plc控制自動(dòng)上料系統(tǒng)

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1、......摘要在高爐冶煉中，各種原料如焦碳、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和石灰石等以一定比例經(jīng)過準(zhǔn)確稱量后，經(jīng)皮帶運(yùn)輸?shù)缴狭闲≤?，再由上料小車送至高爐內(nèi)。傳統(tǒng)的鋼廠配料控制系統(tǒng)設(shè)備陳舊、精度低，不僅造成原材料的浪費(fèi)，更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致許多工程質(zhì)量不合格，因此需要一種高精度動(dòng)態(tài)配料控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)是基于PLC控制、組態(tài)軟件監(jiān)控顯示、變頻器調(diào)速的高爐配料自動(dòng)控制系統(tǒng)，而系統(tǒng)以PLC控制為核心。本設(shè)計(jì)為4種原料的配料系統(tǒng)，PLC、變頻器分別為西門子公司的S7-300、M440。投料系統(tǒng)的交流傳動(dòng)利用西門子公司的6SE70矢量

2、型變頻器和PLC結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。PLC程序的開發(fā)以西門子公司的Step7作為軟件平臺(tái)，采用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)，模塊化的設(shè)計(jì)，從而使系統(tǒng)具有良好的可移植性和可維護(hù)性。在系統(tǒng)中，通過上位機(jī)的控制界面設(shè)置配料的參數(shù)輸出到PLC，然后通過PLC自動(dòng)控制協(xié)調(diào)各閥門的開關(guān)和變頻器的輸出變化對(duì)配料過程進(jìn)行控制，稱量斗上的傳感器通過變送器將重量信號(hào)送回到PLC，以達(dá)到閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)給料的種類和速度的控制，并且對(duì)配料過程進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，使配料過程有數(shù)可依，便于管理。關(guān)鍵詞：自動(dòng)配料，變頻調(diào)速，自動(dòng)補(bǔ)償，可編程控制器S7-300

3、............引言研究背景隨著課程的進(jìn)度，我們開始了學(xué)業(yè)的最后部分——畢業(yè)設(shè)計(jì)。經(jīng)過了四年時(shí)間的學(xué)習(xí)，在老師的教導(dǎo)下，我們已經(jīng)具備了一定基礎(chǔ)，為了能夠?qū)⑺鶎W(xué)聯(lián)系起來，較好的應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中去,我們就需要在畢業(yè)設(shè)計(jì)中好好的鍛煉自己。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我選擇了這樣一個(gè)題目就是為了能較好的鍛煉自己的應(yīng)用能力以及分析問題、解決問題的能力。本設(shè)計(jì)的題目為高爐上料PLC控制系統(tǒng)，為工程類項(xiàng)目，是高爐冶煉中的一部分。在高爐冶煉中，為了能高質(zhì)量地進(jìn)行冶煉，需要將各種原料按照一定的重量和比例準(zhǔn)確地添加到高爐中。傳統(tǒng)的鋼

4、廠配料控制系統(tǒng)設(shè)備陳舊、精度低，不僅造成原材料的浪費(fèi)，更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致許多工程質(zhì)量不合格，因此需要一種高精度動(dòng)態(tài)配料控制系統(tǒng)。并且傳統(tǒng)的配料以人為主體，而人的操作總是有失誤的，并不如機(jī)器可靠。對(duì)機(jī)器來說，做這些工作可靠，并且精度高，有助于提高生產(chǎn)力，大大優(yōu)于人工配料系統(tǒng)，所以急需一種可靠的自動(dòng)的控制配料系統(tǒng)來改造舊的傳統(tǒng)的配料模式。本設(shè)計(jì)中，高爐冶煉中所需要的原料有很多，但工藝要求它們要以準(zhǔn)確的重量和配比添加到高爐中，才能確保高爐反應(yīng)以高質(zhì)量進(jìn)行。配料過程是否準(zhǔn)確完成在一定程度上從開始決定了高爐生產(chǎn)能否順

5、利進(jìn)行。所以，準(zhǔn)確、快速、靈活的進(jìn)行配料，對(duì)高爐冶煉來說具有重大的意義。............本設(shè)計(jì)的第二部分為系統(tǒng)的概況與分析。介紹了，主要為工藝流程和工藝與系統(tǒng)的聯(lián)系。其中包括了工藝的重要性，工藝要求，還有文獻(xiàn)綜述，列舉了相關(guān)文獻(xiàn)的內(nèi)容以及參考資料等，這些資料對(duì)本設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)和模型的建立有著莫大的幫助。系統(tǒng)的控制模塊，包括所用的PLC以及軟件等的編程。系統(tǒng)完成的功能說明了該系統(tǒng)所能完成的功能，這些功能也是根據(jù)工藝的特點(diǎn)所需要的，為了更好的完成自動(dòng)配料所需要的功能。系統(tǒng)的特點(diǎn)介紹了該系統(tǒng)在自動(dòng)配料控

6、制中的優(yōu)點(diǎn)。第三部分介紹了配料系統(tǒng)和卷揚(yáng)系統(tǒng)的工藝以及要求。第四部分介紹了整個(gè)設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)。包括了各硬件的規(guī)格和它們之間的電路連接，以及PLC的硬件組態(tài)。第五部分是關(guān)于PLC程序的設(shè)計(jì)過程，本設(shè)計(jì)的PLC程序以塊為結(jié)構(gòu)，分為了若干的塊，包括FB塊,FC塊。這種結(jié)構(gòu)是S7-300的一個(gè)特點(diǎn)，這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)于編程本身非常有利。另外，這種結(jié)構(gòu)的程序在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)非常的穩(wěn)定。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　............1系統(tǒng)的概況與分析1．1配料系統(tǒng)概況高爐上料系統(tǒng)一般由焦炭倉,球團(tuán)礦

7、/燒結(jié)礦倉,石灰石/白灰石倉以及原礦或廢鐵倉組成;每一個(gè)料倉下面設(shè)有一臺(tái)電動(dòng)給料機(jī)和一臺(tái)料斗計(jì)量秤;料斗的下部裝有電動(dòng)或液壓卸料機(jī)構(gòu);有1-2條皮帶機(jī)組成的運(yùn)料機(jī)構(gòu)把料斗型計(jì)量秤卸下的物料送到上料料車中去;每當(dāng)高爐內(nèi)的料位下降到一定程度時(shí),啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)把料車提到爐頂;并分時(shí)打開小料鐘和大料鐘把物料送入爐內(nèi)。1．2料車卷揚(yáng)系統(tǒng)概況高爐上料系統(tǒng)的主要任務(wù)是把爐料運(yùn)送到高爐爐頂，裝入爐頂受料斗中。高爐卷揚(yáng)上料小車是高爐煉鐵中的主要塵產(chǎn)設(shè)備之—。卷揚(yáng)上料小車在整個(gè)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，該設(shè)備能否正常運(yùn)行直接影響

8、高爐爐況、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。為了滿足冶煉要求，必須合理確定控制方案?？刂品桨覆粌H與設(shè)計(jì)和選用設(shè)備有關(guān)，而且直接影響高爐的操作條件。1、料車卷揚(yáng)機(jī)采用SINMENS6SE70系列變頻器實(shí)現(xiàn)交流變頻調(diào)速控制。通過RS-232總線連接到主PLC，由PLC控制料車卷揚(yáng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、高速、低速、加速、減速，并把檢測到料車卷揚(yáng)機(jī)的系統(tǒng)故障信號(hào)傳輸給PLC進(jìn)行處理。[1]2、料車的主要控制步驟l料制由操作人員編制完成；l槽下礦石匯總斗、焦