【正文】 ................................................. 31 MCGS 軟件介紹 ....................................................................................................... 31 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 32 圖形界面的形成 ............................................................................................ 33 數(shù)據(jù)庫的建立 ................................................................................................ 33 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 動畫設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 34 報(bào)警圖形的制作 ............................................................................................ 34 系統(tǒng)的功能 ............................................................................................................... 35 監(jiān)控系統(tǒng)框架組態(tài) ................................................................................................... 35 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài) ............................................................................................ 36 用戶窗口組態(tài) ................................................................................................ 36 監(jiān)控系統(tǒng)自動運(yùn)行策略組態(tài) ........................................................................ 36 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 41 附錄 A ...................................................................................................................................... 43 附錄 B ...................................................................................................................................... 44 致 謝 ........................................................................................................................................ 45 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 前 言 熱風(fēng)爐的發(fā)展 自 1828年第一座熱風(fēng)爐在美國使用至今，高爐采用熱風(fēng)爐操作已經(jīng)歷 180多年的歷史。 由于內(nèi)燃式熱風(fēng)爐存在著拱頂容易損壞、壽命短、擋火隔墻“ 短路”竄風(fēng)和風(fēng)溫水平低等問題，因此，出現(xiàn)了燃燒室獨(dú)立地砌筑于蓄熱室之外的外燃式熱風(fēng)爐。 頂燃式熱風(fēng)爐存在著結(jié)構(gòu)大、 燃燒器不好解決等問題，為克服這些缺點(diǎn)，出現(xiàn)了球式熱風(fēng)爐。在送風(fēng)期，冷風(fēng)反向流經(jīng)蓄熱室被加熱后送往高爐，為高爐提供連續(xù)的、適宜溫度的熱風(fēng)，以提高冶煉強(qiáng)度，降低焦比，達(dá)到高爐節(jié) 能降耗的目的。 自熱風(fēng)爐運(yùn)用 PLC控制以來 ， 解決了人工操作而無法解決的熱風(fēng)爐的燃燒空、煤的最佳配比，使熱風(fēng)爐的燃燒更具科學(xué)性 ,合理性，達(dá)到最佳的燃燒狀態(tài) ,從而節(jié)省了煤氣，降低了勞動度 ，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，在一定的程度上起到了降低能耗，提高風(fēng)溫的作用。 PLC將電氣、儀表、控制這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。 可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 (2)設(shè)計(jì)熱風(fēng)爐爐頂溫度和廢棄溫度的自動控制系統(tǒng)。 ③ 按燃燒室形狀分：眼睛形、蘋果形和圓形。內(nèi)燃式熱 風(fēng)爐是目前應(yīng)用最廣泛的一種熱風(fēng)爐。 ③ 當(dāng)高溫?zé)煔庥晒绊斶M(jìn)入格子磚時(shí)，拱頂局部容易過熱，致使蓄熱室中心部位燒損嚴(yán)重，同時(shí)由于高溫區(qū)耐火磚的 高溫蠕動，造成燃燒室向蓄熱室側(cè)傾斜，引起格磚紊亂。 因此，當(dāng)風(fēng)溫長期維持 1000℃左右時(shí)，這種熱風(fēng)爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)要遭到破壞，限制了風(fēng)溫的進(jìn)一步提高。爐殼由鋼板焊成，爐殼里襯以耐火材料。蓄熱室是用格子磚砌成的磚格子垛。 蓄熱式熱風(fēng)爐是循環(huán)周期性工作的。此時(shí)燃燒器和煙氣出口關(guān)閉，冷風(fēng)入口和熱風(fēng)出口打開，由鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)冷風(fēng)管道送來的冷風(fēng)進(jìn)入熱風(fēng)爐，冷風(fēng)在通過格孔時(shí)被加 熱，熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)出口和一些管道送入高爐。對于 2020m3以上的大型高爐，為了不使設(shè)備結(jié)構(gòu)過于龐大，并考慮到工作的可靠性，以及交叉并聯(lián)送風(fēng)等技 術(shù)的應(yīng)用，每座高爐配置四座熱風(fēng)爐。熱風(fēng)爐的工藝過程如圖 所示 煙 道煤 氣空 氣熱 風(fēng) 出 口冷 風(fēng)熱 風(fēng) 出 口a b a 燃燒期 b 送風(fēng)期 圖 熱風(fēng)爐燃燒期與送風(fēng)期 熱風(fēng)爐的爐體結(jié)構(gòu) 熱風(fēng)爐本體由爐基、爐殼、大墻、拱頂、燃燒室、蓄熱室、隔墻、支柱和爐箅子組成。土壤承載力不足時(shí)，應(yīng)打樁加固。 隨著高爐大型化，風(fēng)壓愈來愈高，熱風(fēng)爐成為名副其實(shí)的“受壓容器”。在上部高溫區(qū)耐火磚外增加一層厚度為 113mm或 230mm的輕質(zhì)黏土磚，以加強(qiáng)絕熱，減少熱損失。內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的燃燒室位于爐內(nèi)一側(cè)，其斷面形狀有圓形、眼睛形和蘋果形三種。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 7 管道 熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)有冷風(fēng)管道、熱風(fēng)管道、混風(fēng)管道、燃燒用高爐煤氣管道、助燃空氣管道 (指集中鼓風(fēng)的熱風(fēng)爐 )、主煙道管道 (指高架煙道的熱風(fēng)爐 )、廢氣管道等。 (3) 混風(fēng)管道：混風(fēng)管道為穩(wěn)定熱風(fēng)溫度而設(shè)，根據(jù)熱風(fēng)爐的出口溫度而摻入一定量的冷風(fēng)，使熱風(fēng)溫度稍有降低。熱風(fēng)爐系統(tǒng)主要閥門有熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥、煤氣閥、 燃燒閥、煤 氣調(diào)節(jié)閥、空氣閥、空氣調(diào)節(jié)閥、煤氣放散閥、煙道閥、廢氣閥、混風(fēng)調(diào)節(jié)閥 等。主要有燃燒器煤氣調(diào)節(jié)閥、煤氣切斷閥、煙道閥等。蝶式閥調(diào)節(jié)靈活、準(zhǔn)確，但密封性差；由于翻板就在氣流中，氣流會產(chǎn)生漩渦，故阻力最大，不能用于切斷。通常放散閥、煙道閥等 為盤式閥。 閥門的驅(qū)動有手動、液壓傳動、電動、氣動等。 (3) 空氣調(diào)節(jié)閥：它安設(shè)在與燃燒器連接的助燃空氣管道支管上，用于調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐燃燒所需的助燃空氣量。 (5) 燃燒 閥： 燒器大閘。正常送風(fēng)時(shí)，全風(fēng)送入高爐。他的作用是向熱風(fēng)總管內(nèi)送入一定量的冷風(fēng)，以保持熱風(fēng)溫度穩(wěn)定不變；調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)摻入的冷風(fēng) 量；割斷閥是防止冷風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)壓降低時(shí)，熱風(fēng)或高爐煤氣進(jìn)入冷風(fēng)管道；當(dāng)休風(fēng)時(shí)，在切斷熱風(fēng)之前關(guān)閉割斷閥，以防煤氣倒流進(jìn)入冷風(fēng)管道，造成嚴(yán)重的爆炸事故，所以有叫混風(fēng)保護(hù)閥。當(dāng)熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)，打開冷風(fēng)閥，鼓風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐 ；當(dāng)熱風(fēng)爐燃燒時(shí)，切斷冷風(fēng)，使熱風(fēng)爐與冷風(fēng)隔開。 燃料可根據(jù)其物態(tài)或來源進(jìn)行劃分，燃料 分類的具體情況見表 。其主要可燃成分是 CO， 還有少量的 H CH4等，非可燃成分 N2含量最多，超過 50%。 (3) 轉(zhuǎn)爐煤氣：是轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中生成的，從爐口噴出經(jīng)凈化后使用。生產(chǎn)過 程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、電氣傳動控制系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)通常被稱為“三電”。 溫度參數(shù) (1) 溫度 檢測系統(tǒng)介紹 測溫多采用熱電偶。將冷端分開接入第三種材料的導(dǎo)線時(shí)，其電勢不發(fā)生變化，所以當(dāng)熱電極的材料確定以后，熱電勢的大小只與冷、熱端的溫度差有關(guān)，與導(dǎo)線的 長短、粗細(xì)無關(guān)。 (3) 鉑銠 13鉑，分度 號 R，主要用來測量 50~1768℃ 以下的溫度。 本溫度檢測系統(tǒng)主要以熱電偶為檢測元件傳感器，通過熱電偶感受溫度變化，熱電偶將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電勢信號，然后送至溫度變送器，將熱電勢轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 420mA 輸出，溫度變送器出來的信號直接由電子電位差計(jì)指示和記錄。而非接觸方式是遙測，主要是紅外測溫，這是接觸方式做不到的。熱電偶溫度計(jì)能用來測量點(diǎn)的溫度和壁面溫度，也能用來進(jìn)行動態(tài)溫度測量。并且所 用的元器件少，性能優(yōu)良，精度高，具有先進(jìn)水平。節(jié)流裝置把流體流量轉(zhuǎn)換成差壓信號 ，通過引壓管送到差壓計(jì)，差壓計(jì)進(jìn)一步將差壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號， 顯示儀表將接收到的電流信 號通過標(biāo)尺指示流量，由于節(jié)流裝置是一個(gè)非線性的環(huán)節(jié)，它與流量成平方關(guān)系，所以顯示儀表直接顯示的值為非線性的，為了解決這個(gè)問題，通常在差壓計(jì)的后面加個(gè)開方器，或者將開方器依附在差壓計(jì)內(nèi)。 2 圖 節(jié)流式流量檢測系統(tǒng)框圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 (2) 檢測儀表選型 節(jié)流式流量計(jì)是一種典型的差壓式流量計(jì) 。 節(jié)流式流量計(jì)所以得到如此廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)樗哂幸韵聝蓚€(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)： ① 結(jié)構(gòu)簡單 、 安裝方便 、 工作可靠 、 成本低 、 又具有一定準(zhǔn)確度 ， 能滿足工程測量的需要 。節(jié)流裝置又包括節(jié)流件、取壓裝置和符合要 求的前后直管道，為了方便使用，通常節(jié)流裝置選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。 壓力參數(shù) (1) 壓力檢測系統(tǒng)介紹 在生產(chǎn)過程中，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，選擇不同類型的壓力表可組成不同的壓力檢測系統(tǒng)，最簡單的測量就是在取壓管上就地安裝一塊彈簧管壓力表組成測量系統(tǒng)。儀表類型必須滿足生產(chǎn)過程的要求，例如是否要求指示值的遠(yuǎn)傳或變送、自動記錄或報(bào)警等；被測介質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)（如腐蝕性強(qiáng)弱、2DD?內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 15 溫度高低、易燃易爆等）是否對儀表提出了專門的要求；統(tǒng)籌分析這些條件后，正確選用儀表類型，這是儀表正常工作及確保生產(chǎn)的重 要前提。為了避免壓力計(jì)超出范圍而損壞，儀表上限值應(yīng)高于生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的的最大壓力值。在儀表量程確定后，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn) 過程對壓力測量所能允許的最大誤差來確定儀表應(yīng)有的儀表精確度等級。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 16 第三章 熱風(fēng)爐換爐自動控制方式 高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng) 通常 由三座熱風(fēng)爐組成 ， 采用二燒一送方式 ， 熱風(fēng)爐主要閥門采用氣動控制 。 熱風(fēng)爐工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 換爐時(shí)，應(yīng)保證整個(gè)熱風(fēng)爐系統(tǒng)長時(shí)間不間斷的向高爐送風(fēng)，并應(yīng)盡量使進(jìn)入高爐的風(fēng)量、風(fēng)溫，風(fēng)壓處于最小波動范圍。需要本熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)，先打開冷風(fēng)均壓閥使冷風(fēng)閥兩端的差壓減小，再打開冷風(fēng)閥和熱風(fēng)閥，關(guān)閉冷風(fēng)均壓閥，熱風(fēng)爐處于送風(fēng)狀態(tài)。 三 座熱風(fēng)爐根據(jù)送風(fēng)制度，遵循拱頂 和煙道溫度先達(dá)到設(shè)定值的熱風(fēng)爐先送風(fēng)的優(yōu)選原則，交替燃燒、送風(fēng) 向高爐連續(xù)供風(fēng)。 熱風(fēng)爐工作狀態(tài)改變周期順序如下 ： (1) 燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)操作 燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)操作分兩步，首先進(jìn)行燃燒轉(zhuǎn)燜爐操作，然后是燜爐轉(zhuǎn)送風(fēng)操作。 當(dāng)熱風(fēng)爐完成燃燒轉(zhuǎn)燜爐控制后，應(yīng)給出燜爐中接點(diǎn)信號。燜爐轉(zhuǎn)送風(fēng)的操作程序?yàn)椋簡佣〞r(shí)器；全開冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥、冷風(fēng)均壓閥、冷風(fēng)閥；定時(shí)器復(fù)位，檢查時(shí)限。 送風(fēng)熱風(fēng)爐得到送風(fēng)轉(zhuǎn)燜爐指令后，應(yīng)檢查熱風(fēng)爐送風(fēng)操作方式，若為單爐送風(fēng)方式， 則檢查是否有另一座熱風(fēng)爐處于送風(fēng)狀態(tài)；若為交叉并聯(lián)送風(fēng)方式，則檢查是否有其它兩座熱風(fēng)爐處于送風(fēng)狀態(tài)。 當(dāng)熱風(fēng)爐完成送風(fēng)轉(zhuǎn)燜爐控制后，檢查燃燒條件是否完備，如果條件完備，開始燜爐轉(zhuǎn)燃燒的正常操作。燜爐階段根據(jù)高爐實(shí)際生產(chǎn)情況不等。 由于每座熱風(fēng)爐有 10多個(gè)閥門 ， 且需嚴(yán)格按一定順序進(jìn)行調(diào)節(jié) ， 因此為了安全和省力 ， 在 2