基于PLC实现的长钢电弧炉除尘控制系统

摘要

电炉在冶炼过程中会产生大量的烟尘如不治理会给环境造成污染，并会给车间操作工人带来严重的危害，布袋除尘器由于除尘效果好而被钢铁企业广泛采用，随着人们相关环保意识不断提高，国家对电弧炉炼钢所产生的粉尘排放标准有着十分严格的标准，如果企业粉尘排放达不到相关要求，国家环保部门就不会允许企业的相关设备进行生产。攀长钢四区电弧炉是上个世纪60年代投产的电弧炉，工艺及设备相对落后，不仅能耗大，而且自投产后长期未安装相关的除尘装置，由炼钢所产生的粉尘污染已十分严重，给当地的环境造成了严重的污染。我厂炼钢厂曾发生了多起因粉尘污染而导致电力设施损毁的事故，给工厂生产造成了直接的影响。
　　 本文简单介绍了几类除尘装置的工作原理及其特点，结合炼钢车间现场实际情况，并考虑了除尘设备的投资、除尘效率等因数，最终确定采用脉冲布袋式除尘装置，为了降低设备的运行成本，采用高压变频器来驱动除尘电机，由于除尘装置有大量的脉冲阀和离线阀等开关信号，同时也还有不少温度、压力等模拟输入量，它们之间的逻辑关系较为复杂，因此在除尘控制系统的设计过程中采用了西门S7-300 PLC来设计控制系统。除尘装置在运行的过程中有许多重要参数需要监控，为了实时了解除尘设备的运行情况，因此用WinCC软件设计了上位机监控系统，在上位机上，可以灵活地对系统发出各个操作指令。具体作了以下工作：
　　 ①本文简单介绍了各类除尘装置的工作原理及其特点，根据现场实际情况采用了脉冲布袋式除尘装置作为炼钢厂的除尘装置；
　　 ②详细介绍了长钢除尘系统的工艺流程和系统的构成，为除尘器控制系统的设计打下基础；
　　 ③设计出了除尘系统PLC控制程序；
　　 ④设计出了上位机监控系统；
　　 经除尘系统现场安装、调试、运行后，该系统能正常运行，达到了除尘系统的性能指标要求，使我厂炼钢厂粉尘排放符合国家相关规范的规定。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题背景

1.2除尘器的分类及其特点

1.3脉冲喷吹袋式除尘器控制方式选择

1.4本论文的主要内容及工作

2攀长钢电弧炉除尘器系统的构成

2.1除尘器系统的工艺流程

2.2除尘器系统构成

2.2.1高低压供电部份

2.2.2高压变频器部份

2.2.3除尘系统辅助部份

2.2.4除尘器本体部份

2.2.5电视监视部份

2.3本章小结

3除尘系统PLC选型

3.1除尘系统控制框图

3.2 PLC简介

3.2.1 PLC的特点

3.2.2 PLC的运行流程

3.3 PLC硬件选择

3.3.1 PLC选型

3.3.2 PLC容量估算

3.3.3 CPU选型

3.3.4 I/O模块选择应注意的问题

3.3.5数字量输入输出模块选择

3.3.6模拟量输入模块选择

3.3.7电源模块选择

3.4本章小结

4 PLC控制程序设计

4.1 PLC控制系统设计的原则及内容

4.2 STEP7标准软件包

4.3 PLC硬件配置及I/O分配

4.4除尘器清灰程序

4.5输灰系统控制程序

4.6野风阀控制程序

4.7高压变频器控制程序

4.8程序调试

4.9本章小结

5 WINCC监控系统的设计

5.1 Simatic WinCC简介

5.2 WinCC6.0安装

5.3监控画面的设计

5.3.1 WinCC变量定义

5.3.2监控画面设计

5.4 PLC系统通讯的实现

5.4.1工业以太网系统分析

5.4.2上位机与PLC间通讯的实现

5.5运行效果分析

5.6本章小结

6总结

致 谢

参考文献

附 录