高炉供料系统答辩

电气与自动化工程学院毕业论文答辩指导教师：邹萍

学生姓名：王雷2013年5月24日西门子S7—200PLC在高炉供料系统中的应用

论文提纲研究现状1234高炉炼铁概述PLC高炉供料系统—软件设计PLC高炉供料系统—上位机设计5PLC高炉供料系统—硬件设计研究现状高炉是一次性点火昼夜不间断的连续运行数年的大型工业生产设备。高炉是用于冶炼液态铁水的主要设备之一，高炉自下而上大致可分为五个部分：炉缸→炉腹→炉腰→炉身→炉喉。传统的高炉供料控制系统以人为主体

、设备陈旧、精确度低、原材料浪费大。高炉生产的控制方式：1、继电器、接触器控制

（开环控制方式、修改十分不方便、寿命较短、可靠性相对较差、故障检查困难、控制精度较低）

2、电子电路顺序控制（修改不方便、寿命较短、可靠性相对较差、故障检查困难）

3、可编程控制器控制

（PLC)（具有模拟量闭环控制功能、可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、维修方便）高炉冶炼概述课题重点1、系统准确的配料，以实现高炉的不间断生产。2、自动化顺序供料。3、实时供料。4、打印记录生产数据和控制参数。5、检测并屏幕显示系统工作情况。6、供料小车的多段式调速。7、炉膛温度的PID控制。

PLC高炉供料系统——硬件设计

①配料部分①②③③②供料部分高炉部分配料部分配料部分图示★4个槽料仓，分别为贮焦炭仓、贮矿石仓、贮烧结仓和贮石灰石仓4台电振机带动4台振动筛、4个计量仓、1条传送皮带。★槽料仓：主要用来解决高炉连续供料和料车间断供料的矛盾。★振动筛：筛选出来的不合格的配料。★计量仓：按照设定要求称量出对应的原料。★传送皮带：链接作用。★中间仓：储存配比好的炉料，确保料车能够不间断供料。★配料的目的是根据炼铁工艺的要求，将各种不同的含铁原矿石、化学溶剂和高炉燃料进行准确的配比，以使整个系统获得较高的产能和高品质的铁水。供料部分供料部分组态王示意图高炉供料的基本动作顺序一般为:卷扬机将料车及时准确的送到炉顶，根据信号要求将配料倒入小钟内。变频器变频器是把工频电源(50Hz)通过一定关系变换成各种频率的交流电源，以此实现电动机的变速运行的设备。

变频调速

:n=n0（1-s）=60f0(1-s)／p,f0是指定子电压频率，P为电动机的极对数，s为电动机的转差率，n0是指电动机的同步转速。当电动机极对数P不变时，电动机转速n与定子电源频率fl成正比例关系，因此通过连续地改变供电电源的频率f，就可以不间断平滑地调节电动机的转速n，这种调速的方法就称为变频调速。变频器的基本结构框图

变频器参数设定（MM440)参数值作用P00031设定用户访问级为标准级P0047命令和数字I/OP07002命令源选择“端子排输入”P00032设定用户访问级为拓展级P000410设定值通道和斜坡函数发生器P070117选择固定频率P070217选择固定频率P07031ON：正转，OFF：反转P10003选择频率设定值P1001可选频率可根据供料小车的运行导轨长度，相应的设置不同区段内小车运行的速度（变频器输出的频率）P1002可选频率P0003可选频率西门子变频器MM440多段式调速参数选定

高炉部分高炉示意图双钟供料：供料时必须交替关闭，以防炉膛内的高压将炉料冲出炉外和防止煤气的逸出。

旋转布料器：六点式布料，每点间隔六十度，保证进入高炉炉膛内的配料是分布均匀的均压阀：控制炉膛压力大小鼓风机/引风机:控制炉膛空气流量，间接控制炉膛温度PLC电气接线图PLC高炉供料系统电气接线图高炉炉膛温度的控制温度控制的整体设计方案KT15‖高性能红外线温度传感器性能参数高炉供料系统—软件设计高炉供料系统PLC程序流程图PID概述带PID控制器的闭环控制框图

P：控制器的输出与控制器所输入的误差信号成比例关系。特点：具有控制及时，反应十分快速，但是不能消除系统余差。I：控制器的输出与控制器所输入的误差信号的积分成正比例关系。积分控制可以消除系统余差，但是具有一定的滞后，不能快速的对误差信号进行有效的响应。D：控制器的输出与控制器所输入的误差信号的微分（即误差的变化率）成正比例关系。微分控制具有一定的超前作用，它能猜测误差的变化趋势。避免出现较大的误差，但是微分控制不能很好的消除系统余差。

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