基于现场总线的炼钢除尘自动控制系统研究

摘要

论文在阐述炼钢除尘生产工艺及其相关创新技术的基础上，分析了现场总线几种类型的特点，结合工程实际，选择了Profibus-DP现场总线应用在该系统中；针对除尘系统的排风量和风压变化范围较宽，系统浪费能源且除尘效果不佳，用数字粉尘浓度测定仪对粉尘点进行实时测量，用PLC采集各尘源点的实时数据，并实时控制各支管阀门和变频器的输出，从而可以控制风机电机的转速，达到除尘净化和节约能源的双重效果；为了保证除尘风机的正常运行，设计了一套参数检测及报警连锁系统；编制了PLC控制除尘器清灰程序。 论文中的炼钢除尘过程控制采用两级计算机控制系统，过程监控计算机用于除尘过程的在线监控及故障报警和报表打印，实时显示各个过程参数，及实现过程工艺的优化。基础自动化采用SIEMENS S7-300/400PLC，开发了PLC控制应用软件，完成了整个炼钢除尘过程的自动化控制功能。尤其将PROFIBUS-DP现场总线技术应用于PLC与HMI间的过程通信，简化了系统结构，增强了系统的可靠性和稳定性，提高了控制精度。

目录

文摘

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1概述

1.1鞍钢2150工程炼钢研制及建设背景

1.2炼钢除尘在国内外的最新进展

1.3主要研究内容

2炼钢除尘工艺及其自动控制

2.1炼钢除尘工艺

2.1.1炼钢工艺流程

2.1.2转炉炼钢技术的先进性

2.1.3除尘技术进展

2.2除尘系统的自动控制方法

2.2.1除尘控制方式的发展

2.2.2应用智能控制的除尘器控制

2.2.3除尘专家系统

2.2.4基于internet的远程监控系统

2.2.5现场总线控制系统

3现场总线技术

3.1现场总线简介

3.2现场总线的含义及原理

3.2.1现场总线的含义

3.2.2现场总线的原理

3.3现场总线的发展

3.4对现场总线类型的分析

3.5 PROFIBUS-DP现场总线

3.5.1 PROFIBUS-DP基本功能

3.5.2 PROFIBUS-DP从站软件实现方案

4除尘过程计算机监控系统

4.1除尘过程控制系统需求

4.2除尘过程监控系统实现

4.2.1基于现场总线系统的组成

4.2.2系统硬件配置

4.2.3系统的软件平台

4.2.4 S7与工控组态软件WINCC之间的通信

4.2.5监控应用程序

4.3 PLC与现场设备通讯

4.4过程计算机控制系统的结构

4.5开发现场总线智能仪表

4.5.1开发现场总线智能仪表的技术

4.5.2智能仪表举例

5参数检测及PLC的各控制功能实现

5.1参数检测系统

5.1.1主要检测设备

5.1.2报警检测及联锁

5.2粉尘浓度的PID控制

5.2.1测定仪与变送器的提出

5.2.2 PID控制

5.2.3模拟模型

5.2.4 P、I、D参数的现场调试

5.3除尘器进口处温度的控制

5.3.1布袋除尘系统的控制要求

5.3.2系统的响应速度计算

5.3.3通过设定前端温度变化率控制电动蝶阀

5.3.4可编程控制系统的逻辑控制

5.4除尘系统清灰控制程序的编制

5.4.1由PLC控制引起的问题

5.4.2在PLC硬件上的解决方法

5.4.3除尘器脉冲电磁阀清灰控制程序编制

5.5变频器参数设计

5.5.1 PROFIBUS-DP应用

5.5.2变频器运行设置

6系统运行效果及评价

结论

参考文献

致谢