【正文】 始 檢查主傳感器溫度 是否正常 PID 調(diào)節(jié)子程序 返回到主程序 檢查主傳感器溫度 是否正常 N Y 子程序開始 檢查按動(dòng)上升還是下降 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) PID 流程圖 其他用戶程序 Y N N 改變參數(shù)設(shè)定值 結(jié)果送 D/A 計(jì)算 )()1( kUkU II ?? 計(jì)算 )1()()( ??? kUkeKkU III 流量給定信號(hào)輸入 數(shù)字濾波 采樣時(shí)間剩余否 計(jì)算)()()( kckrke ??)()()( kckrke ??)()()( kckrke ??)()()( kckrke ??)()()( kckrke ??)()()( kckrke ??)()()( kckrke ?? )()()( kckrke ?? 計(jì)算 )()( keKkU pp ? 計(jì)算 )]1()([)1( ???? kekeKkU DD 計(jì)算 )()1( kUkU DD ?? 計(jì)算 )()()()( kUkUkUnu DIP ??? 改變?cè)O(shè)定值？ Y 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)的可編程控制器（ PLC）知識(shí)有了更深入的認(rèn)識(shí)，而且也學(xué)會(huì)了許多軟件的應(yīng)用，我學(xué)會(huì)了 STEP7 的編程功能，另外也掌握了 Word 中許多不常用功能的應(yīng)用，這些都是我們?cè)谝酝鶝]能掌握的技能。從中我學(xué)習(xí)到如何完善和改變自己的設(shè)計(jì)方案，特別是深刻體會(huì)到了理論和實(shí)踐結(jié)合的重要性。 然后，我還要感謝同學(xué)們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的關(guān)心與支持。為之后順利完成設(shè)計(jì)打好了基礎(chǔ)。 經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我對(duì) PLC 知識(shí)有了更為深刻的了解，更讓我對(duì)完成一個(gè)設(shè)計(jì)需要付出的巨大努力有了更多的認(rèn)識(shí)。它簡(jiǎn)單、易學(xué)，能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。只要在 A1~A4 管腳上輪流加低電平其頻率大于 40Hz，可實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管同時(shí)被點(diǎn)亮的視覺效果。本系統(tǒng)選用的按鈕型號(hào)是XB7EVB1LC。 EM222 數(shù)字量輸出模塊地址分配如表 。 177。 其中選用的 CPU 是 224XP CN，其訂貨號(hào)： 6ES7 2142AD230XB8 本 CPU 集成 14 輸入 /10 輸出共 24 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)， 2輸入 /1 輸出共 3 個(gè)模擬量 I/O點(diǎn)，可連接 7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 38 路模擬量 I/O 點(diǎn)。在 S7200 系列 PLC 中，即使是小型機(jī)，也具有近 200 條指令。 PLC 所采用的開關(guān)電源輸入電壓范圍寬（如 ~ 或 85~264VAC）、體積小、效率高、抗干擾能力強(qiáng)。應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 由國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）發(fā)布 PLC 的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán) 境中的應(yīng)用。（ U 相 紅色、 V相 白色、 W 相 黑色）； X6 接口編碼器反饋信號(hào)。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 3 高精度氣動(dòng)數(shù)字缸方式 :這是我國(guó)近年來發(fā)展起來的一種新的連鑄結(jié)晶器鋼水液位的控制執(zhí)行器，這是連鑄機(jī)應(yīng)用了氣動(dòng)數(shù)字缸技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)字量、脈沖控制、精度高、開環(huán)、不怕堵塞損壞設(shè)備，所以速度很快，沒有位置測(cè)量裝置，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)。 2 方便安裝、更換和維護(hù)。 0V=50℃； 10=100℃ 線性度 177。經(jīng)過鋼液面反射回來的電磁信號(hào)將分別在兩個(gè)檢測(cè)線圈上產(chǎn)生與鋼液面的高度成相應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) VL 和 VR。采用耐材制造的浮球會(huì)受到鋼水的侵蝕，因此需要人為定期更換并進(jìn)行預(yù)熱，中斷整個(gè)控制系統(tǒng)增加自動(dòng)化程度，增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并且降低連鑄機(jī)的效率。 3 177。渦流電磁場(chǎng)的分布取決于結(jié)晶器中鋼水的液面高度，因此鋼水液面的高度 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 可根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)差的大小測(cè)得。 目前 ， 結(jié)晶器鋼水液位檢測(cè)的方法很多種 ， 例如有放射法 (Co60， Cs137)、紅外法、熱電偶法、激光法、浮點(diǎn)法、電磁法、電視法和渦流法等 。結(jié)晶器振動(dòng)頻率是常量或隨拉速變化。水口和塞棒 粘上凝固鋼液或鋼渣以及其突然脫落，均會(huì)使塞棒特性曲線中的工作點(diǎn)發(fā)生突變和控制 系統(tǒng)的特性變化。當(dāng)澆注特殊鋼種時(shí)應(yīng)綜合采用這兩種控制方法。不同的控制方法可以采用不同的控制策略，例如可以采用通過調(diào)節(jié)滑 動(dòng)水口的開度、塞棒位置或拉坯速度等多種方法來控制結(jié)晶器液位的平穩(wěn)。在連鑄中，由于鋼種不同，要求繞鑄的速度不同，拉矯機(jī)的拉速也不同。二冷裝置的夾輯則起到支撐和導(dǎo)向鑄還和引徒桿的作用，防止其跑偏。其次是凈化鋼水，給注入中間包內(nèi)鋼水中的雜質(zhì)提供了一個(gè)上浮的時(shí)間。當(dāng)引錠裝置進(jìn)入拉矯機(jī)后脫去引錠鑄坯，使得鑄坯在全部凝固或帶有液心狀態(tài)下被矯直。還可以分為立式、垂直多點(diǎn)立彎式、弧型、立彎式以及水平型等不同的機(jī)型，這些機(jī)型中弧形連鑄機(jī)占 60％以上。澆鑄時(shí)，塞棒打開以后 ，鋼液進(jìn)入能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量其液位高低的結(jié)晶器，鋼水液面的高度通過傳感器進(jìn)行檢測(cè)并傳送到鋼水液面的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過伺服驅(qū)動(dòng)的塞棒的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水液面的調(diào)節(jié)控制。從開始直接煉鋼再到軋鋼，在這中間扮演著重要的角色。具體的要求如下： 1） .以 遷鋼板坯連鑄機(jī) 結(jié)晶器作為研究對(duì)象，根據(jù)實(shí)際中對(duì)結(jié)晶器在液位控制系統(tǒng)的要求，決定采用電渦流技術(shù)和伺服電動(dòng)機(jī)技術(shù)相互配合，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的鋼水液位自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)的，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候決定采用西門子S7200 系列 PLC 進(jìn)行該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 到現(xiàn)在結(jié)晶器鋼水液位控制系統(tǒng)主要執(zhí)行操作機(jī)構(gòu)包括：低慣量交流無刷伺服電動(dòng)機(jī)、高精度氣動(dòng)數(shù)字缸、電氣交流無刷伺服電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中執(zhí)行機(jī) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 構(gòu) 的第一、第二方式因?yàn)檫\(yùn)行穩(wěn)定，使用過程出現(xiàn)問題維修起來非常方便，吸引更多的廠商開始采用這種方式。在液位檢測(cè)器使用中，日本生月鐵公司、武鋼第五煉鋼廠和太原鋼鐵 2 號(hào)鑄造鋼廠的某幾個(gè)連鑄機(jī)使用是渦電流方法，德德國(guó)阿爾卡特如何通過控制結(jié)晶器內(nèi)鋼水流量的多少來達(dá)到控制鋼水液面的穩(wěn)定是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)線上的重要問題。 結(jié)晶器液位控制技術(shù)的意義 在連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)的過程中，控制結(jié)晶器中液面的高度需要恒穩(wěn)操作，一是防止鋼鐵的泄漏和鋼鐵的溢出；二是保證盡可能的恒定，提升 鑄件的良品率。 關(guān)鍵詞 連鑄 結(jié)晶器；結(jié)晶器液位控制； 渦流傳感器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 外 文 摘 要 Title （ Times New Roman 14） Abstract （ Times New Roman 12 ， 倍 行 距 ， 第 一 個(gè) 字 應(yīng) 頂 格 寫 ） （空 2行） Key Words （ Times New Roman 12） （ Times New Roman 12） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 目 錄 1 緒論 ...................................................................................................................................... 3 結(jié)晶器液位控制技術(shù)的意義 .................................................................................... 3 結(jié)晶器液位控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................ 4 課題要求及其主要工作要求 .................................................................................... 5 2 連鑄工藝和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的介紹 .............................................................................................. 6 連鑄工藝 .................................................................................................................... 6 連鑄機(jī)結(jié)構(gòu) ................................................................................................................ 7 3 結(jié)晶器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................................................11 控制系統(tǒng)總體方案 ...................................................................................................11 結(jié)晶器液位控制難點(diǎn) .............................................................................................. 12 4 系統(tǒng)硬件的選擇 ................................................................................................................ 14 傳感器的選擇（液位檢測(cè)系統(tǒng)） .......................................................................... 14 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 ...................................................................................................... 19 CPU型號(hào)的選擇和 I/O 資源分配 ........................................................................ 22 開關(guān)按鈕 ...............................................................................................................