烧结配料及混料自动控制系统设计

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目 录

摘 要 ................................................................ 1 ABSTRACT .............................................................. 2 0 引 言 ............................................................. 3 1 烧结自动控制系统概述 ............................................ 4

1.1烧结工艺流程 .................................................... 4

1.1.1 烧结工艺流程图 ............................................ 4 1.1.2 原料接受、贮存、准备及配料 ................................ 5 1.1.3 混合、烧结、冷却 .......................................... 5 1.1.4 烧结成品矿系统 ............................................ 5 1.2烧结系统组成 .................................................... 5 1.3烧结自动控制系统概述 ............................................ 6

1.3.1 控制原则 .................................................. 6 1.3.2 各部分的功能 .............................................. 6 1.3.3 设备启动顺序 .............................................. 7 1.3.4 控制方式 .................................................. 7 1.3.5 连锁条件 .................................................. 7 1.5烧结自动控制系统的选型 .......................................... 7

1.5.1 S7-400系列PLC的特点 ..................................... 8 1.5.2 PLC在烧结自动化系统中的主要功能 .......................... 9 1.5.3 变频器的选型 .............................................. 9 1.6烧结车间自动控制系统的构成 ...................................... 9

1.6.1 配料监控部分主要完成功能 .................................. 9 1.6.2 破碎筛分系统控制主要完成功能 ............................. 10 1.6.3 点火炉监控主要完成功能 ................................... 10 1.6.4 烧结机系统监控主要完成功能 ............................... 10 1.6.5 其他画面主要完成功能 ..................................... 10

I

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1.7烧结车间低压系统 ............................................... 10 1.8系统自动检测项目 ............................................... 11

2 烧结配料及混料自动控制系统仪表选型 ............................ 12

2.1仪表选型的主要依据 ............................................. 12

2.1.1 工艺过程的条件 ........................................... 12 2.1.2 操作上的重要性 ........................................... 12 2.1.3 自动化水平和经济性 ....................................... 12 2.1.4 仪表选型的原则 ........................................... 12 2.2检测元件的选型 ................................................. 12

2.2.1 压力检测仪表选型 ......................................... 13 2.2.2 流量测量仪表的选型 ....................................... 13 2.3变送单元的选型 ................................................. 14

2.3.1 温度变送器 ............................................... 14 2.3.2 压力变送器 ............................................... 14 2.3.3 流量变送器 ............................................... 14 2.4执行器的选择 ................................................... 15 2.5控制器选型 ..................................................... 15

2.5.1 控制器参数的选择 ......................................... 16 2.5.2 控制器正反作用的选择 ..................................... 16 2.6显示仪表选型 ................................................... 16 2.7辅助设备选型 ................................................... 17

2.7.1 电动操作器 ............................................... 17 2.7.2 电线、电缆的选用 ......................................... 17 2.7.3 工控机的选型 ............................................. 17

3 烧结配料及混料自动控制系统设计 ................................ 18

3.1配料及混料自动化控制统技术说明 ................................. 18

3.1.1含铁原料、熔剂、燃料供应 ................................. 18 3.1.2配料混合系统 ............................................. 21

II

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3.2计算模型 ....................................................... 24

3.2.1 烧结矿碱度 ............................................... 24 3.2.2 烧结矿MgO含量 ........................................... 25 3.2.3 各配入物料的湿料重和配入料总重 ........................... 26 3.2.4 各物料的配比（湿）和生产中正使用的配料槽额定给料量 ....... 26 3.2.5 混合料水分 ............................................... 26 3.3配料控制模式 ................................................... 27 3.4系统设计及工艺要求 ............................................. 27

3.4.1 称量装置 ................................................. 27 3.4.2 控制方式 ................................................. 27 3.4.3 焦粉测水 ................................................. 28 3.4.4 其它原料水分监视 ......................................... 28 3.4.5 混合料湿度控制 ........................................... 28 3.4.6 对系统设计及控制的要求 ................................... 28 3.5配料及混料自动控制系统 ......................................... 28

3.5.1 配料及混料自动控制系统功能 .............................. 28 3.5.2 自动控制系统的硬件设计 .................................. 30 3.7下位机软件 ..................................................... 33

3.7.1 控制软件 ................................................ 34 3.7.2 电机运行控制 ............................................ 35 3.7.3 系统各故障的处理 ........................................ 37

4 应用画面及程序 .................................................. 43

4.1 WINCC软件系统 .................................................. 43

4.1.1WinCC项目工程环境 ........................................ 43 4.1.2WinCC运行系统 ............................................ 43 4.2系统控制和显示 ................................................. 43

4.2.1 控制方式 ................................................ 43 4.2.2 WINCC的设计和界面 ...................................... 43 4.3 上位机软件 .................................................... 44

III

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4.4 系统调试 ...................................................... 46 4.5程序设计的主要步骤 ............................................. 47

结束语 ............................................................... 48 谢 辞 ............................................................... 49 参考文献 ............................................................. 50

IV