40吨电弧炉计算机控制系统的设计与实现

论文摘要

电弧炉炼钢是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变为热能,并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣,是冶炼某些特殊金属及合金必须使用的炼钢方法。论文以某钢厂40吨电弧炉计算机控制系统为背景,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了电弧炉控制技术的发展历程、研究现状及今后的发展趋势。根据电弧炉熔炼工艺对控制系统的控制要求,给出了控制系统总体设计方案,对电弧炉计算机控制系统的硬件系统配置作了详细的说明。在电极调节器控制方案设计的基础上给出了实用的控制算法的实现方法,应用德国西门子公司S7-300系列编程软件编写了整个控制系统控制软件,包括电极调节控制单元、液压站控制单元、真空开关合、分闸控制单元、变压器调压换档控制单元和其它逻辑控制单元。应用WINCC组态软件设计了计算机监控系统,包括主画面、高压系统画面、电极系统画面、液压系统画面、水冷系统画面、报警画面等等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 项目来源和意义
• 1.2 电弧炉炼钢的特点
• 1.3 电弧炉工艺发展概况
• 1.3.1 电弧炉的历史发展
• 1.3.2 电弧炉在国内的发展
• 1.4 电弧炉自动化技术的发展趋势
• 1.4.1 电弧炉控制方法理论研究
• 1.4.2 电弧炉自动化发展趋势
• 1.5 本文的工作
• 第二章 电弧炉冶炼的具体设备和工艺
• 2.1 电弧炉炼钢设备
• 2.1.1 电气设备
• 2.1.2 机械设备
• 2.2 电弧炉的炼钢工艺过程
• 2.3 炼钢工艺对计算机监控系统的要求
• 第三章 系统的结构和功能
• 3.1 控制系统总体结构
• 3.2 下位机系统的硬件组态
• 3.2.1 PLC 系统硬件配置
• 3.2.2 PLC 开发软件
• 3.3 上位机配置与功能
• 3.3.1 上位机的软件与硬件配置
• 3.3.2 上位组态软件WinCC 简介
• 3.3.3 上位机实现的基本功能
• 第四章 下位机PLC 控制系统的设计与实现
• 4.1 电极调节PLC 程序设计
• 4.1.1 电极调节器的特点
• 4.1.2 电极调节控制原理
• 4.1.3 电极调节控制过程
• 4.1.4 电极调节PLC 其它功能程序设计
• 4.2 辅助控制PLC 程序设计
• 4.2.1 液压站控制单元程序设计
• 4.2.2 真空开关合、分闸控制单元程序设计
• 4.2.3 变压器调压换档控制单元程序设计
• 4.2.4 辅助控制PLC 其它功能程序设计
• 第五章 上位机监控系统的设计与实现
• 5.1 主界面
• 5.2 高压系统、辅助动力和电极调节
• 5.2.1 高压系统
• 5.2.2 辅助动力系统
• 5.2.3 电极调节系统
• 5.3 机械系统、水冷系统和液压系统
• 5.3.1 机械系统
• 5.3.2 水冷系统
• 5.3.3 液压系统
• 5.4 数据查询、信息录入、控制面板、冶炼时间、报警显示
• 5.4.1 数据查询
• 5.4.2 信息录入
• 5.4.3 控制面板
• 5.4.4 冶炼时间
• 5.4.5 报警显示
• 结束语
• 致谢
• 参考文献