当前位置:首页>> >>


基于S7-300PLC的连铸结晶器液位控制系统(无源码).rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20180914220231289    类型:共享资源    大小:2.77MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    45
    金币
    关 键 词:
    基于 S7 300 PLC 结晶器 控制系统 源码
    资源描述:
    NANCHANG UNIVERSITY学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR(2013 — 2017 年)题 目 基于 S7-300PLC 的连铸结晶器液位控制系统 学 院: 信息工程学院 系 电气与自动化工程专业班级: 测控技术与仪器 131 学生姓名: 张 露 学号: 5801213024 指导教师: 张 宇 职称: 讲师 起讫日期: 2017.3.1~2017.5.30 南 昌 大 学学士学位论文原创性申明本人郑重申明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期:学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在 年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√” )作者签名: 日期:导师签名: 日期:摘要I基于 S7-300PLC 的连铸结晶器液位控制系统专 业:测控技术与仪器 学 号:5801213024学生姓名:张露 指导教师:张宇摘要近几十年来,我国的钢铁产业发展迅猛,连续铸钢已成为现代炼钢的重要工艺之一。而连铸机结晶器液位不稳定或者大幅度波动会导致生产的铸坯质量低下,还会导致漏钢溢钢事故发生。所以,必须使结晶器钢水液位稳定在一定范围,本文基于 S7-300 PLC 设计了一套连铸结晶器液位控制系统。在本方案设计的闭环控制系统中,控制器选用选 S7-300 PLC,液位检测装置选用电涡流传感器,执行机构选用伺服电动机。同时,还利用 WinCC 组态软件设计了液位运行画面,通过参数连接与设置,实现对结晶器液位的数据采集和实时监测、控制功能。本文对液位控制系统的各个对象进行了数学模型分析,并用 Simulink工具构建了仿真框图,观察 P、PI、PID 控制算法的响应曲线,比较分析仿真结果,并不断改变 P、I 、D 的参数大小,直到满足液位控制要求。关键词:结晶器;液位控制;PLC;PID 控制AbstractIILiquid Level Control System of Continuous Casting Mold Based on S7-300PLCAbstractIn recent decades, China's rapid development of iron and steel industry, continuous casting steel has become one of the important modern steelmaking process. And the continuous casting machine mold level instability or large fluctuations will lead to the production of slab low quality, but also lead to leakage of steel spill occurred. Therefore, it is necessary to stabilize the molten steel level of the crystallizer in a certain range. In this paper, a set of continuous casting mold level control system is designed based on S7-300 PLC. In the closed-loop control system designed by this scheme, the controller chooses the S7-300 PLC, the liquid level detection device selects the eddy current sensor, and the actuator selects the servo motor. At the same time, the WinCC configuration software is used to design the liquid level operation screen. Through the parameter connection and setting, the data acquisition and real-time monitoring and control function of the mold level are realized. In this paper, the mathematical model of each object of the liquid level control system is analyzed and the simulation block diagram is constructed by Simulink tool. The response curves of P, PI and PID control algorithms are observed, and the simulation results are analyzed and the parameters of P, I and D are changed Size, until the level control requirements are met.Keyword: mold;liquid level control; PLC;PID control目录III目录第一章 绪论 ........................................................................................................................................11.1 连续铸钢工艺的概述 ..........................................11.2 连铸技术的发展和现状 ........................................21.3 本文研究意义 ................................................3第二章 结晶器液位控制整体方案 .......................................42.1 整体设计 ....................................................42.2 液位控制方法的选择 ..........................................42.3 液位检测方法的选择 ..........................................52.4 液位控制器的选择 ............................................6第三章 液位检测系统的设计 ...........................................73.1 电涡流传感器的原理 ..........................................73.2 液位检测系统电源模块的设计 ..................................83.3 电涡流传感器线圈激励信号电路的设计 ..........................93.4 检测信号调理电路的设计 ......................................93.5 检测信号数据采集及通信电路设计 ..............................9第四章 液位控制系统的设计及 PID 调节 ................................124.1 闭环控制系统 ...............................................124.2 结晶器液位控制系统模型分析 .................................124.3 PID 控制规律 ...............................................134.4 结晶器液位控制仿真实验及结果 ...............................14第五章 液位控制算法程序的编写 ......................................175.1 PLC 硬件模块 ...............................................175.2 SIMATIC STEP7 简介 .........................................175.3 STEP7 子程序块简介 .........................................175.4 液位控制系统工作过程 .......................................185.5 控制系统程序流程图 .........................................195.6 STEP7 程序 .................................................20第六章 WinCC 软件和监控界面设计 ....................................216.1 WinCC 组态软件概述 .........................................216.2 WinCC 的主要功能 ...........................................216.3 WinCC 监控界面的设计 .......................................21第七章 总结和展望 ..................................................23参考文献 ...........................................................24致谢 ...............................................................26第一章 绪论1第一章 绪论1.1 连续铸钢工艺的概述连续铸钢就是把液态钢浇铸到连铸机中,并在其中对钢液进行冷凝,凝固成型的钢坯切割后就可得到铸坯。连续铸钢是炼钢和轧钢之间的一个工艺步骤,是钢铁生产的重要过程。相较于传统模铸,经过连铸的钢材,表面更平整,铸坯尺寸精度高,可省略表面粗加工,减少生产钢坯的流程,提高金属利用率,降低了劳动强度,更节约能源,损耗更少,可以实现钢铁生产的自动化和机械化。以弧形连铸机为例,连铸机的组成部分主要包括盛钢桶(大包) 、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和出坯辊道。如图 1-1 所示。1.盛钢桶(大包) 2.塞棒 3.中间包 4.一次冷却装置 5.结晶器 6.振动器7.二次冷却装置 8.辊列 9.拉坯矫直机 10.切割装置 11.铸坯传送装置图 1-1 连铸机结构示意图在连铸时,首先运载装置把大包传送到中间包上方,大包中的钢水从大包底部的流钢孔流入中间包中,中间包底部的滑动水口开口大小由塞棒控制,钢水从水口流入结晶器,在结晶器中冷凝,形成较薄的坯壳,坯壳因结晶器振动装置的作用不易附着在结晶器内壁,而是随着拉矫机向下移动,离开结晶器后第一章 绪论2经过二次冷却装置,再一次冷却,此时钢液已基本完全凝固或者形成较厚的坯壳,随后铸第一章 绪论2坯被矫直,进行切割、传送。连铸机各组成部分的具体作用为:(1)钢包:也可称大包,用来盛装钢水及部分熔渣,在浇铸过程中,通过改变水口大小来控制钢流。同时,钢包也可作为精炼炉的重要组成部分,进行电极加热、合金加料、吹氩搅拌、真空脱气等操作。(2)中间包:处于大包和结晶器之间,较大的钢流会对结晶器内刚形成的较薄坯壳有冲刷作用,而中间包的过渡作用可以使钢水流量保持稳定,保持钢水在中间包中内停留适当长的时间,也可以保证进行连铸的钢水温度稳定,还能分离钢液中的杂质。在多流连铸机连铸过程中,中间包可以将钢水分到多个结晶器中;在多炉连浇过程中,更换大包的间隔中,中间包仍留有钢水,这部分钢水可以保证连铸过程不被更换大包而中断。(3)结晶器及振动器:是连铸设备的核心,钢液在结晶器中凝固,形成具有一定厚度的坯壳;同时结晶器振动使坯壳不粘连在结晶器内壁,可以避免铸坯被拉破。(4)二次冷却装置:经过一次冷却形成的铸坯虽然成形,但是其坯壳很薄,如果只进行一次冷却,铸坯容易变形,二次冷却使铸坯进一步冷却,形成较厚的坯壳,二次冷却装置还能支撑铸坯,避免铸坯变形。(5)拉坯矫直装置:将在结晶器中形成的铸坯拉出,并把它矫直。(6)切割装置:根据工艺要求,将矫直的铸坯切割成所需尺寸的铸坯。1.2 连铸技术的发展和现状铸钢生产可以分为模铸和连续铸钢两大类,模铸是将钢液注入模具中,使其冷却成型的过程;连续铸钢就是使钢液连续不断的通过结晶器,得到无限长的铸坯,然后通过切割直接得到铸坯。连铸逐渐代替了模铸,成为工业生产的主要铸钢方式。早在十九世界,Henry Bessemer 就有了连续浇注液态金属的想法,但是受限于当时的科学水平,连铸技术并没能应用到工业上。直到 1943 年,结晶器振动装置的发明,才使连铸技术应用于工业生产成为可能。1950 年,建成了世界上的第一台连铸机,此后,又建成了数台连铸机,连铸技术逐渐开始应用在工业生产中;到了 20 世纪 60 年代,连铸技术在工业生产中普及,很多钢厂都采用了连铸机;从 70 年代开始,连续铸钢技术高速发展,连铸工艺、设备都逐渐发展成熟。我国在 20 世纪 50 年代末就已经开始研究连续铸钢工艺,1978 年以后,我国钢铁部门把提高连铸技术作为重点,并取得了有目共睹的成绩。
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于S7-300PLC的连铸结晶器液位控制系统(无源码).rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-158401.html

    当前资源信息

    4.0
     
    (2人评价)
    浏览:18次
    bysj上传于2018-09-15
    1
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开