發(fā)布時間：2017-05-20 13:26

  本文關鍵詞：基于WinCC與PLC的100噸LF爐控制系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LF鋼包精煉爐是國內(nèi)外最為常用的爐外精煉方式,鋼包爐一般使用三相交流電弧加熱。針對某鋼廠100t的LF爐進行了控制系統(tǒng)的研究與設計,采用計算機控制系統(tǒng),設計了基于S7-400與300系列PLC及WinCC的分布式控制系統(tǒng)。PLC主要實現(xiàn)對冶煉過程的控制,WinCC組態(tài)軟件完成上位機監(jiān)控軟件組態(tài),實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)實時記錄和監(jiān)控。在研究中,就LF的特點、組成以及相關控制系統(tǒng)進行了分析與研究。LF爐的基礎級控制包括:電極升降自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氬氣監(jiān)控系統(tǒng)、冷卻水監(jiān)控系統(tǒng)、鋼水測溫系統(tǒng)、LF爐本體設備控制系統(tǒng)(鋼包車行走控制、液壓系統(tǒng)控制、喂絲機控制等)、加料控制系統(tǒng)。當電極進行加熱時,鋼水加熱速度依靠加熱電流的大小決定,選擇合適的電極工作點尤為重要,因此電極升降控制系統(tǒng)是整個控制系統(tǒng)的關鍵。通過對起弧電流的監(jiān)測,根據(jù)電極工作的弧區(qū)采用不同控制速度進行電極工作點的控制,能很好解決電極升降這個隨機干擾十分嚴重的非線性系統(tǒng)。同時在精煉過程中的吹氬攪拌過程也是一個重要環(huán)節(jié),因此針對吹氬系統(tǒng)的組成及控制進行了分析,并采用PID控制算法實現(xiàn)對氬氣量的控制。針對鋼包車的運行特點進行了分析,采用變頻器控制運行速度防止鋼包車在停止時因為慣性導致鋼水飛濺出去。合金加料量決定了精煉之后鋼的品質(zhì),因此精確控制加料量十分重要。在加料過程中對加料量進行了分析,并采用超前調(diào)整法減少加料偏差,精確控制加料量。該研究成果已在現(xiàn)場得到實際應用,應用效果良好。
【關鍵詞】：LF爐 電極 WinCC PLC 超前調(diào)整
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF769.2;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 國內(nèi)外LF精煉技術發(fā)展與現(xiàn)狀10-11
• 1.2 LF精煉工藝與控制技術的發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 LF爐控制系統(tǒng)研究的意義12-14
• 1.3.1 項目背景12
• 1.3.3 研究內(nèi)容12-14
• 第2章 LF構(gòu)成及工藝過程簡介14-22
• 2.1 工藝流程15-16
• 2.2 主體設備16-21
• 2.2.1 機械設備16-17
• 2.2.2 介質(zhì)系統(tǒng)17-19
• 2.2.3 輔助設備19-20
• 2.2.4 三電設備20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 LF爐控制系統(tǒng)構(gòu)成22-28
• 3.1 系統(tǒng)組成與設計原則22-23
• 3.2 系統(tǒng)功能及選型23-24
• 3.3 自動化系統(tǒng)組成24-26
• 3.3.1 電極升降調(diào)節(jié)系統(tǒng)25
• 3.3.2 LF爐本體設備控制系統(tǒng)25
• 3.3.3 加料控制系統(tǒng)25-26
• 3.3.4 LF計算機操作站（HMI）26
• 3.4 主要電氣聯(lián)鎖條件26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第4章 電極調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)研究與設計28-47
• 4.1 工作原理28-33
• 4.1.1 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型29-31
• 4.1.2 合理工作點的選擇31-33
• 4.2 冶煉參數(shù)及電極控制33-43
• 4.3 電極控制WINCC軟件組態(tài)設計43-46
• 4.3.1 主控界面的組態(tài)44
• 4.3.2 組態(tài)界面說明44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 底吹氬過程的氬氣流量控制47-58
• 5.1 氬氣系統(tǒng)組成及技術要求47-49
• 5.2 氬氣流量控制方案的選定49-57
• 5.2.1 定位器的工作原理50
• 5.2.2 控制方案的選定50-51
• 5.2.3 PID控制算法及作用51-53
• 5.2.4 PID控制作用的實現(xiàn)53-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 第6章 鋼包車控制系統(tǒng)研究與設計58-63
• 6.1 鋼包車組成58-59
• 6.2 鋼包車運行控制方案59-62
• 6.2.1 矢量變頻控制器調(diào)速原理59-60
• 6.2.2 鋼包車控制PLC設計60-62
• 6.3 本章小結(jié)62-63
• 第7章 合金加料量研究及控制63-69
• 7.1 合金加料量模計算模型64-65
• 7.2 合金加料量控制方式研究65-68
• 7.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 作者簡介74-75

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本文編號：381778