自动布料控制系统的设计_毕业设计论文.docx

自动布料控制系统的设计_毕业设计论文.docx

《自动布料控制系统的设计_毕业设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动布料控制系统的设计_毕业设计论文.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

攀枝花学院毕业设计（论文） 摘要

毕业设计（论文）自动布料控制系统的设计摘 要

自动布料控制系统主要包括矿仓料位检测与控制；布料小车位置检测与控制；以及对相关设备实施逻辑连锁与保护控制，确保整个系统安全、稳定、高效的运行。

在焦化配料过程中，配煤仓出现混煤对产品质量有着直接的影响。

目前大多数焦化厂配煤布料系统中布料方式都是布料工人实现布料，极易造成混煤和堵料斗等质量事故。

针对传统的布料形式的弊端，设计出高效稳定的自动布料控制系统显得尤为的重要。

本自动布料控制系统以炼焦厂煤的自动布料为主体工艺，采用PLC为核心处理器，结合电气控制技术、检测技术将现场所有控制设备构建为分布式系统，通过软件编程和软硬件组态技术实现自动布料的现代化监控与管理。

开发出性能优良的、适用于各型焦炉的PLC控制系统；控制系统包括布料小车位置检测系统、料仓料位检测系统、信号的处理及传输和布料小车连锁控制系统。

关键字 料位检测，可逆皮带，PLC，电气控制

II

攀枝花学院毕业设计（论文） ABSTRACT

ABSTRACT

Automaticdistributingcontrolsystemmainlyincludesthemateriallevelinorebinsdetectionandcontrol;Clothcarpositiondetectionandcontrol;Andtherelatedequipmentimplementationlogicchaincontrolandprotection,toensurethesystemsafe,stableandefficientoperation.Appearedintheprocessofcokingingredients,withcoalblendedcoalhasadirectaffectthequalityofproduct.Currentlymostcokingplantblendingclothfabricinformationinthesystemareworkersachievecloth,clothiseasilymixedcoalandqualityaccidentssuchaswallhopper.Aimedatthedisadvantagesoftraditionalformsofmaterial,designofefficientandstableautomaticdistributingcontrolsystemisparticularlyimportant.

Thisautomaticcontrolsystemtocokingplantcoalautomaticfabricclothasthemainbodycraft,USESthePLCasthecoreprocessor,combinedwithelectriccontroltechnology,detectiontechnologywillbuildfieldallcontrolequipmentforthedistributedsystem,throughthesoftwareprogrammingandhardwareandsoftwareconfigurationtechnologytorealizethemodernizationoftheautomaticclothmonitoringandmanagement.Developexcellentperformance,suitableforvarioustypesofcokeovenofPLCcontrolsystem;Controlsystemincludingclothcarpositiondetectionsystem,binmaterialleveldetectionsystem,signalprocessingandtransmissionandclothcarchaincontrolsystem.

Keywords Materialpositiondetection,reversiblebelt,PLC,electriccontrol

攀枝花学院毕业设计（论文）

目录

目 录

10

摘 要 I

ABSTRACT II

1绪论 3

1.1课题背景 3

1.2课题综述 3

1.2.1本课题研究的意义 3

1.2.2自动布料控制系统的发展现状 4

2自动布料控制系统的工艺流程 5

3自动布料控制系统的选择 7

3.1继电器-接触器控制 7

3.2PLC控制 7

3.2.1PLC的发展历程 7

3.2.2PLC的特点 8

3.2.3PLC的主要构成和各主要部分的功能 8

3.2.4PLC控制系统的设计基本原则 9

3.3继电器-接触器控制与PLC控制结合 9

3.4控制方案的比较和选择 10

4自动布料原理的设计 11

5设备的选择 12

5.1检测及电气设备的选择 12

5.2PLC的选型 12

5.2.1选型分析 12

5.2.2系统的安装 13

5.2.3PLC选型的确定 13

5.2.4输入/输出模块的选择 13

5.2.5抗干扰措施 14

6控制系统的设计 15

6.1控制系统工作原理 15

6.1.1运料小车的运动流程 15

6.1.2设备控制要求 15

6.1.3控制系统图 16

6.1.4PLC框架配置图 17

6.2系统资源分配 17

6.2.1I\O地址分配 17

6.2.2数字量输入部分 18

6.2.3数字量输出部分 18

6.2.4内部继电器部分 19

6.3电气原理图 19

6.4PLC程序 21

7总结与展望 27

7.1本文主要完成的工作及总结 27

7.2工作展望 27

参考文献 28

致谢 1

1绪论

攀枝花学院毕业设计（论文）

1绪论

1.1课题背景

自动布料控制系统通过对矿仓料位的检测，实现矿仓的优先布料和均匀布料，以达到煤料合理分布的目的。

自动布料控制系统主要包括：

矿仓料位检测与控制；布料小车检测与控制；以及对相关设备实施逻辑连锁与保护控制，确保整个系统安全、稳定、高效的运行。

目前先进的自动布料控制系统特点：

采用了先进的控制系统；自动、手动的切换功能使控制系统更加方便管理；高可靠的仪表配置使系统运行更持久；优秀的控制软件使系统更具智能化；高效的控制使操作更简单方便也节约了生产成本。

在我国国民经济中钢铁行业是占有十分重要地位的基础性行业，国民经济的整体发展离不开钢铁行业的生产发展。

就现在钢铁行业而言，钢铁行业发展的主要矛盾已经不是钢铁产品数量，目前钢铁行业面临的紧迫任务是加速结构调整、转变增长方式、提高综合竞争力。

由近年来世界经济的影响，钢铁行业发展受到了很大影响，行业内的设备技术更新已经成为制约钢铁行业发展的瓶颈。

在冶炼钢铁的过程中，钢铁冶炼的原料焦炭是不可缺少的。

冶炼的效率与焦炭质量的高低有着密不可分的联系。

而在焦炭的生成过程中，导致燃煤燃烧不充分的原因很多，比如，煤层高低不平，分配不均等问题。

这极大的影响了焦炭燃烧的效率，也增加了能源损耗。

在焦化配煤布料的过程中，如果配煤仓出现了混煤的事故，这会对产品的质量有直接的影响。

目前大多数焦化厂配煤布料系统中布料方式都是布料工人实现布料，极易造成混煤和堵料斗等质量事故。

针对传统的布料形式的弊端，设计出高效稳定的自动布料控制系统显得尤为的重要。

1.2课题综述

1.2.1本课题研究的意义

在炼焦厂生产过程中，设备出现故障导致的生产停产会造成巨大的经济损失，因此，有一套操作维修方便、布料高效均匀、自动化程度高、性能稳定、故障率低的布料控制系统就尤为重要。

自动布料控制系统的研究，是过程控制与现代先进科学技术的有机结合，使得现代新技术在传统布料控制系统中得到推广和应用。

极大的提高了布料的生产自动化程度和可靠性，是自动布料控制系统革命性的进步，此系统还可用于混泥土布料，石灰窑布料等场合，具有很大的实用价值和推广意义。

1.2.2自动布料控制系统的发展现状

目前大多数焦化厂配煤工艺中煤的自动布料都是由操作工来完成。

在布料的过程中，布料车的控制都是有操作工手动完成，缺乏有效的自动布料控制系统。

其现场的环境恶劣，粉尘噪音也很污染严重，对工人的身体健康有极坏的影响，工作人员作业时的情绪和心态很容易受到影响，同时工人的专业素质和技术水平高低，与其同时工作的堆取料机的工人的配合默契度等都会影响配煤中煤的布料操作，这样就容易操作混煤错仓的严重事故。

传统的布料方式故障率较高，操作界面和程度复杂，现场需人值守操作，自动化程度不高，也增加了生产成本，维修也不方便。

当今世界正进入一个新的发展时期，在国际竞争中，我国钢铁企业的生产规棋、成本、质、环保和效益等方面与发达国家相差太大，这让我们面临着极大危机，因此采用高新技术改造传统工业，降低成本，稳定优化生产，提高市场竞争力将成为我国切铁企业追求的目标。

随着自动化技术的发展，应用的工厂的自动化技术日趋成熟，工厂自动化程度也越来越高，全自动化控制煤的布料定会取代传统的布料方式。

同时改善企业生产、经营环境，将成为刚铁企业未来发展的趋势。

2自动布料控制系统的工艺流程

攀枝花学院毕业设计（论文）

2自动布料控制系统的工艺流程

本自动布料控制系统以炼焦厂煤的自动布料为主体工艺，采用PLC为核心处理器，结合电气控制技术、检测技术将现场所有控制设备构建为分布式系统，通过软件编程和软硬件组态技术实现自动布料的现代化监控与管理。

开发出性能优良的、适用于各型焦炉的PLC控制系统；控制系统包括布料小车位置检测系统、料仓料位检测系统、信号的处理及传输和布料小车连锁控制系统。

料仓料位传感器通过线路将信号传给PLC，PLC经过运算处理将行动指令通过线路传给小车，小车通过可逆皮带电机运动到达指定位置并将料放到指定斗槽中。

集控室通过设定相应的参数，实现了整个布料系统设备的自动连锁和料仓上的可逆小车的自动行走控制，杜绝了人为因素造成的混料、错仓等质量事故的发生。

有效的实现了自动布料控制，焦炭的质量也得到了提高，降低了能源损耗，提高了生产效率和经济效益。

通过编程，小车会自动判断当前所处仓位和具体位置坐标，选定目标料仓可让小车自动运行到指定位置进行布料。

布料小车皮带

布料小车

1#斗槽 2#斗槽 3#斗槽 4#斗槽

5#斗槽

6#斗槽

7#斗槽

俯视图

图2.1自动布料控制系统流程图

图2.2某工厂现场生产的示意图

根据现场工艺流程，我们可实现：

1.布料小车的位置检测

2.布料小车连锁控制

3.布料小车的自动控制

系统是集成计算机技术、网络通讯技术、PLC控制技术和感应无线技术为一体的自动化生产控制及管理系统，布料小车控制管理系统由三大部分构成：

中央控制部分、料车定位控制部分、布料小车连锁控制部分。

采用无线编码电缆技术进行料车的走行精确定位，实时