【正文】 00Hz）的三相交流電。 10%，單相 /三相，交流， ； 380V480V177。 實物圖如圖 所示 圖 MicroMaster 440 變頻器 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 第 4 章 軟件設計 系統(tǒng)主程序流程圖 本設計主要是控制高爐煤氣與焦爐煤氣之比為 4:1，由于高爐煤氣的進氣量不變，所以只控制焦爐煤氣的進氣量就可以了。 兩臺電動調節(jié)閥是蝶閥可以手動或自動調節(jié)，使調節(jié)更加靈活增加調節(jié)的準否 開始 初始化 啟動按鈕 高、焦爐煤氣比為 4:1？ 調節(jié)閥 氣體壓縮機進行加壓 輸出 是 PI 運算 。這樣一則使焦爐煤氣流量調節(jié)器的調節(jié)量不至于過大，從而使高、焦配比值在小范圍內(nèi)波動；二則使主環(huán)調節(jié)器不至于產(chǎn)生調節(jié)飽和．加快丁滯后較大的主環(huán)的動態(tài)響應．改善了系統(tǒng)的調節(jié)品質。 控制功能 ： 本科生畢業(yè)設計（論文） 26 線性 v/f 控制，平方 v/f控制，可編程多點設定 v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制， 閉環(huán)轉矩控制，節(jié)能控制模式； 標準參數(shù)結構，標準調試軟件； 數(shù)字量輸入 6 個，模擬量輸入 2 個，模擬量輸出 2 個，繼電器輸出 3 個； 獨立 I/O 端子板，方便維護； 采用 BiCo 技術，實現(xiàn) I/O 端口自由連接； 內(nèi)置 PID 控制器，參數(shù)自整定； 集成 RS485 通訊接口，可選 PROFIBUSDP/DeviceNet 通訊模塊； 具有 15 個固定頻率， 4 個跳轉頻率，可編程； 可實現(xiàn)主 /從控制及力矩控制方式； 在電源消失或故障時具有 自動再起動 功能； 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結束段的平滑特性； 快速電流限制（ FCL），防止運行中不應有的跳閘； 有直流制動和復合制動方式提高制動性能。又因為異步電動機的轉子轉速總是比同步轉速略低一些，所以，當同步轉速連續(xù)可調時，異步電動機轉子的轉速也是連續(xù)可調的。 如圖 所示： 圖 （ a）氣關閥（ b）氣開閥 從生產(chǎn)工藝的安全考慮，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障，要保證人身的安全，煉油廠的精餾塔溫度控制系統(tǒng)，不可以讓精餾塔處于太高的溫度，所以執(zhí)行器應選擇氣關閥。 主要技術指標： 檢測氣體：可燃 /毒性氣體 測量范圍： 0100%LEL 0100/500/1000PPM 采樣方式：擴散式 檢測原理：催化燃燒式 /電化學式 傳感器壽命： 23 年 檢測誤差： 177。與 RBK 系列報警控制器配套使用，可以實現(xiàn)遠程通訊功能，確保在第一現(xiàn)場，第一時間發(fā)出報警信號，及時消除陷患。 故障報警：系統(tǒng)可顯示探測器連線短路、斷路故障；傳感器故障；系統(tǒng)供電電源故障等。 輸出信號： 4—20mADC 實物圖如圖 所示 圖 ZHTB 型三維偏心調節(jié)閥 氣體報警器 一氧化碳報警器按使用方向可分為家庭用一氧化碳報警器和工業(yè)用一氧化碳報警器，另外按使用方式可分為壁掛 /固定式一氧化碳報警器和便攜式一氧化碳報警器，根據(jù)不同使用要求可以選擇不同的儀器。實現(xiàn)了消除碟版在 90176。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。 節(jié)流裝置組成 ： 節(jié)流件：標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、 1／ 4 圓孔板、雙重孔板、偏心孔板、圓缺孔板、 錐形入口 ： 孔板等取壓裝置：環(huán)室、取壓法蘭、 本科生畢業(yè)設計（論文） 21 夾持環(huán)、導壓管等 ： 連接法蘭（國家標準、各種標準及其它設計部門的法蘭）、緊固件 ：測量管 JYLGB 孔板流量計 是將標準孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控制和測量。具有結構簡單，維修方便，性能穩(wěn)定，使用可靠等特點。 因為壓力的變化范圍 穩(wěn)定 在 左右， 綜合價錢、性能等因素，我選用1151 電容式壓力變送器 。 壓阻式的又有硅電阻、陶瓷電阻、應變電阻等，是把壓力作用轉化為電阻變化的原理。 （ 3）熱響應時間 :30S。所以選用 PT100 正溫度系數(shù)熱敏傳感器 它的主要技術指標如下： （ 1）測量范圍： 200℃ —+850℃ 。 數(shù)字輸出 IC溫度傳感器帶有一個內(nèi)置參考源，它們的響 應速度也相當慢 (100 ms 數(shù)量級 )。但它們的最高工作溫度只能達到 400℃ 左右。它們的特點是：低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應速度慢、高溫下容 易老化和有漂移，以及非線性。 模塊連接方式 如圖 所示 圖 模塊連接圖 外部接線圖 由 I/O 圖得 CPU 外部接線圖如圖 所示 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT it l eN um be r R e vi s i onS iz eBD a t e : 12 M a y 20 1 1 S h e e t o f F il e : C : \ P r og r a m F i le s \ P r ot e l 99 s e 漢化版 \ E x a m pl e s \ P C B A ut o R o ut ing \ B o a r d d bD r a w n B y :C P U 2 24V C CQ Q Q Q T e xtI 0 .0 I 0 .1 I 0 .2 I 0 .3 I 0 .4 I 0 .5 I 0 .6 I 0 .7 圖 外部接線圖 主機 CPU224 模塊 1 EM235 模塊 2 EM235 模塊 3 EM235 本科生畢業(yè)設計（論文） 18 傳感器的選擇 溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器 (RTD)和IC 溫度傳感器 。 (4) CPU 224XP 最新推出的一款實用機型，最大的不同是主機上增加了2 輸入 /1 輸出的模擬量單元和一個通信口，適合有少量模擬信號的系統(tǒng)中使用。 CPU 及擴展 模塊的選擇 西門子公司的 S7200 PLC 是一種疊裝式結構的小型 PLC，它指令豐富，功能強大，可靠性高，結構緊湊，便于擴展，性能價 從 CPU 模塊的功能來講， S7200 系列 PLC 具有以下五種不同結構配置的 CPU 單元。 模擬量輸出信號有； 變頻器的輸出頻率 ，泄放閥。如果系統(tǒng)中 1P 接近 0P ，則情況就應把變量的配置一下，即用 閥 2去控制流量，用閥 l去控制 1P 壓力是合適的。焦爐煤氣壓力一流量管道系統(tǒng)如圖 。根據(jù)增益矩陣，若 本科生畢業(yè)設計（論文） 12 開大焦閥，調節(jié)熱值的同時對流量影響很小，因為 ? 矩陣的第 一列 兩個值分別為13和 1，可以計算出 113Au? ? ?? 11Qu? ? ?? 前一個 式 子 說明此時開大焦閥調節(jié)熱值很有效，只需改變焦閥很小開度就能實現(xiàn)熱值調節(jié)目 標； 后一個 式 子 說明改變焦閥開度對壓力影響很小，這種調節(jié)解除了耦合，系統(tǒng)是趨向穩(wěn)定的。 雙蝶閥并聯(lián)結構如圖 ，圖中 Ql為焦爐煤氣流量， Q2為高爐煤氣流量，U1,U2分別為 1蝶閥和 2蝶閥的開度， H為混合管道煤氣總流量， A為混合煤氣熱值。 煤氣混合解耦控制模型由高爐煤氣模糊控制器、焦爐煤氣模糊控制器、專家控制器、模糊解耦控制器組成，基于過程的特點和操作人員經(jīng)驗知識，通過融合2y 1y 22v 21v 12v 11v 2r 1r 熱值設定 混壓設定 + + — — 模糊 解耦 控制 器 煤氣混合過程 本科生畢業(yè)設計（論文） 10 模糊控制、專家控制、模糊解耦等技術進行設計，實現(xiàn)了高爐煤氣與焦爐煤氣的混合配比控制，從而穩(wěn)定了混合 煤氣的熱值。設計一種更完善的壓力控制方案是實際生產(chǎn)需求之一。 由于混合煤氣加壓過程復雜，氣源壓力的的波動、加壓機轉速的改變、蝶閥開度的調節(jié)、后續(xù)單位生產(chǎn)調整等因素都會影響混合煤氣壓力的穩(wěn)定。 在傳統(tǒng)的控制領域里，控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關鍵，系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細，則 越能達到精確控制的目的。 混合加壓站工藝如圖 所示 圖 混合加壓站工藝流程圖 混合加壓站的控制系統(tǒng)設計 在一個生產(chǎn)裝置中，往往需要設置若干個控制回路，來穩(wěn)定各個被控變量。平時不參與調節(jié)。 3混合站為高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣混合的三混煤氣．主要供一軋廠3 個機組、動力 1 ~ 3 鍋爐。高爐煤氣與焦爐煤氣的混合比例為 0． 67： 0． 33。加壓站具備聯(lián)網(wǎng)供氣的條件。最小量6 萬 3/mh，混合煤氣管道直徑設計為 DNl 800。 合站供氣能力的確定 煤氣混合加壓站中混合站共有三個。 設定值 —— 壓力變送器器 變頻器 壓力變送器 油壓油量 控制器 —— 混合 氣調節(jié)器 壓力 調節(jié)器 泄放閥 壓力變送器 煤氣量 本科生畢業(yè)設計（論文） 7 混合加壓站系統(tǒng)設計 根據(jù)資料得高爐煤氣進站壓力為 13~15 kPa，焦爐煤氣壓力進站壓力為 36 kPa 的煤氣壓力供應特點，并結合煤氣用戶現(xiàn)場布置的實際情況。 加壓機后壓力（泄放）調節(jié) 回路如圖 所示 圖 加壓機后壓力（泄放）調節(jié) 回路圖 通常，泄放調節(jié)器的設定值高于變頻調節(jié)器的設定值，一般情況下，變頻器負責系統(tǒng)全部的調節(jié)，而泄放閥處于關閉的 “休閑 ”狀態(tài)。在計算機和變頻器上都設置了最低運行頻率，從而保證出口壓不至于太低，也保證了自帶油泵能夠給給定值 —— 壓力 控制 器 調節(jié)器 壓力變送器 混合煤氣量 控制器 本科生畢業(yè)設計（論文） 6 出足夠的油壓油量，以免燒壞軸瓦。為了避免 “瓶頸 ”，同樣如上所述，也采用了一臺軟調節(jié)器控制 2 臺電動調節(jié)閥的方式，減少對機后出口壓力調節(jié)的干擾。所以，混壓調節(jié)不好，則熱值調節(jié)、加壓機后壓力調節(jié)都無從談起。 熱值調 節(jié)回路如 圖 所示： 圖 熱值調節(jié)回路圖 對此 回路 采用單臺調節(jié)器串調雙閥的控制方案，即在計算機中設置一臺軟調節(jié)器，其輸出信號給到 2 臺手操器，同時帶動 2 臺電動蝶閥。 本回路為一串級、交叉限幅調節(jié)系統(tǒng)。 本次設計 需要對冷軋煤氣混合加壓系統(tǒng)進行設計，系統(tǒng)的硬件設計應包括：PLC 控制器、各種傳感器和執(zhí)行機構的選型， PLC 控制器 I/O 端口地址分配及相應控制電路設計；系統(tǒng)軟件設計包括：系統(tǒng)控制主程序流程、 梯形圖及主要子程序的編寫。目前，國內(nèi)各鋼鐵聯(lián)合企業(yè)幾乎都建立了一個或數(shù)個煤氣加壓系統(tǒng)，并且基本上實現(xiàn)