【摘要】：配料作為礦熱爐冶煉生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其效率和精度直接關(guān)系著產(chǎn)品產(chǎn)量的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣,配料控制系統(tǒng)的性能是保證產(chǎn)品能夠高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文結(jié)合青海某鐵合金生產(chǎn)企業(yè)的礦熱爐配料工程項(xiàng)目,通過分析自動(dòng)配料系統(tǒng)的工藝流程和影響配料效率和精度的主要因素,設(shè)計(jì)一種用于礦熱爐冶煉的自動(dòng)配料系統(tǒng),并對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,在研究國(guó)內(nèi)外配料系統(tǒng)的發(fā)展背景及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)用戶提出的礦熱爐冶煉配料要求,通過分析工藝流程,確定系統(tǒng)采用減重法配料;確定系統(tǒng)總體控制方案,并對(duì)下位控制系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。然后,根據(jù)系統(tǒng)的總體控制方案,對(duì)PLC、模塊以及其它硬件進(jìn)行選型,并進(jìn)行電路設(shè)計(jì);使用西門子PLC專用的S7通訊協(xié)議和由C#編程語言編寫的S7.NET通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)PLC之間和PLC與上位機(jī)之間的通訊,實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)各設(shè)備之間的穩(wěn)定可靠通訊;并使用C#語言和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集軟件和配料系統(tǒng)上位監(jiān)控軟件。其次,通過研究稱重斗和振動(dòng)給料機(jī)的組成和工作原理,對(duì)配料過程中誤差產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證,并確定采用模糊調(diào)速算法對(duì)配料過程的減速階段進(jìn)行速度控制,結(jié)合PI型迭代自學(xué)習(xí)算法消除當(dāng)前誤差和累計(jì)誤差,提高配料系統(tǒng)的效率和精度。最后,根據(jù)工藝流程,設(shè)計(jì)下位機(jī)邏輯控制程序。分析配料過程中主要子程序之間的邏輯關(guān)系和功能,并對(duì)輸送過程中的加料子程序、配料子程序、輸送子程序以及料倉(cāng)切換子程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成以上研究工作后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,調(diào)試及后期實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,本課題所設(shè)計(jì)的減重法自動(dòng)配料系統(tǒng)具有配料精度高、速度快、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),達(dá)到了設(shè)計(jì)目的和控制要求。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP311.52;TF542.2
【圖文】：

1) 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)就地和遠(yuǎn)程控制方式，針對(duì)不同的工況，自由切換。2) 上位機(jī)、下位機(jī)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通訊速度快，且穩(wěn)定可靠。3) 稱量精度控制在 1%以內(nèi)，且可以自動(dòng)消除累計(jì)誤差。4) 系統(tǒng)具有報(bào)表功能，可以隨時(shí)查詢記錄的數(shù)據(jù)，并且具有打印功能。5) 系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，具有故障報(bào)警功能。6) 系統(tǒng)能夠控制輸送皮帶將每批料精準(zhǔn)地加入爐頂集料倉(cāng)。2.2 配料形式的選取2.2.1 給料形式礦熱爐使用的物料大多都有顆粒度不均勻、外形不規(guī)則等特點(diǎn)，常用的給料方式有電磁振動(dòng)給料、螺旋給料、電機(jī)振動(dòng)給料和料門給料。由于所使用的物料是成塊的散裝物料，質(zhì)量和體積都比較大，所以選擇電機(jī)振動(dòng)給料的方式比較合適。電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)如圖 2.2 所示。

圖 3.3 稱重傳感器安裝圖合式稱重傳感器的外形相比于 S 形和懸臂梁式傳安裝方式上也更加簡(jiǎn)便，其技術(shù)指標(biāo)見表 3.2。表 3.2 XJH－14 膜合式稱重傳感器主要技術(shù)參數(shù)表標(biāo) 值 2~10 2.0 抗 380 10 抗 350 3 阻 5000 壓 10 (的選型

臺(tái)配料設(shè)備全部由變頻器拖動(dòng)，4 臺(tái)加料電機(jī)功率為 0.75KW 采用直接啟動(dòng)的方式。水平皮帶采用變頻器拖動(dòng)。一號(hào)控制柜配料變頻器、主電路開關(guān)等部分柜內(nèi)布置如圖3.4 所示。2) 控制電路圖附錄 B 中包含部分給料子系統(tǒng)和部分輸送子系統(tǒng)的控制電路圖，控制電路說明了各個(gè)執(zhí)行元件的控制原理。從圖中可以看出給料子系統(tǒng)和輸送子系統(tǒng)都可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程/就地控制的切換。并且可以指示出各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行、故障等信號(hào)。二號(hào)控制柜部分柜內(nèi)布置如圖 3.5 所示。a) 控制柜正面 b) 控制柜內(nèi)部圖 3.4 一號(hào)控制柜正面與內(nèi)部圖a) 控制柜正面 b) 控制柜內(nèi)部圖 3.5 二號(hào)控制柜正面與內(nèi)部圖

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本文編號(hào)：2758355