 设计题目:高炉上料料车自动控制系统

摘要 目前高炉上料的形式主要有两种:一是卷扬料车上料,二是皮带上料,由于料车上料占地面积小,在中小高炉中得到广泛的应用。本设计采用双料车交替上料方式,由卷扬机牵引料车在轨道上行进,到达高炉炉顶后料车自动将原料卸入高炉内。当前多数的高炉卷扬机的调速方式是串电阻调速,但电阻容易烧毁,加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一,有时出现料车―挂顶‖事故,严重影响了生产效率,因此需要此系统进行改造。本设计通过PLC程序给变频器发送信号,改变频率大小,从而改变电机的速度,实现料车的加减速控制,并采用组态软件WinCC对整个运行过程进行实时监控,保证了系统控制的可靠性和安全性。 关键词料车上料;PLC;变频器;WinCC

Abstract The blast furnace feeding at present basically has two kinds: one is lifting skip feeding,the other one is belt feeding,due to the skip feeding cover an area of an area small,widely used in the middle and small blast furnace.Alternating feeding way,this design uses double car by traction skip hoist,marching to the blast furnace top skip automatically after the raw material of discharging into the blast furnace.Currently most of the blast furnace of the hoist speed control mode is series resistance speed governing,but resistance to burn,tightness and hoist wire rope is differ,sometimes skip "hanging roof accident,seriously affected the production efficiency,so need to modify the system.This design through the PLC program design size,send a signal to frequency converter to change frequency to change the speed of the motor,to control the deceleration of the skip,and uses the configuration software WinCC real-time monitoring of the whole operation process,ensure the reliability and security of the system control. Keywords The skip loading;PLC;Frequency converter;WinCC

自动配料系统控制

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《电器与可编程控制》课程设计说明书题目:自动配料系统控制 二级学院(直属学部):延陵学院 专业:电气工程及其自动化班级:09电Y3 学生姓名:学号:09121115 指导教师姓名:俞霖职称:讲师 2011年12月26日

电器与可编程控制课程设计任务书 二级学院延陵学院专业:电气工程及其自动化班级:09电Y3 学生姓名指导老师俞霖职称讲师课题名称课题:电器与可编程控制 指标及要求达到设计课题的控制要求,上机调试PLC控制程序,打印PLC 序,计算机绘图。 课题工作内容工作内容:1、熟悉课题工作原理。 2、设计方案论证,系统建立,电气原理控制设计。 3、元器件选择,梯形图设计(控制分析)。 4、完成设计图纸,完成设计任务书。 5、设计测评。 进程安排第一天:下达任务,收集资料,设计准备,方案确定。第二天:电气原理控制设计,元器件选择。 第三至九天:梯形图设计(控制分析),上机调试。第十天:完成设计图纸,完成设计任务书,设计测评。 主要参考文献《可编程控制原理与应用》北京理工大学出版社范次猛《可编程控制应用技术实训指导》化学工业出版社李俊秀《电气控制与PLC应用》北京机械工业出版社余雷生方宗达《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社史国生 地点秋白楼B511教室起止日期2011.12.26—2012.1.6 指导教师:俞霖 2011年12月26日

目录 电器与可编程控制课程设计任务书 (2) 一绪论 (4) 二自动配料系统控制的介绍 (6) 2.1自动配料系统的特点 (6) 2.2自动配料系统的组成 (7) 2.3配料技术的最新进展 (7) 三设计内容及要求 (8) 3.1.控制要求 (8) 3.2.设计要求 (8) 3.3.控制原理 (8) 3.4.控制方案 (9) 四硬件设计 (10) 4.1.元器件选择 (10) 4.2.元器件的清单 (10) 4.3.硬件控制原理图 (12) 五软件设计 (13) 5.1.设计理想及流程图 (13) 5.2.I/O表 (15) 5.3.程序及说明 (15) 5.4.PLC外部接线图 (18) 六运行调试 (20) 七小结 (21) .参考文献 (22) 附录 (23) 1.主电路图 (23) 2.控制电路图 (23) 3.程序(梯形图) (25)

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