电炉30MVA钛渣电炉计算机制约系统中心

摘要：金属钛作为新兴的工业材料，在军工、航天航空、海洋产业、化工、石油精炼、汽车工业、医疗、体育和日用品、建筑材料、核工业等领域都有着广泛运用。由于科技和经济的快速进展，钛材需求量不断扩大，我国国内生产的钛材供不应求，只能以国外大量进口。目前我国钛渣生产电炉的生产设备、工艺、制约技术落后，且有着着高污染。由于大型钛渣电炉技术与其军事领域密切相关，发达国家钛渣生产的先进设备、工艺、制约技术保密且不向国外转让。由此，必须加速我国钛渣产业的进展，特别是钛渣电炉生产设备、工艺、制约技术的进展，生产出高品位的钛料以满足国民经济进展的需求。本论文以四川攀枝花金江钛业30MVA钛渣电炉计算机制约系统项目为背景，在查阅了大量国内外相关文献的基础上，综述了当今钛渣电炉的国内外生产概况及其自动化制约技术。根据钛渣电炉冶炼工艺以及现场的情况，结合当前的自动化制约技术，设计了钛渣电炉制约系统。采取SIMATIC PCS7集散制约系统作为系统的总体制约案例，并系统地探讨了SIMATIC PCS7集散制约系统在钛渣电炉冶炼历程中的运用。集散制约系统的通讯选用基于现场总线通讯协议的PROFIBUS协议和西门子工业以太网协议。其中制约室监控系统经由光纤以太网和高层管理计算机、现场制约站进行通信，远程I/O站通过PROFIBUS总线和现场制约站进行通信，最终实现和制约室通信。制约室可以读取现场制约站中该工艺设备的运转状态和数据，同时可以对现场设备的运转状态进行调整并对数据进行存储打印和报警显示。自动制约系统选用西门子plc作为系统的制约设备，根据钛渣电炉冶炼工艺及具体设备和现场各种传感器进行PLC硬件选型，并按照钛渣电炉冶炼工艺对制约系统的要求设计了实用的电极调节器制约算法以及它的实现策略，运用西门子编程软件Setp7编写了电极调节制约单元、加配料制约单元、包车制约单元、液压站制约单元、真空开关合、分闸制约单元、变压器调压换档制约单元和其它逻辑制约单元的PLC制约程序。监控系统选用研华工控机，以亚控科技组态王6.53组态软件作为软件开发平台，对整个生产历程的监视、数据采集、参数调整、实时制约、报警、数据记录、报表打印、走势画面和安全操作等功能进行组态设计，设计了用户登入画面、钛渣炉主画面、环保除尘系统画面、电极系统画面、液压系统画面、水冷系统画面、报警画面、报表画面等等。并通过对组态王监控系统的网络配置、驱动连接设置和网络发布，以而达到监控和远程浏览监控的目的。关键词：钛渣电炉论文集散制约系统论文PROFIBUS论文plc论文组态王论文

摘要2-3

ABSTRACT3-7

1 绪论7-11

1.1 课题背景来源及探讨作用7

1.1.1 课题的背景和来源7

1.1.2 课题的探讨作用7

1.2 钛渣生产在国内外的进展近况7-8

1.3 钛渣电炉计算机制约系统技术进展近况8-9

1.4 本课题探讨的主要内容9-11

2 钛渣电炉冶炼的具体设备和工艺11-21

2.1 钛渣电炉的具体设备11-16

2.1.1 机械设备11-14

2.1.2 电气设备14-16

2.2 钛渣电炉设备的特点16-17

2.3 钛渣电炉冶炼的基本工艺及条件17-19

2.3.1 基本工艺17

2.3.2 工艺布置及基本工艺路线17-18

2.3.3 钛渣电炉可处理能力18-19

2.4 本章小结19-21

3 钛渣电炉系统制约案例的设计21-27

3.1 制约系统案例的选择21-22

3.2 集散制约系统的功能以及设计22-26

3.2.1 集散制约系统的功能22-23

3.2.2 集散制约系统的设计23-26

3.3 本章小结26-27

4 自动制约系统的设计27-47

4.1 总体功能设计27

4.2 制约系统的硬件选型27-31

4.2.1 西门子 PLC 的组成部分27-28

4.2.2 西门子 PLC 工作原理及特点28-30

4.2.3 西门子 PLC 的硬件选型30-31

4.3 电极调节 PLC 程序设计31-39

4.3.1 电极调节器的特点32-33

4.3.2 电极调节的制约原理33-38

4.3.3 电极调节的制约历程38-39

4.3.4 电极调节 plc 的其它功能程序设计39

4.4 炉体 PLC 程序设计39-45

4.4.1 真空开关合、分闸制约程序设计40-41

4.4.2 变压器调压换档制约程序设计41-43

4.4.3 液压站制约程序设计43-44

4.4.4 炉体制约 PLC 其它功能程序设计44-45

4.5 本章小结45-47

5 监控系统的设计47-63

5.1 开发工具－组态王软件介绍47-48

5.1.1 组态王软件的结构47

5.1.2 组态王与外部设备的通讯47-48

5.2 系统监控界面的设计48-61

5.2.1 对硬件系统进行配置，建立硬件通讯连接48

5.2.2 定义系统数据变量，构造实时数据库48-49

5.2.3 监控界面开发与设计49-58

5.2.4 钛渣电炉监控系统的 WEB 发布58-61

5.3 本章小结61-63

6 结论与展望63-65

6.1 主要结论63

6.2 工作展望63-65