本文關(guān)鍵詞：基于PLC的光亮退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：當今世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,用戶對不銹鋼帶質(zhì)量的要求不斷提高,而且要求表面達到一定的光亮度,因此對不銹鋼需進行特殊處理。不銹鋼在大氣中退火,表面會產(chǎn)生氧化皮,退火后還必須加以酸洗,要求光亮的產(chǎn)品還要進行拋光、研磨等后處理。由于酸洗會對環(huán)境造成污染,為了節(jié)能減排而省略這些后處理工序,得到光亮的不銹鋼,需要對不銹鋼表面進行光亮退火處理。光亮退火爐作為不銹鋼熱處理的重要設(shè)備,其主要功能是把不銹鋼帶鋼加熱到設(shè)定的退火溫度、保溫并在適當?shù)睦鋮s速度下冷卻到設(shè)定溫度,實現(xiàn)不銹鋼帶鋼熱處理工藝的要求。在整個退火過程中,不銹鋼帶鋼在加熱爐內(nèi)溫度的控制精度以及爐內(nèi)氣氛控制直接影響著帶鋼的組織性能和力學(xué)性能,是保證帶鋼質(zhì)量、板形良好和表面光亮的重要因素。因此對光亮退火爐的控制系統(tǒng)設(shè)計,具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文是以某鋼廠光亮退火爐項目控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試為背景,結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域已有的經(jīng)驗和本項目的實際情況,對具體的實踐工作進行了提煉與總結(jié),做了如下工作：首先,對該項目的光亮退火爐的生產(chǎn)工藝、爐體結(jié)構(gòu)、爐子的主要參數(shù)等進行了詳細分析。在此基礎(chǔ)上,通過對主要設(shè)備的配置和功能分析結(jié)合工業(yè)設(shè)計的基本原則規(guī)劃可靠的控制方案。同時對溫度控制、雙交叉限幅和流量補償策略等進行了分析研究,在理論上為后續(xù)控制功能的實現(xiàn)提供了依據(jù)。其次,對控制系統(tǒng)的硬件選型、自動化系統(tǒng)主要設(shè)備的配置和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行了分析研究。通過對PLC的各個子控制系統(tǒng)功能的控制方式進行分析從而完成PLC編程并使用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計并完成上位機畫面的制作。再次,通過對實時過程數(shù)據(jù)的采集分析得出調(diào)試結(jié)果,來驗證本系統(tǒng)各項性能指標。最后,對本項目中的控制系統(tǒng)進行總結(jié)及論述了控制方式和研究成果的意義。同時,結(jié)合現(xiàn)有控制方式的不足之處,提出了研究先進控制技術(shù)在工程應(yīng)用方面新的思路和方向。
【關(guān)鍵詞】：光亮退火爐 溫度控制 雙交叉限幅控制 WINCC組態(tài)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG155.1;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 光亮退火爐概述9-10
• 1.2 國內(nèi)外退火爐控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 PLC控制系統(tǒng)11-12
• 1.4 現(xiàn)場總線12-14
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 光亮退火爐工藝概況及其控制系統(tǒng)要求16-21
• 2.1 光亮退火爐概況及工藝流程16
• 2.2 光亮退火爐的結(jié)構(gòu)及工藝系數(shù)16-20
• 2.2.1 光亮退火爐的結(jié)構(gòu)16-19
• 2.2.2 光亮退火爐的主要工藝參數(shù)19-20
• 2.3 光亮退火爐的總體設(shè)計要求20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 退火爐燃燒過程的控制策略21-25
• 3.1 燒嘴流量控制21-23
• 3.2 空氣、天然氣流量補償23
• 3.3 其他工藝段的控制方式23-24
• 3.3.1 磚加熱(電加熱)段控制23-24
• 3.3.2 緩慢冷卻段控制24
• 3.3.3 最終冷卻段控制24
• 3.4 本章小結(jié)24-25
• 第4章 光亮退火爐PLC控制系統(tǒng)設(shè)計25-31
• 4.1 光亮退火爐控制系統(tǒng)硬件配置及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)25-29
• 4.1.1 光亮退火爐溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25-26
• 4.1.2 控制系統(tǒng)硬件配置26
• 4.1.3 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置26-28
• 4.1.4 工程師站(ES)28
• 4.1.5 上位機監(jiān)控(OS)28
• 4.1.6 柴油發(fā)電機應(yīng)急電源28
• 4.1.7 UPS電源28-29
• 4.2 光亮退火爐PLC控制系統(tǒng)操作模式29-30
• 4.2.1 光亮爐儀表操作模式29
• 4.2.2 爐子控制系統(tǒng)操作模式29-30
• 4.3 本章小結(jié)30-31
• 第5章 光亮退火爐主要控制功能實現(xiàn)31-53
• 5.1 助燃空氣控制31-32
• 5.2 廢氣控制32-33
• 5.3 能源介質(zhì)控制33-35
• 5.4 氣體分析系統(tǒng)35-36
• 5.5 爐內(nèi)氣氛控制36-38
• 5.6 稀釋風(fēng)機和排氣風(fēng)機38
• 5.7 凈化系統(tǒng)控制38-40
• 5.8 馬弗管加熱段控制40-42
• 5.9 磚加熱段控制42-44
• 5.10 緩慢冷卻段控制44-49
• 5.11 最終冷卻段控制49-52
• 5.12 電能統(tǒng)計52
• 5.13 本章小結(jié)52-53
• 第6章 光亮退火爐WinCC組態(tài)軟件設(shè)計53-65
• 6.1 組態(tài)軟件簡介53
• 6.2 WinCC監(jiān)控畫面組態(tài)設(shè)計53-64
• 6.2.1 監(jiān)控畫面布局53-56
• 6.2.2 組態(tài)結(jié)果畫面56-63
• 6.2.3 組態(tài)消息歸檔63
• 6.2.4 組態(tài)過程值歸檔63-64
• 6.3 本章小結(jié)64-65
• 第7章 調(diào)試結(jié)果與分析65-69
• 7.1 升溫過程溫度曲線分析65-66
• 7.2 生產(chǎn)過程中溫度和爐壓曲線分析66
• 7.3 生產(chǎn)過程中溫度和冷卻段噴嘴壓力曲線分析66-67
• 7.4 升溫過程中爐內(nèi)氧氣和氫氣含量曲線分析67
• 7.5 本章小結(jié)67-69
• 第8章 總結(jié)與展望69-70
• 8.1 全文總結(jié)69
• 8.2 后續(xù)展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73

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本文編號：636337