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电解铝物料储运及烟气净化控制系统设计

池文胜  
【摘要】:在整个铝电解生产过程中,单体设备最多、过程最复杂、控制区域最广的是物料储运及烟气净化系统,它是铝电解生产中原料输送系统,同时该系统兼容铝电解烟气灰尘的回收净化。本文针对铝电解生产过程,结合现场实际情况,开发设计了物料储运及烟气净化控制系统,以解决铝电解产生中随着工艺技术的不断改进和发展,对控制方式和控制策略的更高需要。 本文以中国铝业贵州分公司四期电解铝工程项目为研究背景,设计了以S7-400系列PLC为控制器,西门子WINCC工业控制组态软件为上位监控运行平台,西门子TP270触摸屏为现场操作站,基于工业以态网和PROFIBUS总线技术的集散控制系统。 本文从理论和具体应用两个方面对铝电解物料储运及烟气净化控制系统的设计与实现进行研究,在分析和比较典型现场总线控制系统的基础上,把西门子公司的PROFIBUS-DP和工业以太网相结合,设计了系统通信网络结构,提出了对铝电解物料储运及烟气净化生产过程监控的解决方案,文中详细地论述了整个监控系统的网络结构和建立过程;此外,系统以西门子S7-400系列PLC为控制器,西门子WINCC工业控制组态软件为上位监控运行平台,在分析了技术要求和用户需求后,设计开发了铝电解物料储运及烟气净化生产过程计算机监控系统和逻辑控制程序,文中着重论述了S7-400系列PLC的选型及模块配置,逻辑控制程序的开发,基于SIMATIC WINCC的生产过程监控系统的开发、WINCC服务器的冗余设计,开发的监控界面直观、操作方便、极大地提高了系统监控能力;同时,针对物料储运及烟气净化工艺特点,论述了PID调节和变频调速在大型风机中的应用。 本课题所研究和开发的系统,在生产中,已经投入了使用,实践证明具有操作方便、运行稳定、控制效果良好和易维护的优点。


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