链篦机-回转窑球团烧结过程控制系统研究毕业设计论文(编辑修改稿)

链篦机-回转窑球团烧结过程控制系统研究毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

置，防止漏风、楼料。 1. 窑头、窑尾密封装置：窑尾密封装置由窑尾罩、进料溜罩及鳞片密封装置组成，主要是联系链篦机头部与回转窑筒体尾部，组成链篦机与回转窑的料流通道。 窑头密封装置由窑头箱及鳞片密封装置组成，主要是联系回转窑头部 与冷却机给料斗，由回转窑筒体来的焙烧球团矿，进入窑头箱后通过其下方的固定筛，由给料斗给到冷却机台车上进行冷却。 2. 筒体：筒体由不同厚度的钢板焊接而成。 筒体支承点的滚圈是嵌套在筒体上的，并用挡铁固定在筒体上。 辽宁科技大学成人教育学院毕业设计（论文） 5 3. 支承装置：本回转窑有两个支承点，从排料端到进料端分别为1号和 2号；其中 2号靠近传动装置，在安装时定为基准点。 每组支承点均由嵌在筒体的滚圈支承在两个拖轮上，它支承筒的重量并防止筒变形。 拖轮轴承采用滚动轴承，轴承由通向轴承座内的冷却水来冷却。 筒体安装倾斜角度 176。 至 176。 由推 力挡轮来实现窜窑时筒体的纵向移动。 4. 传动装置：回转窑传动方式有电机 减速机传动方式和柔性传动方式。 电机 减速机传动方式由于安全性差、噪音大，新设计的回转窑一般不予以采用。 柔性减速装置提供回转窑的旋转动力，它装在大齿轮上的连杆与筒体连接而使筒体转动。 主要由动力站、液压马达及悬挂转速机等组成。 5. 热电偶滑环装置：热电偶滑环装置用于将热电偶的温度信号送到主控仪表室进行监控，以作为温度控制的重要依据。 回转窑是一个尾部高，头部低的倾斜筒体。 球团在筒体滚动爆落的同时，又从窑尾向窑头不停的滚动落 下，最后经窑尾排出，也就是说球在窑内的焙烧过程是一个机械运动、理化反应与热工运动的综合过程。 环冷机结构特点 环冷机是由支架、台车、导轨、风机、机罩及传动装置组成。 环冷机是一个环状槽形结构，由若干可翻转的台车组成环形工作表面，环形式中车两侧围有内外墙，构成环状回转体，内外墙内壁均衬有耐火材料。 回转环体上部固定一个衬有耐火材料的环冷机罩。 回转环体与固定机罩之间设有砂封装置，防止漏风。 环冷机可分成给矿部、高温部（第一冷却段）、低温段（第二、第三冷却段）和排矿部等几部分。 工业过程控制的发展与 现状 工业过程控制是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。 目前，工业过程控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展 [3]。 1. 以工业 PC 为基础的低成本工业控制自动化将成为主流 辽宁科技大学成人教育学院毕业设计（论文） 6 工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。 传统的自动化系统，基础自动化部分基本被 PLC和 DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主 要是由各种进口的过程计算机或小型机组成。 20世纪 90年代以来，由于 PCbased的工业计算机（简称工业 PC）的发展，以工业 PC、 I/O装置、监控装置、控制网络组成的 PCbased的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径 [4]。 2. PLC 在向微型化、网络化、 PC 化和开放性方向发展 由于最初采用计算机的设计思想和适应各种现场应用的设计思路，因此随着电子事业的飞速发展， PLC已超越了传统逻辑控制的意义 [5]。 微型化、网络化、 PC化和开放性将是 PLC未来发展的主要方向。 论文的 主要研究内容与结构安排 本文对链篦机 回转窑氧化球团烧结工艺进行了充分调研，并且广泛收集了链篦机、回转窑、环冷机的数据参数进行了深入分析研究。 链篦机 回转窑自动化控制系统采用西门子 PLC控制系统，过程综合自动化系统实现了逻辑连锁控制、基础回路控制、优化控制、运行管理和系统管理等功能 [12]。 控制系统在实现 “ 三电一体化 ” 的基础上成功利用 PROFIBUS现场总线将 ET200M远程 I/O系统连接到控制系统中。 链篦机、回转窑、环冷却机的自动控制过程应用工控组态软件 WinCC。 本文的结构安排 ： 第一章绪论对链篦机 回转窑氧化球团烧结的工艺流程进行了概述，并对其检测与监控进行了说明。 对链篦机、回转窑、环冷机的结构特点进行了介绍，最后对工业过程控制的现状进行了叙述； 第二章主要对链篦机 回转窑 环冷机计算机自动控制系统的硬件配置进行了介绍；对现场总线、工业以太网、 STEAP7和 PLC都进行了详细的说明。 第三 章主 要对 链 篦机 回转 窑 环冷 机计 算 机自 动控 制系 统的 软 件设计，该设计是基 WinCC。 辽宁科技大学成人教育学院毕业设计（论文） 7 2 链篦机 回转窑 环冷机控制系统的硬件 配置 根据链篦机 回转窑烧结生产线的工艺特点及技术要求，设计的生产过程自动化系统采用西门子的 ProfibusDP过程现场总线和工业以太网技术，实现了工控机、 PLC、远程 I/O、直流调速装置、交流变频装置及现场智能仪表的通信连接，实现了球团生产的集中管理和分散控制。 PROFIBUSDP 现场总线过程控制系统 PROFIBUSDP 概述 PROFIBUSDP用于现场设备级的高速数据传输，中央控制器通过高速串行总线同分散的设备进行通信。 原则上， PROFIBUSDP协议在任何处理器上多可以实现 ，在微处理器内部或外部安装通用异步收发器即可完成。 但数据传送数率超过 500 kbps或需要使用 IEC11582传输技术时，建议使用协议专用芯片。 多数数据交换采用周期方式，除了周期通信方式外，智能现场设备也采用周期性通讯方式，以进行组态、诊断和报警处理。 中央控制器周期地读取从站的输入信息，并周期地向从站发送输出信息。 总线循环时间必须要比中央控制器的程序循环时间短，在很多应用场合，程序应用时间约为10 S。 PROFIBUSDP 网络结构与网络接口 1．分段结构 为满足 PROFIBUSDP的 最大数据传输速率 12 Mbpt的要求，在一条双绞线电缆的总线系统上，最多可以管理和监控 127台设备，不过必须分成几段，每断 32个站，段与段之间可以用中继器连接，与 MPI协议网络一样，在最低通讯速率时，两中继器之间的通讯距离可达 1000 m每段的首尾接口都必须接终端电阻。 辽宁科技大学成人教育学院毕业设计（论文） 8 2．主站与从站 主站分为 1类主站和 2类主站。 1类主站可以是带 DP口的（或 DP通讯模块）S7300、 400，或者是带通信卡的 PC，可以从站发送和接收数据； 2类主站通常为编程器和操作面板， 2类主站只能有选择性地接受从站发送给 1类主站的数据，而 不能从站发送和接收数据进行控制，从站是被动的节点必须在它的 1类主站的控制下发送数据，从站可以是 S7200/300/400和 PC等。 工业以太网技术 工业以太网概述 所谓工业以太网，是指其在技术上与商用以太网 ( )兼容，但材质的选用、产品的强度和适用性方面应能满足工业现场的需要。 现场总线与以太网结合 如今的控制网络中，工业以太网己经成为企业层和控制层的主要网络技术。 工业以太网贯穿于整个工业控制网络的各个层次，在提高了带宽和响应时间的同时，以其良 好的互连性和可扩展性使之成为真正的开放式网络。 PLC 在链篦机 回转窑自动控制系统中的应用 由于链篦机 回转窑自动化控制过程的复杂性，其计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以 PLC为核心的控制。 PLC控制系统采用 STEP7 、地址和站址的分配以及 PLC程序编制、测试、调试和文档处理。 STEP7 编程软件概述 本系统采用 SIMATIC S7400的配套编程工具 STEP 7完成硬件组态、参数设置、 PLC程序编制、测试、调试和文档处理 [13]。 STEP 7中集成的 SIMATIC编程语言和语言表达方式符合 EN611313或 IEC11313标准，并运行在操作系统 Windows 98/20xx下并与 Windows的 图形 和 面 向 对象 的 操 作 原则 相 匹辽宁科技大学成人教育学院毕业设计（论文） 9 配。 STEP 7标准软件包提供的应用工具如图。 图 STEP 7 标准软件包 (1) SIMATIC管理器： SIMATIC管理器集中管理有关 SIMATIC S SIMATIC M SIMATIC C7的所 有工 具 软件 和 数据 ，编 辑 所选 数据 所 需要 的 工具 由SIMATIC Manager自行启动。 (2) 符号编辑器：符号编辑器可以管理所有的共享符号，具有为过程信号 （输 入输 出 ）、 位存 储和 块设 定符 号名 和注 释分 类 功能 ；从 /向其 它Windows程序导入 /导出的功能。 用这个工具生成的符号表可供所有其它工具使用，因而对一个符号特性的任何变化都。