基于netlinx网络的混矿流量控制系统设计课程设计(编辑修改稿)

基于netlinx网络的混矿流量控制系统设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

的生料浆质量相互间有波动，但通过相互混合可基本满足质量要求，则将几个 A槽的生料浆相互混合后入 B槽，进行二次调配； 9对于 24个 B槽的生料浆，通过三次调配进行微调后可基本认为合格，送往熟料窑烧结。 生料浆配料是氧化铝生产过程的重要工序，也是氧 化铝生产的能耗大户，在要求生料浆配料稳产、高产和质优的基础上，降低碱耗，节约电能，对提高企业的经济效益与社会效益有着十分重要的意义。 为了使生料浆的碱比控制趋于合理，针对现有加碱系统的状况，需要对目前的加碱方式进行改造，将螺旋给料机改为皮带秤。 改为皮带秤的好处是加碱量可按工艺要求严格控制，得以提高、稳定一次合格率，但需增加一台皮带秤，同时要对加碱仓及相关设备进行改造。 由 本科生课程设计（论文） 3 于生料浆配料过程具有上述综合复杂特性，因此难以采用现有的控制方法对生料浆的钙比、碱比、水分指标和磨机负荷状态进行控制，目前采用人工操作方式 ，更多的是依赖于操作员在配料过程中的大量工作，依赖于操作员的经验是否合理以及操作是否精心，所以目前的控制现状非常落后。 为了满足工艺要求和实现控制目标，不仅需要操作员对配料过程中的各种信息进行判断和决策后给出适当的赤泥浆流量设定值、碱粉流量设定值、各台磨机的混矿流量设定值、石灰石流量设定值和碱赤泥浆流量设定值，还需要对各个流量调节过程进行手动调整。 在氧化铝的生产工艺中，生料浆 的制备是烧结法生产中的一项最重要工序之一，生料浆的各项指标：水分、细度、碱比、钙比、铝硅比等能否满足生产要求，将直接影响熟料的质量、窑 的产能、窑的热工制度及操作、熟料中氧化钠、氧化铝的溶出率和沉降槽的操作。 生料浆生产过程中，由于原来的取样、检测手段落后：样品人工化学分析的精度不高，时间较长（约两个小时），导致不能及时准确地调整原料配比，人工调节下料量准确性差，造成一次配料合格率不高，二次调配工作量大，操作工作量大，劳动强度高，严重制约了生料浆合格率的提高和成份的稳定，进而影响着氧化铝的产量及其技术经济指标。 配料作为氧化铝生产的第一道工序， 配制生料浆指标的好坏直接关系到熟料质量的高低，“配料是基础， 烧结是关键”的思想已是广大科技人员的 共识。 基于规则的专家系统相对于传统手工计算配比方法，提高了计算速度和配比精度。 但专家系统的知识瓶颈问题使得系统扩展性差，不能适应生产工序变化。 碱 粉 铝 土 矿 石 灰 煤 碱 液 槽螺 旋 输 送 机 建 业 泵皮 带 输 送 机管 磨 机溜 槽缓 冲 槽缓 冲 泵 图 配料工艺流程 本科生课程设计（论文） 4 设计方案 本系统采用罗克韦尔公司的 Contrologix 为控制器，采用 Powerflex40 变频器控制电动机。 其中，电动机的额定功率 22Kw，额定电压 380V，额定电流 7A，额定转速 1450rpm；同时，混矿的流量范围为 6080t/h。 最后通过 RsLogix 5000完成梯形图 编写。 本次课程设计主要是运用工业控制网络及 PLC 等相关知识，设计混矿流量控制系统。 在氧化铝生料浆配料过程中，需要将混矿原料输送到球磨机中。 本文采用罗克韦尔公司的 NetLinx 三层网络，以 Controllogix PLC 为控制器，将流量计检测到的混矿流量反馈给 PLC，通过 PID 调节输出给变频器控制电动机转速。 同时实现了皮带秤的启停功能及联锁功能，最后通过离线运行检验系统设计。 图 为混矿系统的结构框图 C o n t r o l o g i x控 制 器皮 带 秤 状 态皮 带 秤变 频 器混 矿 流 量 图 混矿系统的结构框图 本科生课程设计（论文） 5 第 3章 系统 硬件设计 控制器 选择 Rockwell 内有三种控制器分别为 CompactLogix， FlexLogix， ControlLogix。 CompactLogix 提供了一个从单机到分布式应用系统的 Logix 解决方，案。 其中 1769L35E 控制器不仅具有增强的处理性能，支持多达 30 个的本块 1769 I/O模块，还内置有可进行实时 I/O 控制的 100Mbps EtherNet/IP 网络接口，与包括1769 I/O 模块在内的多种 I/O 模块在内的多种 I/O 模块一起实现分布式 I/O 扩展。 一个最简单的 CompactLogix单机系统可以只由一个独立的控制器一组 I/O 模块和电源组成。 CompactLogix 控制器可与其他控制器一起构成分布式控制系统： 多个控制器通过网络连接在一起，进行通讯和数据共享。 每个 CompactLogix 控制器可以通过 DeviceNet 或 EtherNet/IP（仅 1769L3XE 控制器），使用各种不同系列的 I/O 进行分布式扩展。 对于 1769Compact I/O 每个 I/O 站可支持最多 3 个 I/O 模块组，最多 30 个模块。 支持多层网络的无缝集成和数据路由。 这意味着 用户可以方便地自动实现跨多层网络的远程设备访问，组态和诊断。 例如：在控制室布置的1769L35E CompactLogix 控制器，通过 DeviceNet 现场总线连接现场的变频器、软启动、行程开关等智能设备，通过 EtherNet/IP 连接上位机。 则用户无需附加编程，即可在上位机上直接对布置在现场的变频器进行远程组态。 FlexLogix 系统为工业控制提供了分散控制的方法。 不仅 I/O 点能被分散到传感器执行器件附近，处理器也可分散到部分的 Flex,Flex Ex,Flex 集成 I/O 模块以上，远程控制其他的 I/O 模块。 FlexLogix 处理器可以与网络连接，用于分布式处理及分布式 I/O。 FlexLogix 系统是 Logix 平台和罗克韦尔自动化集成架构的一部分，意味着你可以最大程度地利用控制集成，程序重用，通讯灵活，使用方便，所以你无需花费太多精力在设置，操作及维护上。 ControlLogix 系统采用了模块化的设计，并且模块种类不仅包括模拟量、数字量这些不同模块，而且还有专门的运动控制模块及相应的全套的运动控制指令。 这就可以为工业控制提供 — 种非常灵活并十分完整控制方案。 控制器采用Controllogix 作为 PLC， 无论是高速离散控制、复杂过程控制、伺服控制，还是高速传动控制等各种应用，借助单一的 ControlLogix 平台，用。