干熄焦仪电自动化控制系统设计与开发

摘要

炼焦过程是钢铁生产的重要环节。干熄焦工艺具有能源回收利用、保护环境以及改善焦炭质量等多项优点，成为炼焦行业发展主流。其节能与环保效果如何，仪电自动化控制系统的优良与否是关键一环。 本文以干熄焦装置生产工艺流程为研究对象，分析了干熄焦工艺的特点和控制要求；提出干熄焦全流程自动化监控系统的设计方案，分为PLC控制系统和干熄焦监视系统两层；基于西门子公司S7-400系列PLC设备和开发工具，论文阐述了用于基础自动化层的PLC控制程序设计思想和实现方法，以及控制系统硬件网络结构设计方案；基于PLC硬件控制系统，运用WinCC组态软件，论文详细介绍了监视系统的组态设计方案，可以完成数据的采样、处理，以及人机交互过程。 论文提出的干熄焦装置全流程仪电自动化控制系统在涟钢干熄焦装置的实际生产中得到了应用。现场运行情况表明，该控制系统的设计符合工业实际，建立的软件系统稳定可靠，提高了焦炭质量，降低了能耗，创造了显著的经济效益和社会效益。

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英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与目标

1.2 国内外研究现状

1.3 效益及推广前景

1.4 论文内容及构成

第二章 干熄焦工艺分析及控制要求

2.1 干熄焦工艺

2.2 干熄焦技术特点

2.3 控制基本要求

2.3.1 设备监视和故障信息显示

2.3.2 装入系统的运行控制

2.3.3 气体循环设备控制

2.3.4 锅炉单体设备控制

2.3.5 焦粉收集设备控制

2.3.6 排焦系统设备控制

2.3.7 环境除尘控制系统设备控制

2.4 小结

第三章 干熄焦控制系统设计

3.1 控制系统总体结构

3.2 PLC控制系统功能构成

3.3 PLC控制系统硬件组态

3.4 PLC控制程序设计

3.4.1 程序框架

3.4.2 控制模块设计

3.5 网络通讯

3.5.1 Profibus-DP 网络

3.5.2 工业以太网

3.6 小结

第四章 监视系统设计与实现

4.1 干熄焦监视系统设计

4.2 监视系统子模块设计

4.2.1 控制过程操作模块

4.2.2 语音报警模块

4.2.3 锁定运行模块

4.2.4 计算器模块

4.2.5 通讯模块

4.3 系统运行结果

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间主要的研究成果