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基于PLC的连铸自动化检测及控制系统

汇报人：

2024-01-18

REPORTING

目录

引言

PLC技术概述

连铸自动化检测系统设计

连铸自动化控制系统设计

基于PLC的连铸自动化检测及控制系统集成与实现

实验结果分析与性能评估

总结与展望

PART

01

引言

REPORTING

连铸工艺是钢铁生产中的关键环节

连铸是将钢液连续浇铸成坯的工艺，具有高效、节能、优质等优点，是现代钢铁生产不可或缺的重要环节。

自动化检测及控制系统的重要性

随着工业4.0和智能制造的推进，自动化检测及控制系统在连铸生产中的应用越来越广泛，对于提高产品质量、降低生产成本、实现绿色制造具有重要意义。

国内外研究现状

目前，国内外在连铸自动化检测及控制系统方面已经取得了一定的研究成果，如基于机器视觉的表面缺陷检测、基于红外测温的温度控制等。

发展趋势

未来，连铸自动化检测及控制系统将向更高精度、更快速度、更智能化方向发展，同时还将注重与其他先进制造技术的融合，如大数据、云计算、人工智能等。

本课题旨在研究基于PLC的连铸自动化检测及控制系统，通过PLC控制实现对连铸生产过程的全面监控和自动化控制，提高产品质量和生产效率。

本课题的研究对于推动连铸工艺的自动化、智能化发展具有重要意义，同时可以为钢铁企业的转型升级提供技术支持和参考。

研究意义

研究目的

PART

02

PLC技术概述

REPORTING

可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

PLC定义

PLC采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

工作原理

顺序控制

过程控制

运动控制

数据处理

01

02

03

04

PLC可用于实现工业生产线上的顺序控制，如装配线、包装线等。

PLC可用于对温度、压力、流量等连续变化的模拟量进行闭环控制。

PLC可用于控制伺服电机、步进电机等执行机构的运动，实现精确定位和速度控制。

PLC可进行数学运算、数据转换、排序等操作，实现对生产数据的处理和分析。

选型原则

根据实际需求选择适合的PLC型号，考虑输入输出点数、存储容量、处理速度、通信接口等因素。

配置方法

根据控制系统需求，合理配置PLC的CPU模块、输入输出模块、电源模块等，搭建完整的控制系统。同时，根据实际需要选择扩展模块，如模拟量模块、通信模块等。

PART

03

连铸自动化检测系统设计

REPORTING

用于检测连铸过程中的各种参数，如温度、压力、流量等，将物理量转换为可测量的电信号。

传感器

对传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波等处理，以便于后续的模数转换和数据采集。

信号调理电路

将调理后的模拟信号转换为数字信号，并传输到计算机中进行处理。

数据采集卡

作为系统的核心控制部件，接收来自数据采集卡的数字信号，并根据预设的控制逻辑对连铸过程进行实时控制。

PLC控制器

数据处理算法设计

对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的特征信息，用于判断连铸过程的状态和异常情况。

故障诊断与报警功能设计

通过对检测数据的分析和处理，及时发现连铸过程中的故障和异常情况，并触发相应的报警机制。

控制逻辑设计

根据连铸工艺要求和实时检测数据，设计合理的控制逻辑，实现对连铸过程的自动化控制。

人机界面设计

提供直观、易用的操作界面，方便操作人员对连铸过程进行监控和操作。

数据存储与查询

将采集到的数据和提取出的特征信息存储到数据库中，以便后续的分析和查询。同时，提供数据导出功能，方便用户进行数据分析和挖掘。

数据采集

通过数据采集卡实时采集传感器输出的模拟信号，并将其转换为数字信号供计算机处理。

数据预处理

对采集到的原始数据进行滤波、去噪等预处理操作，以提高数据的准确性和可靠性。

特征提取

从预处理后的数据中提取出能够反映连铸过程状态的特征信息，如温度、压力等参数的变化趋势和波动情况等。

PART

04

连铸自动化控制系统设计

REPORTING

PLC控制器

作为核心控制单元，负责接收和处理各种输入信号，并输出相应的控制指令。

执行器

根据PLC控制器的输出指令，控制连铸设备的运行，如驱动电机、调节阀门等。

传感器

用于检测连铸过程中的各种参数，如温度、压力、流量等，并将这些参数转换为电信号输入到PLC控制器中。

人机界面

提供操作界面和数据显示功能，方便操作人员对连铸过程进行监控和操作。

根据PLC型号和实际需求，选择合适的编程语言进行软件开发，如LadderDiagram（LD）、StructuredText（ST）等。

编程语言选择

设计故障诊断程序，实时监测系统