炼镁炉计算机自动控制系统的研制

摘要

针对目前炼镁炉人工控制、操作易失误、不能连续监控和记录等现实问题,依据炼镁生产工艺要求,研制了一种以PLC为控制核心的生产计算机自动控制系统,运用DCS工业控制设计理念,实现了系统的集散控制,完成了对运行状态的控制和记录。
　　论文论述了系统的总体设计、MODBUS通信协议设计、各模拟量的采集、多路电磁阀门的控制方案、控制柜的接线设计,其中包括温控模块、真空机模块、PLC可变程逻辑控制器的程序设计,生产计算机的上位机程序设计。
　　系统以 PLC作为控制主机,利用串行总线从智能温度模块、真空计等采集数据,由于这些仪表的通信接口异同,为了布线简单和维护方便,将其电平转化为RS485电平,通过RS-485总线传输到PLC中,自动控制600kw大功率直流加热电源的功率、多路高温电磁阀门的开关、50kw真空机、进出料机构等机械设备。生产计算机通过RS232总线实现远程监测与控制,设定运行参数与实现自动工艺编程及其优化。
　　按照上述的自动控制方案,经过硬件与软件调试,在实际安装使用中,系统实现了连续记录各种工艺参数以及其变化规律,通过数据库绘制工艺过程状态曲线。采用自动保存温度、真空度、电压电流等数据,为专家数据库奠定了基础。采用远程控制修改PLC的参数、控制各阀门的启闭,调节电压升降等。对由PLC独立进行控制或PLC和上位机同时工作两种控制方式进行了比较分析,为集散控制的升级提供了依据。

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1 绪论

1.1 电熔镁生产控制的背景及意义

1.2 电熔镁炉的控制现状和发展趋势

1.3 本课题的研究内容

1.4 论文结构及内容安排

2生产计算机自动控制系统设计

2.1 自动控制系统的基本原理

2.2 系统的技术要求

2.4 炼镁炉自动控制系统总体设计及方案确定

2.5 控制系统设计过程

3 系统硬件设计和控制方案

3.1 炼镁炉自动控制DCS系统设计

3.2 自动控制系统模块化设计

3.3 主要设备清单

3.4 本章小结

4 系统软件设计

4.1 生产计算机系统下位机程序设计

4.2生产计算机系统上位机软件设计

5 生产安装调试与数据分析

5.1 硬件调试

5.2 历史数据的存储及优点分析

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录

攻读硕士研究生期间发表论文