探析高炉鼓风机控制系统的设计和应用

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1、浙江大学材料与化学工程学院硕士学位论文高炉鼓风机控制系统的设计和应用姓名：吴建伟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：麻红昭20080609摘要在冶金企业中，高炉鼓风机是非常重要的复杂设备，为了确保其能够稳定、安全、高效的工作，设计并实现高炉鼓风机的计算机控制是十分重要的。本文结合高炉鼓风机的特点就控制系统的结构和控制方法进行了深入分析和研究，从信号采集、信号分析、PD控制运算、输出控制、安全保护等整个鼓风机控制系统回路的各个组成环节出发，分别进行了设计和优化。在提高控制系统的控制精度的基础上，进一步提高了大型鼓风机运行的可靠性、安全性、稳定性，为高炉的扩容

2、和提产提供了可靠保障。高炉鼓风机的控制是以逻辑控制、联锁控制为主。从这个方面考虑，具备较强逻辑控制功能的PLC系统是一个理想的选择。从性能上来看，PLC产品已经具备了很强的模拟量处理能力和稳定性，能够满足本控制系统对模拟信号处理和稳定性的要求。从系统结构来看，PLC系统兼容工业以太网协议，从而为系统间的通讯和扩展提供了更多的空间。因此，选择PLC系统作为控制系统的主体兼顾了设备投资和控制效果。具体研究及设计、改造内容是鼓风机西门子S7400控制系统的硬件架构、控制模型的应用及5台机组控制系统联网通讯实现相互监视、操作。1．PLC控制系统硬件结构设计采用德国西门子

3、公司大型、主流的PLC控制系统S7．400作为控制系统主体架构，实现机组的启动、调整、调节、停机及安全保护等主要功能。更新现场的信号采集装置和控制输出的执行机构等，从现场到控制系统对整个控制回路进行优化。2．控制系统控制模型设计软件设计采用了大量先进的控制技术和控制思想：防喘振变增益自动调节、静叶调节和防喘振调节的解耦控制、重要信号的三选二判断、静叶定风压／定风量选择控制、串级控制等。这些控制思想保证了机组的安全可靠运行，扩大了鼓风机运行区域。3．鼓风机控制系统间通讯n监控层的透讯采用开放艉工业以太网协议，并通过交换器和光纤收发器实现新改造的l撑鼓风机的S7．4

4、00控制系统与其余4组鼓风机控制系统联网，实现5台机组信号的无缝连接。5台鼓风机控剃系统豹联霜，实现了在一个操作站上可对5台鼓风机进行监控、操作，提高了机组自动化控制水平及劳动生产率。结合论文研究工作所研制的高炉鼓风机计算机控制系统己经在某钢铁集团公司投入实际运行，控制系统性畿稳定，控制效果良好。一关键词：鼓风机，喘振，解耦，通讯，PLCllI2．髓edes主萨ofCon昀l嫩odel泌con觚lsystemC0n胁olsystemadoptalotofadV锄cedcon缸．0ltechnology搬dconn舫l恻ng，such越v翻匠拍le鲥n黼垃·su习

5、弦删ustnl熊t，deco叩lecon昀lofs诫ona黟blade翘d柚ti—surge删咖ent，2／3decideofiml)0rt锄tsignal，黝dc弱cadecoIl仃01．Theseeon的lthj放堍gu猢teesafe蕊drcliablc撒岫岛棚expandop蒯镳re鸢onofairblow既3．eomm翻[1icatio娃锄ongcontrols蹦锄shlmonitIDrlayer'埘omlationisdeliV跚ed也rou曲鳓tchand6bero西c智毫躺ceiVer蝴ongnewS7-400co蛐rolsyst锄褥d40the

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7、姗ance锄dgpodcon的le饪bct．-I嘲，words：斑blI聊er'铋霉ge，deco印le，ca煳臻lllicalion，PLCV独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：天吏伟签字日期：2卯莎年6月／o日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有

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