球团厂配料造球自动控制系统的研制_硕士学位论文 推荐
球团厂配料造球自动控制系统的研制_硕士学位论文 推荐
Date of Oral Defence：
July，2010
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
成品球团是现代高炉炼铁流程中一种不可缺少的优质冶金炉料，如何提 高其质量一直是冶金行业密切关注的问题。提高成品球团质量的方法多种多 样，在生产过程中运用自动控制即是其中之一。济钢球团厂为提高产品质量， 实施了配料、造球系统的自动化改造。
学校代码：10213 密级：公开
硕士学位论文 (工程硕士)
球团厂配料造球自动控制系统的研制
硕 士 研 究 生： 丁玉国
导
师： 陈志刚 副教授
申 请 学 位： 工程硕士
学
科： 机械工程
所 在 单 位： 济南钢铁集团公司
答 辩 日 期： 2010 年 6 月
授予学位单位： 哈尔滨工业大学
Classified Index：TG441.3 U.D.C.：621
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
movement of disk and worm with variable frequency speed control, to change the quantity of materials. After tracing and analyzing the whole progress, output and print the table, which is used to introduce the work plans of classy、daily and monthly, and alarm. At the same time, design automatic vibrating equipment preventing bin jam, which is used to vibrate while the material is jammed, and the vibrating equipment will stop when marking material is normally running. Achieve the aim that automatic controlling ingredients of finished product pellets, improving the level of monitoring and operation Keywords: pelletizing ball, genetic algorithms, optimizing on line, automatic
基于PLC的自动配料系统设计
基于PLC的自动配料系统设计摘要本文针对自动化配料系统的设计与实现展开研究，系统采用了PLC控制技术，以此来实现物料的自动配送，提高生产效率。
文中介绍了自动化配料系统的组成结构、PLC控制器选型、系统工作原理及软件开发等关键技术，为自动化生产提供了技术支持。
关键词：自动化配料系统；PLC控制技术；配料；软件开发；工作原理AbstractThis paper focuses on the design and implementation of an automatic batching system using PLC control technology to achieve automatic material delivery and improve production efficiency. The composition structure of the automatic batching system, PLC controller selection, system working principle, and software development are key technologies discussed. This provides technical support for automated production.Keywords: automatic batching system; PLC control technology; batching; software development; working principle一、引言随着工业自动化水平的提高，自动化生产逐渐成为了行业发展的趋势。
其中，自动化配料系统是一个比较重要的环节，对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文主要针对自动化配料系统进行研究，采用PLC控制技术，以此实现物料自动化配送控制，达到提高生产效率的目的。
PLC在球团工程自控系统中的应用
从系统结构、 系统配置、 重要控制项目及系统的联锁控制等方面介绍 $%& 在竖炉球团生产自控系统中的应用。通过三 年多的应用， 表明其系统的可靠性高、 操作简单、 独立工作性强。 关键词： 竖炉， 球团， $%& 控制 为了提高冶炼球团矿质量， 实现生产过程最优控制， 必须提 高球团工艺过程的自动化水平，以计算机控制系统进行过程控 制和生产管理已成为现代化球团厂的重要标志。本文以某球团 厂 !!"#! 竖炉球团工程为例介绍 $%& 在竖炉球团生产过程计 算机自控系统中的应用。
图) 竖炉系统开机顺序
设备的起停： 正常情况下竖炉系统各设备的开机与配料 $） 系统各设备的开机联锁， 由竖炉系统控制配料系统。 当竖炉系统 各设备按顺序开机后， 配料系统各设备按顺序开机。 即当竖炉系 统混料烘干机开启后， 给配料系统开机信号， 配料系统按顺序进 行开机。正常情况下竖炉系统各设备的停机与配料系统各设备 的停机联锁， 由配料系统控制竖炉系统。 当配料系统各设备按顺 序停机后， 给竖炉系统发出停机信号， 即 当 混—皮 带 机 停 机 后 ， 给竖炉系统停机信号， 竖炉系统各设备按顺序停机。 参与 &’( 集中控制的所有设备的控制方式和运行状态均 !） 在微机显示器上显示出来， 电气系统提供控制方式信号 （取自现 场操作箱上选择开关） 和运行状态信号 （取自接触器辅助触点） 。 开机前， 给相应的工作岗位发出开机信号 （电铃） 。 )） 故障停机时， 有相应的画面显示及报警功能， 而且做好记 *） 录， 以备查询。 制定相应的报表， 满足竖炉焙烧工艺要求。 #） 控制系统灵敏可靠， 有可靠的抗干扰措施。 .） 竖炉系统的各部分仪表检测参数均由计算机画面进行显 /） 示， 取消二次仪表。
图!
自动配料系统论文
本毕业设计是西门子可编程序控制器和组态王组态软件在配料控制系统中的应用和研究，采用的是德国Siemens公司的S7-200系列PLC，运用与之相配的STEP7编程软件，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使配料系统可以按要求自动完成配料和装料全过程，并且在发生故障时可以自动停机。采用了组态王组态软件对上位机监控软件组态，实现了现场的实时监控，实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面。通过PLC和组态软件的有效结合使配料系统大幅度提高其方便性、可靠性。
本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。首先，利用德国Siemens公司的S7-200系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的STEP7编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。其次，自动配料系统的监控系统则采用了组态王组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据的实时监控。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。
冷固球团自动控制系统
Ｆ ｉ ｇ ． ２ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
芯 多 模 光 纤 ，实 现 两 用 两 备 。工 程 师 站 的 Ｉ Ｐ为 １ ９ ２ ． １ ６ ８ ． ０ ． ２ ，操 作 员 站 的 Ｉ Ｐ为 １ ９ ２ ． １ ６ ８ ． ０ ． ３ ， Ｐ Ｌ Ｃ的
剂用 于炼钢生产中 ， 能 够优 化 钢 厂 原 料 结 构 ， 节 省
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ４； 修 订 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ２ ４
基金项 目： 广 西 教育 厅 科 研 项 目（ ２ ０ ０ ９ １ １ Ｌ Ｘ１ ３ １ ）
作者简介 ： 牛秦 洲（ １ ９ ５ ６ 一） ， 男， 博 士， 教授 ， 研究方向为工业 自动化 、 制造业信息化 ； 廖承业 （ １ ９ ８ ８ 一） ， 男， 在读硕士研究生 ，
文章编号 ： １ ０ ０ １ ． ９ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ３ ３ — ０ ５
冷 固球 团 自动 控 制 系统
牛秦 洲 ， 廖 承 业
（ 桂 林 理 工 大 学 机 械 与控 制 工 程 学 院 ， 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
摘要 ： 阐述 了西 门子 公 司Ｓ ７ — ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ在 冷 固球 团 自动 控 制 系统 中的 运 用 。 详 细 介 绍 了冷 固 球 团 生产 工 艺 流程 ． 并 给 出 了控 制 系统 的硬 件 和 软 件 设 计 方 案 ， 网络结构、 Ｐ Ｌ Ｃ 程 序 设 计 以 及 组 态监 控 系统 的设 计 。针 对 冷 固球 团配料 过 程 中 配料 精 度 难 以 控 制 的 问题 ， 提 出一 种 基 于模 糊 自适 应 Ｐ Ｉ Ｄ控 制 方 法 。该 系统 实现 了冷 固球 团工 艺 全 自动 控 制 ， 自投 产 以 来 ， 实际 运 行稳 定 ， 效 果 良好 。 关键 词 ： Ｐ Ｌ Ｃ ： 冷 固球 团 ： 模 糊 自适 应 Ｐ Ｉ Ｄ 中图分类号： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标志码 ： Ｂ
链篦机-回转窑球团烧结过程控制系统研究毕业设计(论文)
毕业设计论文链篦机-回转窑球团烧结过程控制系统研究摘要随着我国球团生产技术的不断发展，特别是在生产中链篦机-回转窑设备的比例不断的加大，设备大型化是目前国内外球团生产的一个重要标志，是未来球团发展的总趋势。
结合实际本论文对链篦机-回转窑自动控制系统作了深入的研究，通过详细分析球团烧结的现场工艺、控制要求和过程特点，采用先进的自动控制技术完成球团烧结链篦机-回转窑自动化控制系统的设计。
通过设计使现场工作人员可以及时了解生产状况,从而有针对性的调整生产工艺参数提高生产质量。
结合鞍钢氧化球团生产工艺技术要求，应用西门子PROFIBUS-DP现场总线和以太网技术实现链篦机-回转窑球团烧结过程自动化的硬件组态、网络配置、集中管理和自动化控制功能。
此自动控制系统的软件设计采用模块化的设计思想，PLC控制系统采用STEP7来完成硬件的组态。
在控制系统中组态软件采用WinCC 6.0进行系统的集成，以满足在实际生产中的需要。
链篦机-回转窑球团烧结生产过程自动化系统的实施，提高了产品的产量和成品球团矿的质量，对提高球团企业的整体经济效益具有推动作用，同时为复杂工业过程控制提供了实用的方法。
关键词：球团烧结，PLC，WinCC 6.0，链篦机-回转窑D ESIGN OF G RATE-KILN P ELLETS S INTERING P ROCESSC ONTROL S YSTEMAbstractAlong with the development of domestic pellets production technique and unceasing proportion enlarge of grate-rotary kiln equipment, the large scale equipment is an important symbol presenting domestic and foreign pellet sintering plants, which is the general developing of pellets plants. The paper carries through research on the grate-rotary kiln automatic control system based on the analysis the pellets sintering technology, the control request and process characteristic. The advanced automatic control technology is adopted to complete the pellets sintering control system design. The production condition is promptly understood by talk with the operators. The paper unifies the production technology request of the oxide pellets sintering process in Anshan iron and steel company to design systematic hardware configuration, network configuration, the centralized management and the automation control function based on the Simens PORFIBUS field bus and the Ethernet technology. The design of systematic software adopts modularization concept. The system uses STEP7 to design PLC control system to complete hardware configuration. The configuration software uses WinCC 6.0 in the control system to carry on the system integration in order to meet the actual production need. The implementation of the automated system of grate-rotary kiln sintering production process enhances the product output and pellet quality, raises the economic efficiency, and provides the practical method for the complex industry process control. Keywords：pellets sintering integrated，PLC，WinCC 6.0，grate-rotary kiln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。
基于PLC控制的自动配料系统
基于ＰＬＣ控制的自动配料系统
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡＣ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ
ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒ０１．Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｏｎｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｏｏｌ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ＣＵＳｔＯｍ·ｍａｄｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｆｒｉｅｎｄｌｙ ｈｕｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｎｄｏｗｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＰＣ ｍａｃｈｉｎｅ，ｕｓｅｄ ｔｈｅ ＰＬＣ ｔｏ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｅｑｍｐｍｅｎｔ．
生亟盗 作者签名： 猛垫圣 导师签名：
邕！』年』月旦日
大连理工大学硕士学位论文
１．引 言
１．１概论
配料是精细化工厂生产工艺过程中的一道非常重要的工序，配料工序质量对整个 产品的质量举足轻重，落后的配料系统不仅效率低而且配料不准，手工操作又将人为因 素引入配料环节，使工艺配方难以在生产中实现，严重影响产品质量的稳定及进一步提 高，因此实现高精度自动配料对工业企业生产有极为重要的意义。
ｗｅ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｈｏｏｓｅ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓ７—３００ Ｐｌｃ ｐｒｏｄｕｃｔ．
Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒ０１．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｌｓｏ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｔｈｅ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＦＲ—Ａ５４０ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ
金属镁炉料球团压制自动控制系统的设计
低且抗 干扰能力差 ，只能进行单 方向调节 ， 进行Ｐ Ｉ 参 数 修 改 非 常 困 难 ， 因此 将 主 控 制 该 用 欧 姆 龙Ｐ Ｌ Ｃ 。 ２ ． ２数 字控制器方案 该 方 案 是 将 方 案 一 中 的 ＰＩ 调节 器 换为 欧姆龙Ｃ Ｐ Ｉ Ｅ — Ｐ Ｌ Ｃ 做 为主控制器 ，然后加入变 频 器 ，通 过变 频 器调 节 预压 机 和螺 旋机 转 速 ， 实 质 上 这 是 一 种 变 频 调 速 方 案 。 原 理 结 构如２ ． ３ 框图所示 ： 微 分Ｐ Ｉ Ｄ 算 法 不 论 是 在 跟 随 性 还 是 抗 干 扰 性 上 都 比常 规 Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 效 果 要 好 ， 尤 其 在 大 滞 后 、干 扰 多 的控 制 系 统 有 较 好 效 果 。 ３ ． ３ Ｐ Ｉ Ｄ 参 数 的整 定 经 过Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 软 件 仿 真 和 现 场 试 验 法 得 出 一组 最 佳 Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 参 数 范 围如 表 ３ ～ ｌ 所示 ：
参考文献 【 １ 】 赖寿宏主编 微型计算机 控制技术［ Ｍ１机 械 工 业 出
通过 调节 Ｋ ｐ、Ｔ ｉ 、Ｔ ｓ 、Ｔ ｄ 、Ｔ ｆ 的 大 小 来 改善系统 的动态特性 。 经 过 多 次 在 现 场 试 验 ， 粗 略 的 得 出 被 控 对 象 的 数 学模 型 ， 传 递 函 数 为 ：
４ 设 计 总 结 及 展 望 ４ ． １ 设 计 总 结 从 算法上 ，采用 改进 的Ｐ Ｉ Ｄ 算 法 比常 规 Ｐ Ｉ Ｄ 算 法 在 跟 随 性 和 抗 干 扰 能 力 等 方 面 控 制 效 果要 好 ，尤 其 是在 被 控 对 象干 扰 较 多且 大 滞 后 的 控 制 系 统 中 ， 采 用 改进 的 微 分 先 行 的 不 完全微 分Ｐ Ｉ Ｄ 算 法 能 更 好 的 提 高 其 调 节 品 质。
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Be based upon industry control theory, the design idea and aplication of control system in palletizing workshop were investigated and discussed in this thesis. Firstly, the general developmental situation of iron ore pellet and its technology abroad and in our country was introduced. In succession, grounds on the particular introduction for palletizing technology and the analysis of palletizing and mixing process,the systems of automatic palletizing and automatic mixing were expounded base on the layered hardware structure composing of industry computerinteligent module-instrument and implement. Founds on the principle of fuzzy control and PID control, the fuzzy controller of automatic palletizing system and the PI controller of automatic mixing system were designed. Build ball to automatically control system to pass personal finishedly look for excellent procedure come on-line obtain all parties ball the burden curve of the dish, With system of whole become a ball rate function to attain the biggest value as excellent turn the target of control, Adoption heredity the calculate way be on-line to compute all parties ball the material of the dish to settle a value, make physically living ball yield satisfy the enactment living ball yield to request. In the meantime pass solid hour examine the spot of living ball yield signal, continuously revise the all parties ball dish material to settle value. And approach the methods and paths in single-deck optimizing, establish the mathematic model and algorithms, and optimize the dish on line use this algorithms. Discuss several optimizing genetic algorithms of building decks. Firstly, optimizing in single-deck on line, and optimizing multi-decks on line, finally, find the whole optimizing value. Control it as the controlling object, to make the whole the best condition, at the same time, continually control on line while running.
关键词：造球；遗传算法；在寻优；自动配料
-I-
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
Pellet is a sort of indispensable metallurgy charging of high quality. How to improve itsquality is all through much accounted of metalurgy industry. The application of automatioin production is among the large numbers of ways to improve quality of pellet. This time the alteration was actualized to improve quality of manufacture by Jinan factory that produces round iron mine.
Supervisor：
Associate Professor Chen Zhigang
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Speciality：
Mechanical Engineering
Affiliation：
Jinan Iron & Steel Group Corporation
Date of Oral Defence：
July，2010
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
成品球团是现代高炉炼铁流程中一种不可缺少的优质冶金炉料，如何提 高其质量一直是冶金行业密切关注的问题。提高成品球团质量的方法多种多 样，在生产过程中运用自动控制即是其中之一。济钢球团厂为提高产品质量， 实施了配料、造球系统的自动化改造。
本文主要从工业控制的角度出发，对球团厂配料、造球控制系统的设计 和应用作了研究和探讨。介绍了国内外球团工业和造球技术发展情况，在对造 球与配料过程机理分析的基础上，基于工控机—智能模块—现场仪表和执行器 的分层次硬件结构，建立了造球自动控制系统和配料自动控制系统；造球自动 控制系统通过已完成的寻优程序在线获取各造球盘的负荷曲线，以系统的整体 成球率函数达到最大值作为优化控制的目标，采用遗传算法在线计算各造球盘 的物料给定值，使实际生球产量满足设定的生球产量要求，同时通过实时检测 现场的生球产量信号，不断修正各造球盘物料给定值。并且对单盘寻优的方法 和路径进行探讨，建立了数学模型和算法，利用该算法在线对造球盘进行优 化，探讨了多个造球盘寻优遗传算法，先在线对单盘进行优化，然后再对多盘 进行优化，寻找出多盘的整体最优化值作为控制目标进行控制，使整体处于最 优状态，在运行过程中不断进行在线调整。
学校代码：10213 密级：公开
硕士学位论文 (工程硕士)
球团厂配料造球自动控制系统的研制
硕 士 研 究 生： 丁玉国
导
师： 陈志刚 副教授
申 请 学 位： 工程硕士
学
科： 机械工程
所 在 单 位： 济南钢铁集团公司
答 辩 日 期： 2010 年 6 月
授予学位单位： 哈尔滨工业大学
Classified Index：TG441.3 U.D.C.：621
硕士学位论文 （工程硕士）
球团厂配料造球自动控制系统的研制 DESIGN AND REALIZATION OF PELLETING AND MIXTING
AUTOMATIC CONTROL SYSTEM IN BALL FACTURY
丁玉国
哈尔滨工业大学 2010 年 6 月
国内图书分类号：TG441.3 国际图书分类号：621
Dissertation for the Master Degree in Engineering
DESIGN AND REALIZATION OF PELLETING AND MIXTING
AUTOMATIC CONTROL SYSTEM IN BALL FACTURY
Candidate：
Ding Yuguo