高炉上料控制系统毕业设计论文_精品文档Word文档下载推荐.doc
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（1）用STEP7编程软件对S7-300PLC进行编程、下载和调试。
STEP7是一个功能强大的编程软件，尤其是v5.4这个版本支持梯形图、语句表、功能块图编程语言，并采用类似于高级语言的编程模式，把主程序、子程序和中断程序进行了模块化，增加了程序的可读性，使编程人员和现场调试人员一目了然。
另外STEP7支持便量表调试，把程序下载到PLC后可以利用便量表认为赋值的方式来模拟现场数据的输入。
（2）利用所学电器与PLC控制技术、电路、数字电子技术、模拟电子技术、电力电子技术、工厂供电、电机拖动以及传感器技术在图纸上绘制出可行性的电气连接图。
关键词：
高炉上料；
S7-300PLC；
自动控制
Abstract
IronandsteelindustryisoneofChina'
sheavyindustry,isChina'
spillarindustries.Blastfurnaceironproductionisanimportantpartoftheperfectfeedingreliablecontrolanddataacquisitionforthesmoothstableblastfurnacetoreducecoke,improveyieldandqualityplayanimportantrole.Domesticandforeignsteelcompaniesareveryconcernedabouttheissueofhowtoincreaseblastfurnaceproduction,arealsoactiveinBlastFurnaceAutomationSystemapplications.Themainblastfurnaceautomationsystemtosolvethefollowingproblems:
Intheprocess,weshouldensurethatautomatedsystemscanfeedasingletorightinaccordancewiththeingredients,andsafetyrequirementscanbesentinordertofeedblastfurnaces;
inelectricalsystemdesigntoensureacertainnumberoftestpointstoensurethattheinputtothecontrollertomakeanaccuratesignalprocessingandfortheexternalcontrol;
thesoftwaretoensuretheaccurateandreliablemonitoringsystem.Modernblastfurnaceautomationmainlyreferstotheinstrumentationandcontrolsystems,electricalcontrolsystemsandprocessandmanagementofthecomputerused.Theblastfurnace,"
Three"
integration.
Thissystemismainlydesignedtoinclude:
（1）withSTEP7programmingsoftwareontheS7-300PLCprogramming,downloadanddebug.STEP7isapowerfulprogrammingsoftware,inparticular,v5.4Thisversionsupportsladderdiagram,statementlist,functionblockdiagramprogramminglanguage,andusessimilartohigh-levellanguageprogrammingmodes,themainprogram,subroutineandinterruptproceduresweremodular,increasethereadabilityoftheprogram,soprogrammersandfieldtestingworkersataglance.InadditionSTEP7willscaletosupportdebugging,aftertheprogramtotheplcscalethatcanbeassignedtoemulatethewaytheinputfielddata.
（2）useestablishedelectricalandPLCcontroltechnology,circuits,digitalelectronics,analogelectronics,powerelectronics,powerplants,motorandsensortechnologyinthedrawingdragtodrawthefeasibilityoftheelectricalconnectiondiagram.
Keywords:
blastfurnace；
S7-300PL；
automaticcontro
II
河北联合大学轻工学院毕业设计说明书
目录
摘要 I
Abstract II
引言 1
1高炉上料控制系统概述 2
1.1高炉自动化介绍 2
1.2高炉上料系统在高炉的地位与作用 2
1.3高炉上料系统工艺简介 3
1.4上料系统的工艺与设备 4
1.5高炉卷扬的基本结构 7
1.6高炉卷扬机的工作特点 8
1.7控制系统的实现 8
1.8高炉上料控制系统设计方案 9
1.8.1系统功能及性能指标 9
1.8.2系统结构 10
2可编程逻辑控制器（PLC）的应用 12
2.1step7编程软件介绍 12
2.2编程方法介绍 14
2.2.1经验编程法介绍 14
2.2.2顺控编程法介绍 15
2.3可编程控制器的结构 15
2.4PLC的工作原理 16
2.5可编程控制器（PLC）的特点 16
2.6可编程控制器（PLC）的主要功能和应用 18
2.7PLC与其他工业控制的比较 18
3PLC的选型和其他硬件配置 22
3.1PLC的选型 22
3.2西门子S7-300系列PLC特性及主要模块介绍 23
3.3配料部分给料机的配置 29
3.4称量斗的电器配置 29
3.5高炉卷扬部分电器配置 31
3.5.1交流调速系统 31
3.5.2西门子MICROMASTER440系列通用变频器介绍 32
3.5.3本系统的变频控制电路 33
3.5.4卷扬电机的选型 34
3.6高炉探尺 35
3.6.1直流调速简介 35
3.6.2高炉探尺系统 36
3.6.3直流电机选型 37
3.7其它电器元件的配置 37
4系统设计 39
4.1系统硬件设计 39
4.1.1系统设计原理 39
4.1.2通道分配 40
4.1.3变频器线路设计 41
4.1.4变频器主要参数设置 41
4.1.5PLC外部接线 43
4.2系统软件设计 43
4.2.1工艺要求 43
4.2.2PLC程序设计 44
4.2.3系统工作过程 51
结论 53
参考文献 54
谢辞 55
河北联合大学轻工学院毕业设计说明书第55页共55页
引言
与国外先进水平相比，我国炼铁技术还存在较大差距，主要表现：
（1）工艺装备水平落后，首先是炉容方面大型高炉少。
（2）风温比国外低150-200℃，顶压低80-100Kpa，检测技术和自动控制差的更多。
特别在高炉长寿方面，我们的差距尤为突出。
生产技术指标较低，原因除工艺装备和生产管理落后外，主要是料不精。
日本精料最先进，品位高，烧结矿的品位一般为56-58%，质量好，尤其是还原性好。
钢铁厂建有中和料场，原料成分十分稳定。
而我国钢铁厂大多数无中和料场，原料成分波动大，烧结矿还原性差，品位只有52%左右。
尤其是燃料消耗高，无论在节焦上，还是在余热余能回收上都有很大差距。
300立方米级以下的高炉由于劳动生产率偏低、能耗高、污染环境等缺点越来越不适应当今社会的发展。
根据国家的技术政策，限制建设1000立方米以下高炉，逐步淘汰300立方米级以下的高炉。
目前我国300立方米级高炉还较多，特别是300立方米级高炉其许多指标优于大高炉，加上较低的投资、区域资源和市场的优势使这些在成本上有一定的竞争力。
企业的生产规模和合理的高炉座数（34座为宜）也是当前制约高炉扩容的一个客观因素。
要全部淘汰300立方米估计5--10年内很难实现。
因此，对300--1000立方米高炉进行大修改造就成为近期探讨的一个紧迫而重要的课题。
在新世纪初，检测技术的现代化和高炉自动控制发展到一个新的阶段。
高炉的技术进步与检测技术进步密切相关，特别是要实现高炉自动控制，没有良好的检测技术是不可想象的。
由于高炉是一个封闭的冶炼设备，而且是连续生产，因此用电子计算机控制的必要性和重要性更大，但难度也大。
自1958年美国首次把电子计算机应用于高炉配料控制以来，已逐步发展到以下几方面的应用：
（1）上料系统：
包括原料配料、称量以及装料程序的自动控制。
（2）热风炉系统：
包括燃烧过程控制及自动换炉。
送风系统的风量、风温、湿度和原料喷吹的自动控制。
（3）高炉过程控制：
包括象征高炉热制度的生铁含硅控制，炉料和煤气运动的检测与控制，冷却制度的检测与控制，炉衬侵蚀的控制等。
1高炉上料控制系统概述
1.1高炉自动化介绍
高炉上料系统的设计包括：
（1）高炉炼铁生产工艺的设计
（2）系统硬件设计（包括PLC部分设计和数字仪
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