大学本科毕业设计基于plc的冶炼厂矿石供料系统-----自动化等专业1.doc

摘要 传统的冶炼厂矿石供料控制系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统。但随着冶炼厂规模的扩大，对矿石的需求量大大提高，传统的供料系统已无法满足冶炼厂的需要。 本文在对传统供料控制系统进行了认真的分析与研究后，结合相关理论和技术，制定出一套由PLC为控制核心的皮带传输供料控制系统。为了实现供料系统的稳定运行，处理诸如皮带跑偏、打滑及撕裂等问题，在主电路中用传感器检测故障信号，软件中调用相应传感器检测到的故障信号处理子程序并执行处理。 运用皮带运输线进行矿石供料大大提高了工作效率。在PLC中应用子程序的方式，不仅便于实现多种运行方式，而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室供料控制系统的仿真，表明了该供料控制系统运行的正确性、实用性。 关键词：PLC、矿石供料系统、组态软件目录 第1章 绪论 1 1.1课题的提出 1 1.2矿石供料系统技术发展前景 2 1.3本课题的主要研究内容 2 1.4课题的意义 3 第2章 系统总体方案设计 4 2.1 系统分析 4 2.2 系统控制方案的确定 8 第3章 系统硬件设计 11 3.1 系统主要设备选型 11 3.2 系统主电路设计 23 3.3 系统硬件配置及I/O接线图 24 第4章 系统软件设计 29 4.1 PLC的通信协议简介 29 4.2 PLC程序设计 30 结束语 38 参考文献 39 致谢 40 附录程序梯形图 41 第1章 绪论 皮带传输系统因其结构简单，使用方便，造价低廉，被广泛应用于工业、商业、农业、医药、军事等方面，在采矿运输、冶金送料、车站及码头的货物运输更是广泛使用，同样，冶炼厂的矿石供料控制系统也采用皮带传输。随着冶炼厂规模的逐渐扩大，矿石需求量逐渐提高，对冶炼厂供料系统的高效运输能力要求越来越高。 本章对课题来源和国内外相关课题的研究动态进行了简单描述，介绍了论文的主要工作及各章内容安排。 1.1课题的提出 传统的冶炼厂矿石供料控制系统是一种基于继电接触器人工手动方式的半自动化系统。现场环境十分恶劣，对设备损伤较大，使得设备会经常出现一些故障，例如有皮带跑偏、打滑及撕裂等等。供料系统由于处在一个电网中，设备不能同时启动，必须有次序的启动和停止。如果供料系统在运行过程中某单体设备出现故障，则该设备及应按照顺序停止的设备同时停止，并给出故障指示信号供工人们能够准确的找出故障位置并排除故障，以减少供料系统设备维修时间。随着冶炼厂规模的迅速扩大，供料控制系统的作用日益突出，而传统的控制系统已无法满足冶炼厂的需要，因此需要对传统的冶炼厂供料系统进行改造。 同时当今世界是一个信息技术高度发展的世界，信息贯穿社会的每个角落，现代化的工厂。建立全自动化的供料系统，不仅可以让工人从恶劣的环境中、繁重的劳动中解放出来。而且可以通过建立控制网络将相距较远的各输煤机架控制器相连，实现信息的相互传递，不仅保证了控制的时实性，可靠性，同时便于未来厂级或车间级的管理。 传统供料系统具有以下特点: （1）任务重。为了保证工业用料，供料系统必须始终处于运行状态。 （2）运行环境差、劳动强度大。由于各种因素造成供料系统运行环境恶劣、脏污，需要占用大量的辅助劳动力。 （3）一次起动设备多，安全联锁要求高。同时起动的设备可高达20~30台以上，在起动或停机过程中有严格的联锁要求。 因此，冶炼生产应用自动化已经成为必然要求，其投入产出比显著，且逐渐成为冶炼工业现代化的标志。 1.2矿石供料系统技术发展前景 矿石供料系统是冶炼厂重要的矿石传输部分。其后工序是冶炼厂冶炼炉，这些工序的控制都涉及过程控制技术。随着科技的不断进步，电子技术的不断发展，过程控制技术经历了三四十年代单参数仪表控制、四五十年代的单元组合仪表综合参数仪表控制以及60年代兴起的计算机过程控制等几个阶段。尤其是近一二十年来，随着微处理器、计算机技术和过程自动化控制理论的飞速发展，可编程控制器（PLC）性价比大幅提高，并得到了很快的普及和提高。可编程控制器具有信息存储、逻辑判断、精确、快速和自动化程度高等特点。将计算机技术应用于工业控制系统，既可大幅度地提高劳动效率，改善劳动条件，提高热效率，节约能源，降低成本，又具有结构简单、性价比高、使用方便的优点。所以，PLC已成为工业自动化控制的有力工具，是工业自动化的发展方向。 1.3本课题的主要研究内容 本设计以矿石供料系统为控制对象，以PLC为核心并结合传感器等技术，设计一套冶炼厂矿石供料控制系统，并利用计算机对供料系统进行远程监控和管理保证整个系统运行可靠，安全节能，获得最佳的运行工况。 该系统的设计目标是： (l) 对冶炼炉矿石供料控制系统进行总体设计，实现冶炼厂供料的稳定运行。 (2) 通过对硬件配置的选型，使控制系统的性价比