基于PLC的高爐計算機控制系統(tǒng)的設計.pdf

1、高爐煉鐵生產(chǎn)計算機控制技術(shù)是鋼鐵行業(yè)的一項不可或缺的重要技術(shù)。煉鐵技術(shù)是煉鋼的中間環(huán)節(jié)，由于在生產(chǎn)過程中一系列復雜的物理化學反應交叉變化，使得它必須依賴大量的儀器儀表和相關(guān)的自動控制系統(tǒng)才能較為精確的知悉在整個過程的動態(tài)變化，才能更好的掌控生產(chǎn)進行。論文主要論述了某高爐煉鐵生產(chǎn)過程中的自動化控制系統(tǒng)的硬件設計，各子系統(tǒng)的軟件設計、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和通訊協(xié)議，重點介紹了軟件系統(tǒng)的控制功能的設計實現(xiàn)。整個自動化系統(tǒng)由PLC控制站、WinCC監(jiān)控站和

2、工業(yè)以太網(wǎng)組成，通過工業(yè)以太網(wǎng)連接各個子系統(tǒng)，構(gòu)成一個分布式的自動化控制系統(tǒng)。
　　 在了解生產(chǎn)工藝要求和煉鐵行業(yè)工控設備的情況下，計算機控制系統(tǒng)主要采用西門子公司S7-300/400系列的可編程邏輯控制器(PLC)和研華工控機構(gòu)成了高爐監(jiān)控系統(tǒng)。通過生產(chǎn)工藝結(jié)合現(xiàn)場需要，需要在高爐的重要部位安裝相關(guān)檢測儀表，來實時檢測溫度、壓力等參數(shù)。其中爐頂壓力通過采用PID算法來實現(xiàn)現(xiàn)場值在設定值的范圍內(nèi)波動。熱風壓力、爐頂壓力和透氣指數(shù)

3、等重要參數(shù)形成的歷史曲線能讓工藝人員較好的預測內(nèi)部狀況，從而做出合適的操作。卷揚上料控制系統(tǒng)包括槽下配料和上料小車的控制。其中槽下系統(tǒng)通過稱量補償算法實現(xiàn)原料的較為準確的稱量保證入爐原料配比正確。經(jīng)智能主令和變頻器準確控制小車的加速減速，從而安全有效的輸送原料到高爐爐頂進行生產(chǎn)。熱風爐作為高爐生產(chǎn)的動力因素，為了有效控制它的燃燒狀態(tài)（送風、燜爐和燃燒）需要對煤氣空氣的溫度、壓力流量進行有效控制，同時實現(xiàn)煤氣空氣調(diào)節(jié)閥等重要閥門的聯(lián)鎖。P

4、LC控制站之間通過Profibus通訊，PLC與監(jiān)控站通過工業(yè)以太網(wǎng)通信，整個控制系統(tǒng)構(gòu)成一個完整的局域網(wǎng)。
　　 本系統(tǒng)控制站采用西門子的STEP7作為編程軟件，他能方便的實現(xiàn)模擬的硬件配置和搭載網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時它支持梯形圖這種直觀而方便的語言開發(fā)，大大降低開發(fā)難度。上位機監(jiān)控軟件采用與控制站兼容的組態(tài)軟件西門子WinCC6.0，設計了監(jiān)控界面系統(tǒng)，對現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)現(xiàn)場真實過程的圖像監(jiān)控。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的歸檔功能、異常信號