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基于PC+PLC的闪速磁化焙烧反应器监控系统的设计

席盛代  
【摘要】: 我国铁矿石97%以上具有贫、细、杂的特点,需要经过选矿处理降低SiO_2、Al_2O_3等杂质提高铁精矿品位,才能得到有效利用。对于菱铁矿、褐铁矿及成分复杂的赤铁矿,用一般选矿方法还难以选矿分选。近年来中国工程院院士、中国选矿专家余永富教授提出了多级循环流态化磁化焙烧(简称闪速磁化焙烧)技术,该技术可将这类难选氧化铁矿石在还原气氛中,经闪速磁化焙烧,使之在5-100秒内快速动态还原成磁铁矿,再经弱磁选,获得高品质合格的铁精矿。 在多级循环流态化磁化焙烧过程系统中给料量、各级的温度、压力、气氛组分及气体流量等主要参数要求监控的采样点达30个以上,尤其是还原气氛各组分(O_2、CO和CO_2)的在线分析测点多,仪表分布复杂,高温仪表多;为了准确掌握实验动态,控制实验过程,及时优化工艺参数,必须实现对温度、压力、气氛组分及气体流量的计算机集中控制、数据存取。为此设计了基于PC+PLC的闪速磁化焙烧自动控制系统。 该计算机控制系统由计算机(简称PC)作为上位机行使中央控制功能,运用西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC V6软件作为人机交互界面的设计编辑软件,另外由于安装配套的标准Microsoft SQL Server 2000数据库进行生产数据的归档,使得实验数据存取方便,并能及时打印。下位机选用西门子PLC S7300系列作为调控现场设备与装置、反馈数据至上位机的二级控制中心。 为了实现闪速磁化焙烧反应器的控制系统,首先需要熟悉掌握闪速磁化焙烧工艺、以及各个参数的性能指标。根据闪速磁化焙烧实验的条件决定控制设备的选型工作。运用合适的控制算法编写PLC程序,并编辑相应的符号表。同时,建立上位机PC与下位机PLC的通信连接;实现通信后,对应PLC中的变量、参数地址在PC上编辑人机界面、过程数据归档界面、以及报表打印界面。在现场布线过程中,选择合适大小的屏蔽电缆作为连接PLC和如变频器、调节阀、热电偶、压力变送器以及气体分析仪等现场设备,以尽可能降低现场的干扰。 经过调试和现场运行,该系统运行稳定,并达到了预计的效果,使生产过程有序、可控。减少了人力、物力的浪费并且可以集中的控制过程系统。使系统的整体规划调节的性能得到很大的提升。


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