常建国-高炉探尺控制系统的设计(直流控制)

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1、河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：高炉探尺控制系统的设计（直流控制）学生姓名：常建国所在院系：机电学院所学专业：应用电子技术教育导师姓名：杨青杰完成时间：2009年5月20日25摘要本文介绍了由全数字直流调速器组成的高炉探尺控制系统的工作原理，手动调节的过程和工作特性，并通过实际的调速电路定性的分析了高炉探尺控制系统运行时的状态变化及解决途径。介绍了西门子SIMOREGDC-MASTER6RA70直流调速装置的使用方法，系统的设计思路，以及全数字控制系统的优越性。关键词：直流调速系统,直流

2、电动机,高炉探尺25blastfurnacegagerodthedesignofcontrolsystems（DCcontrol）AbstractThispaperintroducestheall-digitalDCspeedcontrolsystem,workingprinciple,self-adjustingprocessandtheoperatingcharacteristicsandtheactualspeedcontrolcircuitthroughthequalitativeanalysiso

3、fautomaticcontrolsystems.SiemensintroducedtheSIMOREGDC-MASTER6RA70DCconvertertouse,systemdesign,andalltheadvantagesofdigitalcontrolsystem.Keywords:DCSpeedRegulationSystem,DCMotor,BlastFurnaceGageRod25目录1绪论…………………………………………………………………………………12控制系统的工作原理………………………

4、………………………………………12.1直流调速系统的原理………………………………………………………22.2高炉探尺系统的工作原理…………………………………………………43硬件选择……………………………………………………………………………63.1直流电机的选型……………………………………………………………63.2PLC的选型…………………………………………………………………93.3直流调速装置的选型………………………………………………………123.4编码器的选型………………………………………………………………

5、163.5硬件接线图…………………………………………………………………204软件设计…………………………………………………………………………204.1I/O口的选择………………………………………………………………214.2程序流程图…………………………………………………………………214.3PLC控制程序………………………………………………………………225高炉探尺的调试…………………………………………………………………24致谢………………………………………………………………………………25参考文献251绪

6、论探尺是炼铁厂上料系统的重要组成部分。在工作过程中，它能准确地指示料面高度和分布状况，因此对整个高炉系统的高效安全运行起着重要作用。探尺是利用电动机拖动重锤来探测料面高度，高炉探尺系统是对高炉内料面的高低进行测量，并实时显示料线和料速,给出是否加料的信号。探尺多为铸钢圆柱重锤，长约700mm，由电动机拖动卷筒，通过缠绕在卷筒上的钢丝绳，经滑轮和链索将重锤伸入炉膛内。现在很多钢铁公司炼铁厂所用探尺传动采用传统的空开、接触器和接触调压器驱动形式。工作过程为：提尺时电机定子接入电网额定电压，电机正转；放尺时通过接

7、触调压器使电机定子接入几十伏左右的电压，改变供电相序，电机反转，重锤下放。老式探尺存在问题：（1）放尺不畅，电压波动时，放尺速度波动，经常需手动干预。（2）放尺过程采用小电压且使电机向下转，易松绳，乱绳和倒锤，烧锤。（3）不能很好跟踪料面，影响及时向炉内布料。（4）更换重锤时，调试时间相对长。（5）对重锤重量偏差要求较严。（6）需经常维护，控制精度低,调试难度大，故障率高维护工作量比较大。针对老系统的这些缺点，我们运用新兴的工业产品设计出新型高炉探尺工艺控制：高炉探尺采用直流电机传动，高性能全数字直流调速装

8、置SIMOREGDC-MASTER6RA70驱动控制。高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。新型高炉探尺工艺特点如下：（1）放尺速度均恒。（2）准确探测料面。（3）跟随料面下降。（4）提尺速度快，停的位置准确。（5）到达上限位置自动停止。2控制系统的工作原理2.1直流调速系统原理改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门