基于PLC高炉冷却水循环自动化控制系统研究

目录

1  绪论 3

1.1  选题意义及课题来源 3

1.2  国内外现状简介 3

1.2.1  PLC在高炉中的应用 3

1.2.2  PLC在泵站系统中的应用 4

1.3  课题意义及论文的主要工作 4

1.3.1  选题意义 4

1.3.2  本次设计的主要工作 5

2  系统工作原理 6

2.1  控制系统要求 6

2.1.1  控制系统功能要求 6

2.1.2  设计技术指标 6

2.1.3  设计原则 7

2.1.4  系统的保护设计框架 7

2.2  系统控制方案的确定 8

2.2.1  方案概述 8

2.2.2  方案确定 8

2.3  系统工作原理 10

2.3.1  系统整体结构模型 10

2.3.2  系统组成及框图 11

2.3.3  系统主要工作流程 12

3  系统硬件设计 14

3.1  系统硬件总体组成 14

3.1.1  系统硬件组成 14

3.1.2  系统机械流体部分组成 14

3.1.3  系统电气部分组成 15

3.2  泵的选型和设计 15

3.2.1  系统要求 15

3.2.2  拟选用的元件 15

3.3  PLC控制部分的的设计 16

3.3.1  PLC的I/O需求和分配 16

3.3.2  PLC的选型和主要技术指标 17

3.4  转换部分设计 20

3.4.1  转换部分方案的确定 20

3.4.2  单片机PIC18F2480简介 22

3.4.3  单片机PIC18F2480电路设计 25

3.5  检测部分设计 28

3.5.1  铂热敏电阻PT-1000 28

3.5.2  JLS40压力传感器 29

3.5.3  AD靶式流量开关 29

3.5.3  三达德KH－32型电流互感器 30

3.6  抗干扰处理、保护设计 31

3.6.1系统避雷措施 31

3.6.2系统抗电磁干扰措施 32

3.7  系统组要元件 33

4  系统的软件设计 34

4.1  软件设计概述 34

4.2  控制主程序的梯形图设计 38

4.3  单片机部分C语言设计 44

5  通信部分设计 49

5.1  系统联网和通信部分框架 49

5.2  系统与上位机通信部分方案设计 51

6  组态部分设计 53

6.1  组态方案概述 53

6.2  组态设计 53

6.2.1窗口设计 53

6.2.2  变量设计 56

6.2.3  主要脚本程序 58

6.3  组态仿真 64

7  结论 67

7.1  本设计完成的主要工作 67

7.2  优化设计可以进行的工作 67

7.3  设计心得 68

致  谢 69

参 考 文 献 70

1  绪论

1.1  选题意义及课题来源

目前我国经济正处于高速发展阶段，钢材的市场需求也平稳增长，钢铁产品依然呈现供不应求态势，导致价格连续上涨，企业销售收入、利润等指标大幅提高。目前我国钢铁行业的高炉循环水泵房低压冷却水泵系统采用的大部分都是人工控制，这造成了大量的人力物力以及水资源和电能的浪费，这与国家十一五规划的节能降耗相悖甚远。

国内钢铁业在高价格的刺激下加大了对钢铁的投资力度，在建或准备新建高炉数量急剧增加，为此正确、合理选择高炉的冷却水循环系统控制方式对提高我国炼铁工业的节水降耗水平，延长高炉寿命具有重要的指导作用和现实意义，将对我国的钢铁业产生深远影响。

沧州纵横四个高炉建成于60年代，整个高炉系统已经不能满足当前自动化发展的需要，为提高高炉的效率，准备对沧州纵横1#高炉进行重建。本次设计结合沧州纵横1#高炉的实际情况对其冷却水循环泵站自动化系统进行控制设计。