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《东北大学》 2015年
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高炉上料自动控制系统的设计

刘浩宇  
【摘要】:钢铁已经成为我国的支柱产业之一,随着我国的经济发展,我们对钢铁的质量和效益提出来更高的要求。其中配料作为炼铁生产的一道工序,既复杂有很关键。以前,高炉炼铁采用的是人工配料,即操作人员将各种原料依次放到磅秤上称量,然后依次加入到搅拌机中进行搅拌,这样使得各种原料进行充分的混合。因此,各种原料的重量和配比关系是否符合预先设定值就基本取决于工作人员的操作技术和责任心了。这就不仅仅直接影响炼铁的质量,还影响烧结矿的成本,而且效率极其低,完全不能满足现代社会的炼钢需求。所以随着我国工业的迅猛发展,拥有专业的自动配料控制系统就显得尤为的迫切。本文介绍一种高炉上料控制系统的设计方案。以某钢场的高炉作为依托背景,在设计该系统时,主要以企业的工程实际和生产要求为基础,结合国内外现代化高炉的控制先进技术,获得比较优化的控制系统方案。本文的高炉自动控制系统主要采用集散控制系统(Distributed Control System,DCS),DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。它以计算机为核心,将计算机、工控器、数据系统和通信系统、显示装置和操作装置、输入输出通道等有机地结合起来,既能够实现地理上和功能上分散的控制,又能够通过高速数据通道把各个分散点的信息集中监视和操作,并实现高级复杂规律的控制。控制系统中采用的基本控制器根据控制任务我们选择可编程逻辑控制器(PLC),并使用组态软件来实现生产监控。本文中高炉控制系统采用德国Simens公司的S7-300系列的PLC,运用Step7编程软件来进行编程,从而实现高炉上料系统按照生产工艺自动完成配料,称重,上料,布料的全过程,并满足生产要求。同时,使用Simens公司的工控组态软件WinCC对上料控制系统进行组态,设计了具有Windows风格的操作画面,可进行生产过程的实时监控,动态模拟,数据统计,记录查询等操作。该控制系统克服了传统的继电控制系统的不足之处,使控制更精确,工作效率更高,可靠性更好,故障率更低,从而使高炉生产的技术层次和经济指标大幅提高。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TF325.6;TP273

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