炼铁喷煤自动化控制系统

论文摘要

喷煤系统是组成炼铁生产工艺流程的重要一环,是高炉冶炼过程中以煤代焦、节约能源成本和焦碳资源的重要措施。高炉对其生产过程的连续性、稳定可靠性要求很高,这就要求喷煤的生产过程实现较高水平的自动化控制。本论文主要论述了昆钢炼铁厂高炉喷煤自动控制系统的设计与开发工作。喷煤子系统的基础自动化包括喷煤粉的加工、煤粉的喷送和喷煤罐自动切换及生产安全自动保护等几个部分。高炉喷煤自动控制系统是典型的连续过程控制系统,选用PLC控制能够很好的满足其工艺控制要求,保证高炉喷煤过程连续、稳定进行。工程选用Siemens公司的S7系列产品,应用Siemens MPI网络构建控制网络,采用主流的分布控制系统结构替代集中控制。过程控制算法上,在满足生产工艺的基础上还要满足设备及生产过程的安全并要求操作简易。回路控制则采用PID算法。在检测方面,与回路控制、安全生产、能源计量等相关的流量、压力、温度、重量等信号的检测仪表的配备都比较齐全。工程建设的目的主要就是引入自动控制理念,替代人工操作。第一期工程已于2006年5月建成投产,并顺利运行至今,其间运行安全可靠,完全能够满足高炉连续稳定喷送煤粉的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 自动化技术的发展与展望
• 1.2 冶金自动化技术在我国的发展现状
• 1.3 本论文研究的目的和主要内容
• 1.3.1 本论文研究的目的和意义
• 1.3.2 本论文研究的主要内容
• 第二章 炼铁喷煤系统的工艺结构
• 2.1 炼铁高炉的自动控制系统介绍
• 2.2 炼铁喷煤生产过程介绍
• 2.2.1 原煤准备
• 2.2.2 煤粉碾制
• 2.2.3 煤粉喷吹
• 第三章 炼铁喷煤自动控制系统的硬件设计
• 3.1 Siemens公司自动控制系统简介
• 3.2 炼铁喷煤自动控制系统的网络结构
• 3.2.1 网络结构的选择
• 3.2.2 MPI网络构建要点
• 3.3 炼铁喷煤自动控制系统的硬件结构
• 3.3.1 送粉系列控制过程PLC的硬件配置
• 3.3.2 制粉及对6高炉送粉控制过程PLC的硬件配置
• 3.3.3 操作站PC机的硬件配置
• 第四章 炼铁喷煤自动控制系统的软件设计
• 4.1 炼铁喷煤自动控制系统的编程环境
• 4.2 炼铁喷煤自动控制系统的PLC控制程序设计
• 4.2.1 送粉系列控制过程主要功能块说明
• 4.2.2 制粉及对6高炉送粉控制过程主要功能块说明
• 4.3 炼铁喷煤自动控制系统的监控画面设计
• 4.3.1 送粉系列控制过程监控画面设计
• 4.3.2 制粉及对6高炉送粉系列控制过程监控画面设计
• 第五章 炼铁喷煤自动控制系统的应用结果及总结
• 5.1 炼铁喷煤自动控制系统运行的要求
• 5.2 系统的实现
• 5.2.1 软件测试
• 5.2.2 设备现场试车
• 5.3 系统运行情况说明
• 5.4 工程实践中的几点体会
• 5.5 存在的不足及改进设想
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A:攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录 B:送粉过程PLC程序核心代码