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

摘要........................................................................................................................ I Abstract .................................................................................................................... II 第1章绪论. (3)

1.1高炉上料系统 (3)

1.1.1 高炉上料系统简介 (3)

1.1.2 国内外高炉上料方式比较 (3)

1.1.3 皮带上料与料车上料投资比较 (5)

1.1.4 皮带上料与料车上料运行费用比较 (5)

1.2料车上料简介 (6)

第2章整体设计方案 (8)

第3章PLC程序设计 (10)

3.1 PLC简介 (10)

3.1.1 PLC的基本概念 (10)

3.1.2 西门子PLC(S7-300)的基本结构 (10)

3.1.3 S7-300的特点 (13)

3.1.4 S7-300的应用领域 (14)

3.2创建项目与硬件组态 (16)

3.2.1 STEP7简介 (16)

3.2.2 创建项目 (16)

3.2.3 硬件组态 (17)

3.3 STEP7程序设计 (19)

3.3.1 梯形图语言 (19)

3.3.2共享符号与局部符号 (20)

3.3.3 定义符号地址 (21)

3.3.4 生成梯形图程序 (22)

3.4用仿真软件调试程序 (25)

3.4.1打开仿真软件PLCSIM (25)

3.4.2在PLCSIM中使用符号地址 (25)

3.5本章小结 (27)

第4章西门子MM440型变频器使用设计 (28)

4.1变频器介绍 (28)

4.2变频器的工作原理和控制方式 (31)

4.3 变频器的分类 (33)

4.4 MM440型通用变频器 (35)

4.5 MM440变频器参数设置 (36)

4.6变频器与PLC连接电路图绘制 (40)

4.7本章小结 (40)

第5章WINCC监控界面设计 (41)

5.1 WINCC组态软件介绍 (41)

5.2组态外部变量 (45)

5.3绘制监控界面 (48)

5.4 组态报警 (51)

5.4.1 组态报警点的步骤 (51)

5.4.2 报警显示 (53)

5.5本章小结 (54)

结论 (55)

参考文献 (56)

谢词 (57)

附录 (58)

第1章绪论

1.1高炉上料系统

1.1.1 高炉上料系统简介

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。高炉上料系统将来自料仓的各种原料按一定的配料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。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。

高炉上料方式应以满足总图布置要求和满足上料能力为前提来选择合理的上料方式，对7503m 至15003m 级高炉来说，料车上料与皮带上料均能满足上料能力的要求，在这种情况下，若在总图布置与工艺布置上无优势，如无地形高差优势，无物料输送短捷优势，则宜采用料车上料方式。因此，在《高炉炼铁工艺设计技术规定》中也明确7503m 级高炉应采用料车上料，12003m 级至20003m 级高炉可采用料车上料方式，也可采用皮带上料方式。

1.1.2 国内外高炉上料方式比较

表1-1列出了国内外750～15003m 级高炉上料方式的部分实例，从表中可看出，大部分为料车上料，其中攀钢4BF 和重钢5BF ，水钢1BF 和2BF ，均因利用了地形高差而采用皮带上料，其余高炉的皮带上料为无地形高差，矿槽地平面与高炉地平面处于同一水平。

m高炉上料方式表1-1 国内外750～15003

1.1.3 皮带上料与料车上料投资比较

采用皮带上料时，由于矿槽布置远离高炉，当球团矿用量高于10%，皮带机倾角不应超过12°，因此在无地形高差优势条件下，750～15003

m级高炉炉顶皮带机头轮标高分别为50m和56m，则上料主皮带机水平长度分别为245m和275m。采用料车上料时，矿槽布置紧靠高炉，7503

m高炉

m和15003

矿槽中心距高炉中心分别为48m和55m，因此7503

m和15003

m高炉皮带上料与料车上料相比，矿槽距高炉中心要远197m和220m，折合成占地，则要多占11803

m和14003

m。

由于皮带上料方式与料车上料方式相比，矿槽距高炉中心更远，因此，皮带上料方式的钢结构量和设备质量更重。以某厂7503

m高炉为例:在矿槽地坪比高炉地坪高12m，主皮带机尾轮距高炉中心约200m的前提下，皮带上料方案比料车上料仍要多685万元投资。

1.1.4 皮带上料与料车上料运行费用比较

皮带上料与料车上料相比，电机功率大，运行时间长，因此，运行费较高。皮带为连续运转，而料车运行时间正常只有60%左右，因此即使在功率

m高炉为例：皮相同情况下，皮带上料运行费也比料车上料高40%。以7503

带上料传动装置为4×110kW，料车上料传动装置为2×190kW，电价按0153元/kWh计，料车上料每天142批，每批上料时间为4×41秒，则皮带上料年运行费要比料车上料高出10517万元/a，电耗高出19914万kWh。按高炉利用系数214t/m3?d计算，则皮带上料比料车上料吨铁耗电要高出3104kWh。

以上比较仅仅是对上料主皮带机与料车运行的比较，由于皮带上料矿槽布置远离高炉，因此一般情况下，上高炉矿槽的运料皮带要比料车上料方式

m)的长，若加上这些皮带的运行费，则总运行费还要增加。首钢2号高炉(13273

m)采用料车上料，实测耗电结果是2号高采用皮带上料，而4号高炉(12003

炉比4号高炉每吨铁多耗电815kWh。

1.2料车上料简介

本设计采用料车上料方式。在工作过程中，采用两个料车交替上料。两个料车由同一台卷扬机牵引，料车的运动由卷扬机通过钢绳传动，当装满炉料的料车上升时，空料车下行，空车重量相当于一个平衡锤，平衡了重料车的车厢自重。电动机始终处于电动状态运行，免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。其中料车卷扬机作为一种高速、重型的特种起重机械，是高炉生产的关键设备，它构成主要包括料坑、料车、斜桥、卷扬机，结构如图1-1所示。

电动机

图1-1料车上料系统简图

在实际生产过程中，当炉顶布料器料空时请求上料，由主控PLC发出信号，使抱闸打开，实现料车的平稳启动。料车启动时电机先以高速运行，在运行至第一减速点时，由行程开关返回位置信号至PLC，信号在PLC中进行处理，然后输出低速信号至变频器开关量输入端子，变频器选择低速给定，电机开始低速运行拉动负载。同样，料车到达第二减速点时再次减速。最后

高炉本体设计

高炉炼铁综合计算及高炉本体设计

目录前言3 摘要错误!未定义书签。第一章高炉炼铁综合计算4 原始条件4 工艺计算6 配料计算6 物料平衡10 热平衡计算15 热平衡表18 m的高炉本体设计 19第二章有效容积12753 技术经济指标确定19 高炉内型尺寸计算19 炉衬材质及厚度22 炉底衬砖的设计22 炉腹、炉腰及炉身下部的砌筑22 炉身上部和炉喉砌筑23 高炉冷却 23 冷却的目的和意义24 高炉冷却介质 24 冷却设备 24 炉体钢结构25 炉体钢结构25 炉壳25 高炉基础25 结论错误!未定义书签。谢辞26 参考文献 27

前言高炉炼铁是以铁矿石（天然富矿、烧结矿、球团矿）为原料，以焦炭、煤粉、重油、天然气等为燃料和还原剂，以石灰石等为熔剂，在高炉内通过燃料燃烧、氧化物中铁元素的还原以及非铁氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程获得生铁。其主要副产品有高炉炉渣和高炉煤气。为实现优质、低耗、高产和延长炉龄，高炉本体结构和辅助系统必须满足耐高温，耐高压，耐腐蚀，密封性好，工作可靠，寿命长，产品优质，产量高，消耗低等要求。现代化高炉已成为高度机械化、自动化和大型化的一种综合生产装置。高炉车间的设计也必须满足高炉生产的经济技术指标，以期达到最佳的生产效果。摘要: 高炉炼铁的历史悠久，炼铁技术日臻成熟，是当今主要的炼铁方式。高炉作为炼铁工艺的主体设备，其结构的合理性对炼铁的工艺操作、生产技术指标以及自身的寿命都有十分重要的影响。根据攀枝花钒钛磁铁矿的高炉冶炼特点，通过进行配料计算和物料平衡计算，设计了1700m3高炉本体。设计过程除考虑通常的高炉设计方案外，还考虑了攀枝花钒钛磁铁矿多年高炉冶炼的一些生产实践经验。采用碳砖加高铝砖综合炉底、全碳砖炉缸；冷却设备的设计为水冷炉底、炉缸和炉底采用三段光面冷却壁、炉身采用镶砖冷却壁；高炉钢结构采用炉体框架式结构，最后采用CAD绘制出高炉本体图。关键词: 高炉炼铁；综合计算，高炉本体设计

水温自动控制系统毕业设计论文(DOC)

毕业设计论文水温自动控制系统钟野院系：电子信息工程学系专业：电气自动化技术班级：学号：指导教师：职称（或学位）： 2011年5 月

目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。

水温自动控制系统钟野（XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ）摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control

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

年产量500万吨高炉炼铁车间设计毕业论文

年产量500万吨高炉炼铁车间设计毕业论文目录 1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程 (8) 1.2 高炉生产的特点及优点 (9) 1.3 设计原则和指导思想 (9) 2炼铁工艺计算 2.1 配料计算 (10) 2.2 物料平衡计算 (12) 2.3 热平衡计算 (15) 3高炉本体 3.1 高炉炉型 (19) 3.2 高炉炉衬 (20) 3.3 炉体冷却方式 (21) 3.4 冷却系统 (24) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (25) 4 炉顶装料制度 4.1 并罐式无钟炉顶装料设备 (29) 4.2 均压装置 (31) 4.3 探料尺 (32) 5 供料系统 5.1 矿槽、焦槽容积与数量的确定 (33) 5.2 筛分 (33) 5.3上料系统 (33) 5.4 贮矿槽下运输称量 (34)

6送风系统 6.1 鼓风机的选择 (35) 6.2 热风炉的结构 (35) 6.3 热风炉常用耐火材料 (37) 6.4 燃烧器及送风制度的选择 (37) 6.5 热风炉主要管道直径的选定 (37) 7.渣铁处理系统 7.1 风口平台及出铁场 (39) 7.2 炉前设备 (39) 7.3 炉渣处理 (41) 8 煤气除尘系统 8.1 除尘设备及原理 (44) 8.2 有关设备 (45) 8.3 重力除尘器 (45) 9 喷吹设备 9.1 设计为喷吹煤粉 (47) 9.2 高炉喷煤设备 (48) 10车间布置形式 10.1 车间布置 (50) 10.2 本设计车间平面布置形式 (50) 结束语 (52) 参考文献 (53)

1 绪论 1.1 高炉炼铁的任务及工艺流程高炉炼铁的任务是用还原剂（焦炭、煤粉）在高温条件下将铁矿石或含铁原料还原成液态生铁的过程。高炉生产要求以最小的投入获得最大的产出，即做到高产、优质、低耗、有良好的经济效益。高炉生产时借助高炉本体和其辅助设备来完成的。高炉本体是冶炼生铁的主体设备，它是由耐火材料砌筑的竖立式圆筒形炉体，最外层是由钢板制成的炉壳，在炉壳和耐火材料之间有冷却设备。要完成高炉炼铁生产，除高炉本体外，还必须有其他附属系统的配合，其生产工艺流程如图1-1所示。图1-1 高炉炼铁生产工艺流程 1—矿石输送皮带机；2—称量漏斗；3—贮矿槽；4—焦炭输送皮带机；5—给料机； 6—焦粉输带机；7—焦粉仓；8—贮焦槽；9—电除尘器；10—调节阀；11—文氏管除尘器；12—净煤气放散管；13—下降管；14—重力除尘器；15—上料皮带机；16—焦炭称量漏斗；17—矿石称量漏斗；18—冷风管；19—烟道；20—蓄热室；21—热风主管；22—燃烧室； 23—煤气主管；24—混风管；25—烟筒。（1）供料系统。包括贮矿槽、贮焦、称量与筛分等一系列设备，其任务是将

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计北方民族大学教务处制

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

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

2012年高炉炼铁毕业设计

（2012届）专科毕业设计（论文）资料湖南工业大学教务处

本次设计是根据娄底地区设计年产量为480万吨的高炉炼铁车间，该地区矿藏丰富，水资源充沛，交通发达，设计炼铁车间比较合理。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸H 2 造外，绝大部分是作为炼钢原料。虽然现在高炉并不是以后炼钢的发展趋势，但高炉冶金是获得生铁的重要手段。它是以铁矿石是为原料，焦炭煤粉作为燃料和还原剂，在高炉内通过燃料燃烧，氧化物中铁元素的还原以及非铁氧化物造渣等一系列复杂的物理化学过程。随着冶金技术的不断发展，对其冶炼的关键设备——“高炉”。也有了越来越严格的要求。高效率、高质量、高寿命、低能耗、低污染——是本次设计所追求的目标。在本次设计中翻阅了大量的参考文献，相当于又系统的学习了一遍高炉的有关知识，是对高炉发展的新的具体认识和总结，是本人三年专业知识学习的一个促进过程。本次设计中得到了王建丽老师的悉心指导和帮助，本人表示非常的感谢。然而，由于本人水平有限，设计中难免有不足和纰漏之处。望各位给予指正。

第一章绪论 (1) 1.1 高炉炼铁任务及工艺流程 (1) 1.2 高炉生产的特点及优点 (2) 1.3 设计原则和指导思想 (2) 1.4 厂址及建厂条件论证 (3) 第二章炼铁工艺计算 (4) 2.1 配料计算 (4) 2.2 根据铁平衡求铁矿石需要量 (6) 2.3 渣量及炉渣成分计算 (6) 2.4 物料平衡计算 (7) 2.5 热平衡计算 (8) 第三章高炉本体 (14) 3.1 高炉炉型 (14) 3.2 高炉炉衬 (16) 3.3 炉体冷却方式 (16) 3.4 冷却系统 (19) 3.5 高炉钢结构及高炉基础 (20) 第四章炉顶装料系统 (23) 4.1 串罐式无钟炉顶装料设备 (23) 4.2 串罐式无钟炉顶的特点 (25) 第五章供料系统 (26) 5.1 高炉供料系统 (26) 5.2 储矿（焦）槽及其主要设备 (27)

温度自动控制系统的设计毕业设计

论文题目:温度自动控制系统的设计

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。

高炉炼铁(附彩图)

本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分: 一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示: 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识料钾调控阙, -20 0V 炉身V -E001C ■ -14001C 炉腹， -leoor ￡小料牛小料钟出铁口 , 900-1000V " 京铁加利面铁炉炉爆气首工艺设备相见文库文档: 料风咀

注,各类校珀均产生暖声

:、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其白然形态一一矿石等含铁化合物中还原出来的过程。铁矿石、焦炭、石炎石炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质 CO、H2、C;适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、展了改进而成的。尽管世界各国研究发很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单, 生产量大,劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锭矿等）按一定比例白高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降

高炉设计的基础概念

高炉炉型概述高炉炉型的发展高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。高炉生产实践表明：合理的炉体结构，对高炉一代炉龄的高产、优质、低耗和长寿起到保证作用，由此可以看出高炉的炉型应该有炉型和炉龄两个方面阐述。近代高炉，由于鼓风机能力进一步提高，原料燃料处理更加精细，高炉炉型向着“大型横向”发展。对于炉型而言，从20世纪60年代开始，高炉逐步大型化，大型高炉的容积由当时的1000～1500m3逐步发展到现在的4000～5500m3。 /D即高径比缩小，大型随着炉容的扩大，炉型的变化出现以下特征：高炉的H U 高炉的比值已降到，1000m3级高炉降到，300m3级高炉也降到左右。和大小同步的还有高炉矮胖炉型发展，矮胖高炉的特征是炉子下部容积扩大，在适当的配合条件下利于增加产量，提高利用系数.但如矮胖得过分，易导致上部煤气利用差，使燃料比升高.此外，从全国节能要求出发，在高炉建设和炼铁生产经营管理中，应既抓产量，又抓消耗、质量和寿命的优秀实例进行总结推广，提倡全面贯彻“高产、优质、低耗、长寿，”八字方针。与盛高炉型相比，矮胖炉型的主要优点是：与炉料性能相适应，料柱阻力减小；风口增多，利于接受风量;高护更易顺行稳定。这些优点，给高炉带来了多产生铁，改进生铁质量，降低燃料消耗和延长寿命的综合效果。通过研究发现,当今用于炼铁的高炉炉喉直径均偏小，其炉喉直径与炉缸直径的比值均小于。通过研究发现，炉喉直径偏小影响炉身的间接还原效率，致使高炉能耗较高，影响高炉经济效益，因此，为了提高高炉炉身的间接还原效率，改善高炉产生技术指标和进行节能减排，特别推出一种扩大炉喉直径的新炉型高炉。采用的技术方案是：它包含炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分，其中炉缸在炉腹的下面，炉缸上面连接炉腹，炉腹上面连接炉腰，炉腰上面连接炉身，炉身上面连接炉喉；由上述5部分组成的高炉内型，5个部分的横截面均呈圆形，其中炉缸直径用d表示，炉腰直径用D表示，炉喉直径用d表示，

自动控制系统毕业设计..

目录摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

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

年产200万吨炼铁高炉车间设计

年产200万吨炼铁高炉车间设计摘要人类获得生铁重要手段是通过高炉炼铁，高炉炼铁是钢铁冶金中的基础环节，同时也是最重要的环节。本设计任务是设计一个年生产能力达200万吨炼铁高炉车间。本次设计的高炉1100m3。高炉炉型为五段式，高炉炉衬设计依据各个部分的工作条件的不同以及炉衬破损的机理，选择相应的耐火材料。热风炉采用的传统改进型内燃式热风炉，燃烧室为复合型断面，热风炉数量为3座，关于热风炉的设计部分还包括热风炉的各种设备以及相应的技术参数。上料系统采用的是可不间断上料，原料破损率低的皮带运输上料，炉顶装料设备是并罐式无钟炉顶。煤气处理系统的功能是降低高炉煤气粉尘含量，一般分为三个阶段--粗除尘、半精细除尘、精细除尘。煤粉喷吹系统采用了单管路串罐式直接喷吹工艺，这种工艺大大提高了喷吹效率，改善冶炼条件。本设计中还包括了其他一些环节的设计，例如渣铁处理系统。在设计的同时，广泛参考借鉴前辈的研究数据和国内外同级别炉容的高炉的实际生产经验，从理论和实践并举的角度出发，努力使本设计的高炉在技术操作上实现自动化和机械化，并把对环境的损害降到最低。关键词：高炉，冶金计算，热风炉，鼓风机，煤气处理，渣铁处理

目录前言 (1) 第一章高炉炼铁概况 (2) §1.1 高炉炼铁的发展概况 (2) §1.2 高炉及其附属设备 (2) §1.3 高炉炼铁设计的基本原则 (2) 第二章高炉炼铁综合计算 (4) §2.1 原始资料 (4) §2.2 配料计算 (5) §2.3 物料平衡计算 (8) §2.4 热平衡计算 (12) 第三章高炉炼铁车间设计 (17) §3.1 高炉座数及容积设计 (17) 第四章高炉本体设计 (18) §4.1 炉型设计 (18) §4.2 炉衬设计 (20) §4.3 高炉冷却设备 (21) §4.4 高炉冷却系统 (23) §4.5 高炉送风管路 (23) §4.6 高炉钢结构 (23) §4.7 高炉基础 (24) 第五章附属设备系统 (25) §5.1 供料系统 (25) §5.2 炉顶装料系统 (26) §5.3 送风系统 (27) §5.4 煤气处理系统 (30) §5.5 煤粉喷吹系统 (33) §5.6 渣铁处理系统 (34) 第六章高炉炼铁车间平面布置 (37)

高炉设计的基础概念

文献综述高炉炉型概述高炉炉型的发展高炉是一种竖炉型的冶炼炉，它由炉体内耐火材料砌成的工作空间、炉体设备、炉体冷却设备、炉体钢结构等组成。高炉生产实践表明：合理的炉体结构，对高炉一代炉龄的高产、优质、低耗和长寿起到保证作用，由此可以看出高炉的炉型应该有炉型和炉龄两个方面阐述。近代高炉，由于鼓风机能力进一步提高，原料燃料处理更加精细，高炉炉型向着“大型横向”发展。对于炉型而言，从20世纪60年代开始，高炉逐步大型化，大型高炉的容积由当时的1000～1500m3逐步发展到现在的4000～5500m3。随着炉容的扩大，炉型的变化出现以下特征：高炉的H U/D即高径比缩小，大型高炉的比值已降到，1000m3级高炉降到，300m3级高炉也降到左右。和大小同步的还有高炉矮胖炉型发展，矮胖高炉的特征是炉子下部容积扩大，在适当的配合条件下利于增加产量，提高利用系数.但如矮胖得过分，易导致上部煤气利用差，使燃料比升高.此外，从全国节能要求出发，在高炉建设和炼铁生产经营管理中，应既抓产量，又抓消耗、质量和寿命的优秀实例进行总结推广，提倡全面贯彻“高产、优质、低耗、长寿，”八字方针。与盛高炉型相比，矮胖炉型的主要优点是：与炉料性能相适应，料柱阻力减小；风口增多，利于接受风量;高护更易顺行稳定。这些优点，给高炉带来了多产生铁，改进生铁质量，降低燃料消耗和延长寿命的综合效果。通过研究发现,当今用于炼铁的高炉炉喉直径均偏小，其炉喉直径与炉缸直径的比值均小于。通过研究发现，炉喉直径偏小影响炉身的间接还原效率，致使高炉能耗较高，影响高炉经济效益，因此，为了提高高炉炉身的间接还原效率，改善高炉产生技术指标和进行节能减排，特别推出一种扩大炉喉直径的新炉型高炉。采用的技术方案是：它包含炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五部分，其中炉缸在炉腹的下面，炉缸上面连接炉腹，炉腹上面连接炉腰，炉腰上面连接炉身，炉身上面连接炉喉；由上述5部分组成的高炉内型，5个部分的横截面均呈圆形，其中炉缸直径用d表示，炉腰直径用D表示，炉喉直径用d表示，炉喉直径d1与炉缸直径d之比在～之间。从而炉型能够充分发挥炉身的间接还原作用，使高炉节约焦炭，降低消耗，减少二氧化碳排放，能够使钢铁企业降低生产成本。高炉炉龄及其影响因素

自动控制原理及系统仿真课程设计

自动控制原理及系统仿真课程设计学号：1030620227 姓名：李斌指导老师：胡开明学院：机械与电子工程学院

2013年11月

目录一、设计要求 (1) 二、设计报告的要求 (1) 三、题目及要求 (1) （一）自动控制仿真训练 (1) （二）控制方法训练 (19) （三）控制系统的设计 (23) 四、心得体会 (27) 五、参考文献 (28)

自动控制原理及系统仿真课程设计一：设计要求： 1、完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。 2、自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。严格遵守实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。 3、课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老师只检查运行结果，原则上不对中途故障进行排查。 4、加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给出操作分数。每个人均要全程参与设计，若有1/3时间不到或没有任何运行结果，视为不合格。二：设计报告的要求： 1.理论分析与设计 2.题目的仿真调试，包括源程序和仿真图形。 3.设计中的心得体会及建议。三：题目及要求一）自动控制仿真训练 1.已知两个传递函数分别为：s s x G s x G +=+= 22132)(,131)(

①在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； MATLAB代码： num=[1] den=[3 1] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) num=[2] den=[3 1 0] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) 仿真结果： num =2 den =3 1 0 Transfer function: 2 --------- 3 s^2 + s