基于PLC的自动料车式高炉系统的设计

摘 要

 PLC及其网络在工业自动化控制领域越来越受到重视和普及应用，它的应用提高了高炉上料系统的自动化水平、可靠性，实现了上料系统的实时监控和灵活方便的工艺配方。料车式高炉上料系统是一个多环节的复杂系统。过去，各环节分开单独操作，环节之间联系麻烦、上料效率低。现在，将高炉的上料系统改造成自动上料系统，大大的提高了高炉上料系统的工作效率，在工业领域也会受到普及。

本文主要对传统的高炉系统中存在的不足进行分析，设计了可编程序控制器控制的高炉自动上料系统，解决了传统高炉系统中各个操作环节之间联系麻烦，克服了在以往操作上的繁琐。高炉上料系统的设计主要考虑了传感器称重、料斗的下料、传送带的转动、料车的上行和下行等，使用PLC控制高炉的选料和送料，实现了高炉上料的自动化。

本文主要介绍了四个部分：第一章介绍了本课题研究的背景，高炉自动上料系统在现实生活中的应用，阐述了国内外高炉自动上料系统的研究现状；第二章介绍高炉自动上料系统的硬件部分，主要介绍了PLC和欧姆龙CPM2A；第三章介绍了高炉自动上料系统的软件部分，主要介绍了在高炉自动上料系统中PLC的程序设计；第四章介绍了世纪星组态软件，主要介绍了实时监控系统的设计、编写，动画的衔接以及上位机监控系统和下位机之间的通信。

关键词：自动上料系统；世纪星；可编程控制器

目 录

1  绪论 1

1.1  课题研究背景 1

1.2  国内外研究现状 1

1.2.1  国内钢铁企业自动化现状 1

1.2.2  国外钢铁工业技术发展现状 2

2  高炉自动上料系统的硬件介绍 3

2.1  可编程控制器及其工业应用 3

2.1.1  PLC的定义 3

2.1.2  PLC的特点 3

2.1.3  PLC的应用 5

2.1.4  PLC的工作原理 6

2.1.5  PLC的发展趋势 6

2.1.6  PLC控制系统接线图 7

2.2  高炉自动上料系统的介绍 9

2.2.1  料车式高炉自动上料系统的介绍 9

2.2.2  料车式高炉自动上料系统的工作原理 9

2.3  可编程控制器欧姆龙CPM2A的介绍 9

2.3.1  CPM2A的特点 9

2.3.2  CPM2A基本功能 10

2.4  称重传感器的介绍 11

2.5  变频器 14

2.5.1  变频器的介绍 14

2.5.2  变频器的控制原理 14

3  高炉自动上料系统的软件介绍 15

3.1  PLC在高炉自动上料系统上程序设计 15

3.1.1  编程软件CX-Programmer的应用 15

3.1.2  高炉自动上料系统流程图 15

3.1.3  PLC的I/O地址分配 17

3.2  高炉自动上料系统的PLC程序编写 17

3.2.1  高炉自动上料系统的控制过程分析 18

3.2.2  程序解释 21

4  组态软件的设计 22

4.1  世纪星软件的介绍 22

4.2  世纪星软件的特点 22

4.3  实时监控系统的设计 23

4.4  内部参数的设定 24

4.5  软件语言的编程 25

4.6  组态画面的动画衔接 26

4.6.1  组态画面的设计 26

4.6.2  动态衔接的介绍 27

4.7  实时监控系统的通信 29

4.7.1  Host Link 通信 29

4.7.2  串行通信协议 29

4.8  实时监控系统通信的实现 30

结  论 33

致  谢 34

参考文献 35

附录A 36

附录B 42

附录C 47