基于工业控制网络的高炉余压发电控制系统的研究与开发

摘要

在充分研究高炉余压发电(TRT)系统的基础上，结合高炉生产现场环境，综合对比分析研究，选用底层Quantum系列大型逻辑控制器(PLC)通过以太网通信与上层带有Intouch监控软件的计算机系统构成主要控制系统解决利用高炉余压发电问题。
　　 主要研究解决了以下三方面问题：
　　 1.利用光纤以太环网、现场总线、MB+网络、热备冗余网络等通讯技术实现了余压发电系统与高炉本体系统的通讯，从而实现了余压发电系统与高炉本体冶炼的有机结合与协调，并可以互相制约。
　　 2.利用Unity提供的控制功能完成TRT工艺系统的各项逻辑控制功能、联锁保护控制功能以及与高炉本体系统通讯，从而实现了TRT系统与本体冶炼的协调与制约。
　　 3.利用Intouch提供的脚本程序、对象控制、属性、通信配置编制了监控画面，使整个控制工艺可以在计算机上显示并操作余压发电生产过程所需的各种重要生产参数，实时监控生产流程的运行情况。
　　 本文的研究结论在生产现场得到了验证，技术改造要求考核的技术指标全部达标，实现了生产厂的技改总体要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题来源与选题背景

1.2高炉系统工艺概况

1.2.1装料过程

1.2.2冶炼过程

1.2.3出铁出渣过程

1.2.4炉顶煤气利用(TRT)发电过程

1.3高炉余压发电系统在国内外的应用

1.4高炉余压发电湿式与干式的特点

1.5高炉工程应用TRT技术的适宜性

1.6论文的主要内容及组成

第二章 控制系统结构与要求

2.1背景与系统技术规范

2.2高炉TRT余压发电工艺概况

2.2.1透平主机系统

2.2.2大型阀门系统

2.2.3液压伺服控制系统

2.2.4润滑油系统

2.2.5氮气密封系统

2.2.6冷却水系统

2.2.7高低压发配电系统

2.2.8自动控制系统

2.3自控系统硬件结构与配置

2.3.1 Quantum系列PLC选型与设计

2.3.2工控机选型与组成

2.3.3网络硬件选型与组成

2.3.4系统硬件配置组成

第三章 通讯系统的设计与实现

3.1光纤以太环网通讯

3.1.1光纤以太环网技术

3.1.2以太环网设计与应用

3.2现场总线通讯

3.2.1现场总线技术

3.2.2 Profibus-DP总线技术

3.2.3 Profibus-DP总线与Truck总线模块的组合应用

3.3 MB+网络通讯

3.4热备冗余通讯

第四章控制软件设计与开发

4.1 Unity软件介绍

4.2项目结构编制

4.3软件组态编制

4.3.1自定义功能块

4.3.2编程

4.4典型设备控制编制

4.4.1多回路的PID调节控制

4.4.2机组停机联锁保护控制

4.5系统性能测试

4.5.1网络连接

4.5.2仿真

第五章 监控系统软件设计与开发

5.1 Intouch软件介绍

5.2项目结构编制

5.3软件组态编制

5.4典型监控画面编制

5.4.1主工艺画面编制

5.4.2报警画面编制

5.4.3趋势画面编制

5.5系统性能测试

第六章 总结

6.1系统性能指标考核

6.1.1现场实际照片

6.1.2主要性能指标检测

6.2进一步研究与展望

参考文献

致谢