高炉自动上料(配料)控制系统的设计与实现

 高炉自动上料(配料)控制系统的设计与实现      
 摘要:现如今,随着工业技术的发展,自动化控制系统在各个领域的应用都十分广泛,因为它既方便又快捷,而且节省人力。并且,现在很多高危的工作环境,也并不适合人类去工作,而机器适应特殊环境的能力较之人类更强一些,所以自动控制系统应运而生。高炉自动上料控制系统也是自动控制系统的一个应用。本次研究的课题是高炉自动上料控制系统,顾名思义,就是以电气控制为核心来设计一个高炉自动上料的小车。本课题需要PLC编程逻辑控制器,变频器与触摸屏相互配合构成系统来完成。高炉自动上料系统主体为上料小车,我们的自动控制也是作用在上料小车上的。让它可以自动接料上料。传感器采用压力传感器,还有最后需要制作的人机交互界面使用MCGS组态来完成。这个课题主要是PLC程序的编写,组态屏幕的设计,变频器的参数设置,和三者这件的通信。
关键词: PLC;触摸屏;传感器

 

Design and realization of automatic feeding control system for blast furnace
Summary: Nowadays, with the development of industrial technology, the application of automatic control system in various fields is very extensive, because it is convenient and quick, and saves manpower. And, now many high-risk working environment, also is not suitable for human to work, and the machine to adapt to the special environment of the ability of more than humans, so the automatic control system emerged. Blast furnace automatic feeding control system is also an application of automatic control system. The research project is the blast furnace automatic feeding control system, as the name suggests, is to design a blast furnace automatic feeding car with the electric control as the core. This subject needs PLC programming logic controller, the inverter and the touch screen form the system to complete. The main body of the blast furnace automatic feeding system is feeding trolley, and our automatic control is also acting on the feeding trolley. So that it can automatically pick up the material. The sensor uses a pressure sensor, and the final human-computer interface needs to be made using MCGS configuration to complete. This subject is mainly the writing of PLC program, Configuration screen design, inverter parameter settings, and three of this communication.
 Key words: PLC; touch screen; sensor

 

第一章 绪论
1.1课题的来源及研究意义

本次的课题设计来源于需要高炉冶炼的亿鼎博手机版。在这个自动化高速发展的现代,高炉亿鼎博手机版采用高炉自动上料控制系统已经是必然的选择。因为它采用了机械代替人力的模式。这不仅节省了亿鼎博手机版每年大量雇佣人力的资金,还提高了工作效率。不仅如此,机器生产不容易出现错误,并且可以一直运行。所以高炉自动上料控制系统是高炉亿鼎博手机版必然的选择。
  此次研究,是我们从学校初步进入社会的一个过程,他会将我们从学校学到的知识,逐渐应用到未来工作的市场上去。同时,在我们调查和研究自动化的过程中,我们也可以更深切的认识到,自动化的应用在市场是是多么的广泛,更加加深我们对自动化控制的兴趣,对所学的只是更是一个加深和巩固的过程。

1.2课题主要研究内容 

本课题主要研究上料小车从运料坑到高炉炉顶的一个过程,我们需要做一个自动控制系统,让他全程自动完成。根据要求,使用CAD画出它的运动示意图,以及电气控制环节的示意。
在做这个自动化控制系统过程中,我们需要运用我们所学的PLC,变频器,组态,电机学,传感技术等等课程的知识点,全面的将他们运用起来,尤其是PLC,组态与变频器这三门,更是重中之重,这是我们做这套系统的基础。
不仅如此,在本次的课题研究中,无论哪儿一个技术,都无法单独做出这个系统,所以我们需要有效的组合选择一些软件和技术,来支持我们做此次的课题。更为关键的是,我们所选择的软件都是需要的互相通信的,否则,无法构成一个完整的系统,也是无用功的。
 


第二章  高炉自动上料小车的总体结构
2.1高炉自动上料小车的简介

高炉自动上料小车是高炉自动上料控制系统主要控制的对象,高炉自动上料系统会通过一系列的控制指令来使高炉自动上料小车来实施相对应的动作。高炉自动上料小车上也会有各种传感器,来接受相应的信号。在这些传感器中,压力传感器以及接近传感器都是比较重要的。在高炉自动上料小车到达料坑时,料仓闸门就会打开将料放入高炉自动上料小车,这是压力传感器就会起作用,当重量达到设定的对应值,就会给料仓闸门一个信号,使料仓闸门自动关闭到位,料仓闸门上有个接近传感器,接近传感器有信号时,会启动高炉自动上料小车,使其向高炉炉顶行驶。
目录
第一章绪论····························· 5
1.1课题来源及研究意义·······················5
1.2课题主要研究内容························5
第二章高炉自动上料小车的总体结构···················6
2.1高炉自动上料小车的简介·····················6
2.2高炉自动上料小车的总体结构设计··················6
第三章 控制系统的硬件选型与设计····················7
3.1亿鼎博手机版PLC的简介与选择·······················7
3.1.1 PLC的概述···························7
3.1.2 PLC的特点及其工业应用·····················8
3.1.3 PLC的选择···························9
3.2电机的选择··························· 11
3.2.1直流电机的简介·························11
3.2.2直流电机的原理························ 11
3.3变频器····························· 12
3.3.1变频器的简介························· 12
3.3.2 变频器的选择·························12
3.4传感器····························· 12
3.4.1传感器的简介························· 12
3.4.2压力传感器的简介······················· 12
3.5触摸屏····························· 13
3.5.1触摸屏的简介························· 13
3.5.2 触摸屏的发展状况·······················13
第四章高炉自动上料控制系统的软件设计·················14
4.1 PLC的软件设计·························14
4.1.1 流程图的设计·························15
4.1.2 I/O分配表··························15
4.1.3 外部接线图的设计·······················16
4.1.4 PLC程序的编写························16
4.2. 触摸屏的通讯设计························22
4.2.1 PLC程序下载························· 22
4.2.2 触摸屏的界面设计·······················22
4.2.3触摸屏与PLC的通信设置···················· 23
4.2.4触摸屏的画面制作······················· 24
第五章 总结······························25
第六章 附录·····························30
参考文献
[1]廖常处 PLC编程及应用  第四版[M]北京:机械工业出版社,2013,11
[2] 郭琼.PLC应用技术  北京:机械工业出版社,2014,3
[3] 向晓汉,宋昕 变频器与步进/伺服驱动技术完整教程  北京:化学工业出版社,2015,3
[4] 王兆宇  彻底学会施耐德PLC,变频器,触摸屏综合应用  北京:中国电力出版社
[5] 王建,宋永昌  触摸屏实用技术  北京:机械工业出版社2012.6
[6] 陆运华  图解PLC控制系统梯形图及指令表  北京:中国电力出版社 2012.10
[7] 梁森,王侃夫,黄航美  自动监测与转换技术  北京:机械工业出版社  2016.7
[8] 奚茂龙 陆荣 小型综合自动化系统集成  西安:西安电子科技大学出版社 2014.9
[9]姚福来  变频器,PLC及组态软件实用技术速成教程  北京:机械工业出版社  2010.3

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