连铸机电气自动化控制系统的设计与研究

论文摘要

连铸是把液态钢用连铸机浇铸、冷凝、切割直接得到铸坯的工艺,它不仅是节约能源,提高成材率的重要措施,并且实现了炼钢浇铸的连续化、自动化,减轻了劳动强度,改善了环境,是炼钢生产的中心环节。本文结合国内外连铸机最先进的技术,围绕板坯连铸机的电气自动化控制硬件系统、自动化网络系统和程序设计等方面进行了深入的研究:首先结合连铸机工艺特点和技术要求,引用国内外最新的结晶器在线调宽、结晶器液压振动、二冷水动态调节等技术,开发和设计了板坯连铸机的电气自动化控制硬件系统。采用变频器控制技术,对工艺过程中一些重要电机设备的运行进行调速处理。特别是针对扇形段的电机驱动系统,设计了基于闭环控制的负荷平衡控制方案。其次结合八一钢铁厂现场情况,采用工业计算机、罗克韦尔公司的PLC控制器和其他通讯设备设计了连铸机集散控制系统,详细分析和设计了分散过程控制级的PLC控制系统,并且对PLC系统的配置和组态进行了深入的研究。最后应用罗克韦尔公司的Logix5000编程软件和Intouch组态软件设计了板坯连铸机的软件系统,并对程序的模块化和标准化进行了深入的研究。本文开发和设计的连铸机电气自动化控制系统已成功应用于八一钢铁集团三号板坯连铸机工程。应用结果表明,系统稳定可靠,生产效率大大提高,节能降耗作用显著,所生产的铸坯质量好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究意义
• 1.2 连铸机的分类
• 1.3 连铸机的工艺流程及优势
• 1.4 国外连铸技术的发展
• 1.5 国内连铸技术的发展
• 1.6 我国连铸机存在的问题研究
• 1.7 主要研究内容
• 第2章 连铸机电气控制系统及其原理
• 2.1 连铸机总体控制结构
• 2.2 常用电器元件及其选用
• 2.3 平台控制区域
• 2.3.1 钢水罐回转台
• 2.3.2 中间包及中间包车
• 2.3.3 结晶器烟气吸收风机和二冷排蒸汽风机
• 2.3.4 平台上其他设备
• 2.4 铸流区域的电气控制系统
• 2.4.1 运转模式的选择
• 2.4.2 结晶器在线调宽
• 2.4.3 扇形段压下及压力控制
• 2.4.4 扇形段驱动
• 2.4.5 结晶器振动
• 2.5 后区控制区域
• 2.5.1 铸坯切割装置
• 2.5.2 输送辊道
• 2.5.3 后区其他设备
• 2.6 仪表控制区域
• 2.6.1 二冷水阀的控制
• 2.6.2 其他仪表设备的控制
• 2.7 液压及润滑系统
• 2.7.1 液压系统
• 2.7.2 润滑系统
• 第3章 PLC 控制系统的配置及组态
• 3.1 连铸集散控制系统的建立
• 3.2 PLC 控制系统的设计
• 3.2.1 PLC 系统的配置原则
• 3.2.2 PLC 系统的配置方法
• 3.3 AB PLC 通讯网络
• 3.3.1 以太网
• 3.3.2 控制网
• 3.3.3 设备网
• 3.4 PLC 自动化系统的配置
• 3.4.1 公用PLC 系统的配置
• 3.4.2 铸流PLC 自动化系统的配置
• 3.4.3 出坯区PLC 自动化系统的配置
• 3.4.4 仪表PLC 自动化系统的配置
• 3.5 PLC 的组态
• 3.5.1 创建项目
• 3.5.2 机架的组态
• 3.5.3 模块参数的设置
• 第4章 程序设计及调试
• 4.1 分散过程控制级程序
• 4.1.1 编程软件的选择
• 4.1.2 PLC 程序设计的基本步骤
• 4.1.3 PLC 程序设计
• 4.2 集中操作监控级程序设计
• 4.2.1 程序设计软件介绍
• 4.2.2 HMI 程序设计的基本步骤
• 4.2.3 HMI 程序详细设计
• 4.3 综合信息管理级程序设计
• 4.4 程序的调试
• 结论
• 1、研究成果
• 2、连铸电气控制技术的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录