【正文】 的輸入采樣階段，才重新寫入內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 輸入 端的新內(nèi)容。 PLC 在輸入采 樣階段，首先掃描所有輸入端子，并將整 個輸入狀態(tài)存入內(nèi)存中各對應(yīng)的輸入映像寄存器中。 PLC 的工作過程 如果我們對遠程 I/O 特殊模塊和其他通信服務(wù)暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下 “ 輸入采樣 ” 、 “程序執(zhí)行” 、“輸出刷新” 三個階段。值得注意的是，不同指令其執(zhí)行時間是不同 的，從零點幾微秒到上百微秒不等，故選用不同指令所用的掃描時間將會不同。 PLC 運行正常時，掃描周期的長短與 CPU 的運算申訴度有關(guān)，與 I/O 點情況有關(guān)，與用戶應(yīng)用程序的長短及編程情況等均有關(guān)。 PLC 每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定 PLC 自身的動作是否正常，如 CPU、電池電壓、程序存儲器、 I/O、通信等是否異?；虺鲥e，如檢查出異常時 CPU 面板上的 LED 及異常繼電器會接通，在特殊寄存器中會存出錯誤代碼。當 CPU 處于 STOP方式時，還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，再轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。 PLC 上點 處理完成以后進行掃描工 作 過程。機器上電 后對 PLC 系統(tǒng)進行一次初始化工作，包括硬件出初始化， I/O 模塊配置檢查，停電保持范圍及其他初始化處理等。隨程序的執(zhí)行需要哪一個輸入信號就直接輸入端或輸入模塊取用這個輸入狀態(tài)，如“立即輸入指令”就是這樣，此時輸入映像寄存器的內(nèi)容不變，到下內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 一次輸入采樣時變化。執(zhí)行用戶程序所需輸入映像寄存器中去 用，而不直接到輸入端或輸入模塊去取用。 PLC 采集現(xiàn)場信息即采集輸入信號有兩種方式： 1） 集中采樣輸入方式。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期和工作周期。為了盡量減少用戶在通信編程方面的負擔， PLC 的通信功能日趨完善，是設(shè)備之間的通信能夠自動周期性的進行，不需要用戶為通信編程，用戶的工作只是在組成系統(tǒng)時做一些硬件或軟件上的初始化設(shè)置?，F(xiàn)在，幾乎所有的 PLC 產(chǎn) 品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，通過雙絞線、同軸光纜或光纖，信息可以傳送到幾十公里遠的地方；通過 Modem 的互聯(lián)網(wǎng)可以使 PLC 與世界上其他地方的計算機裝置進行通信。編程 語言趨向標準化。各廠家的 PLC 編程語言和指令系統(tǒng)的功能和表達方式不一致，有的甚至有相當大的差異，因此各廠家的可編程控制器互不兼容。 編程語言趨向標準化 與個人計算機相比，可編程控制器的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)是封閉的，而不是開放的。這類 PLC 采用功能強大的微處理器和大容量的存儲器，將邏輯控制、模擬量控制、數(shù)學(xué)運算和通信功能緊密的結(jié)合在 一起。目前 ，個人計算機主要用做 PLC 的編程器、操作站或人 /機接口終端等。它們可以完成 PLC 的主 CPU 難以兼顧的功能，簡化某些控制領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計和編程，提高 PLC 的適應(yīng)性和可靠性。 主要包括模擬量 I/O、高速計數(shù)輸入、中斷輸入、運行控制、熱電偶輸入、條形碼閱讀器多路 BCD 碼輸入 /輸出、模糊控制器、 PID 回路控制、通信等模塊。在過程控制方面，已經(jīng)很難分清 PLC 與工業(yè)控制計算機、分散控制系統(tǒng)之間的界限。隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬量 I/O 模塊和專門用語模擬量閉環(huán)控制（過程控制）的 只能 PID 模塊。其共同特點是，現(xiàn)代 PLC 的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進， 產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短，并不斷向高性能、高速度，高性 格比方向發(fā)展。 PLC 的未來發(fā)展趨勢 經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展， PLC 的功能越來越強大，應(yīng)用范圍越來越廣泛，其足跡已遍及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，形成了能夠滿足這種需要 的 PLC 的應(yīng)用系統(tǒng)。它提供了一種組織程序的圖形方法，轉(zhuǎn)換條件和動作構(gòu)成了順序功能圖中的 3 種元素。它 用類似“與門” 、“非門”的方框來表示邏輯運算關(guān)系， 方框的左邊位邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 輸入輸出端的小圓圈表示“非”運算，方框由導(dǎo)線連接在一起，信號自左向右流動。 語句表比較適合于熟悉可編程控制器和邏輯程序設(shè)計的經(jīng)驗豐富的設(shè)計員，它可以實現(xiàn)某些不能用梯形圖或功能塊圖實現(xiàn)的功能。操作碼：包括 為執(zhí)行某種操作所必須的信息。操作碼：用助記符表示，它 表明 CPU 要完 成的某種操作功能。 PLC 的語句表是與微機的匯編語言中指令相似 的助記符表達式，它是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。在中小型 PLC 中，由于堆棧層次一般為 8 層，因此連續(xù)進行并聯(lián)支路串聯(lián)操作、串聯(lián)支路并聯(lián)操作 的次數(shù)，一般應(yīng)不超過 8 次。 5） 在梯形圖中，如果兩個邏輯行之間互有牽連，邏輯關(guān)系又不清晰，應(yīng)將梯形圖進行變化，以便編程。 3） 梯形圖中的觸點應(yīng)畫在水平支路上，不應(yīng)該畫在垂直支路上；不包含觸點的支路應(yīng)放在垂直方向，不應(yīng)放在水平方向，這樣，梯形圖中的邏輯關(guān) 系清楚，可以方便編程。繼電器線圈與右母線連接，不能在繼電器線圈與右母線之間內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 連接其他元素。他們形成一組邏輯關(guān)系，控制一個動作。此外，在繪制梯形圖時，還要遵循以下幾個基本原則： 1） 梯形圖按“從上而下，從左到右”的順序繪制。 梯形圖具有形象、直觀的特點，為廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉，特別是適用于開關(guān)量邏輯控制，是 PLC 的主要的編程語言。該標準的第三部分（ IEC13113）是 PLC 的編程語言標準，目前已有越來越多的 PLC 廠家提供符合 IEC13113 標準的產(chǎn)品。 當然，上述分類的標 準不是固定的，而是隨 PLC 整體性能的提高在不斷變化。 2） 中檔機：除具有低檔機的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等功能，可完成既有開關(guān)量又有模擬量的控制任務(wù)。大型 PLC： I/O 點數(shù)一般在 1024 以上。小型 PLC： I/O 點數(shù)一般在 256 點以下； 按容量的分類 PLC 的容量主要是指其輸入 /輸出點數(shù)。大型的 PLC 通常使用這種結(jié)構(gòu)，適用于比較復(fù)雜的控制場合。 2） 模塊式 PLC：也稱為積木式結(jié)構(gòu)，即把 PLC 的各組成部分以模塊的形式分開，把這些模塊插在底板上，組裝在一個機架內(nèi)。整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 價格較低等特點，但主機 I/O 點數(shù)固定，使用上不靈活。 由于具有上述特點，使得 PLC 的應(yīng)用范圍極為廣泛，可以說只要有工廠、有控制要求，就會有 PLC 的應(yīng)用。 6） 功能完善。 PLC對于其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài) 和 I/O 點的狀態(tài)均有顯示。 5） 維修方便，維修工作量小， PLC 有完善的自診斷。又用程序（軟接線）代替硬接線，安裝接線工作量少。 4） 控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便。 PLC 的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語言，直觀易懂，深受現(xiàn)場電器技術(shù)人員的歡迎。由于 PLC 產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴展方便，用戶可根據(jù)自己的需要靈活選用，以滿足系統(tǒng)大小不內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 同及功能繁簡各異的控制系統(tǒng)要求。 PLC 生產(chǎn)廠家在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它可以直接安裝于 工業(yè)現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠地工作。 1） 可靠性高，抗干擾能力強。 PLC 的特點 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜多樣的，它 們對控制的 要求也各不相同?？删幊炭刂破魇且慌_專用計算機，它具有多輸入，輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。 PLC 的定義 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子 系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的，它采用了一類可編程的存 儲器，用于 其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?，F(xiàn)在 PLC 不僅能夠完全勝任對大量開關(guān)量信號的邏輯控制功能，還具有了很強的數(shù)字運算，數(shù)據(jù)處理，運動控制， PID控制等模擬信號處理能力。而且，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 為進一步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用的邏輯處理芯片。 在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，中期的 PLC 增加了模擬量模塊、遠程 I/0 模塊、各種特殊功能模塊；擴大了存儲器的容量，增加了 邏輯線圈的數(shù)量；還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 應(yīng)用范圍得以擴大。 2） 中期的 PLC（ 20 世紀 70 年代中期至 80 年代中、后期） 20 世界 70 年代初期，出現(xiàn)了微機處理，由于體積小、功能強、價格便宜，很快被用于 PLC。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。這時的 PLC 主要是作為繼電 器控制裝置的替代物而出現(xiàn)的，其主要功能是執(zhí)行原先 由繼電器完成的順序控制、定時控制等功能，將繼電器的“硬連接” 控制 方式變?yōu)椤败涍B接” 控制 方式。發(fā)展過程大致可分為 以下三個階段。 程序開發(fā)要求 根據(jù)系統(tǒng)工藝的要求和硬件的組成等因素完成之后進行一定的程序開發(fā)，程序的開發(fā)是以這兩個為前提的，也是最后對系統(tǒng)的運行起決定性作用的環(huán)節(jié)。 斷電保護。 實現(xiàn)各料倉的重量配比控制。 檢測系統(tǒng)工作情況，當外部設(shè)備發(fā)生故障時及時報警以及處理。 按煉鐵工藝要求自動完成上料順序上料，即 ：首先 1料倉加料，料重達到設(shè)定值后， 2加料啟動，以次類推，直至加料完成由皮帶運輸。 給 料 電 機1 料 倉 2 料 倉3 料 倉4 料 倉5 料 倉稱 重 模 塊給 料 斗稱 重 料 斗 圖 系統(tǒng)工藝流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 工藝要求 高入爐料 爐煉鐵生產(chǎn)是連續(xù)性作業(yè)，如果 的礦石焦碳比例波動過大，會 引起爐溫產(chǎn)生波動 [6]；從而對產(chǎn)品的質(zhì)量和帶來不利的影響，因此入爐料重量的穩(wěn)定是高爐煉鐵生產(chǎn)穩(wěn)定的條件。這種供料型式較好地滿足了對供料系統(tǒng)所提出的各項要求。礦石品種較多，需在每個料倉下面設(shè)置篩分和稱量設(shè)備，分別完成篩分和稱量任務(wù) [5]。由于所有原料均為冷態(tài)，因此可以廣泛采用皮帶運輸機。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第二章 系統(tǒng)概況與分析 自動上料系統(tǒng)工藝 國內(nèi)外大型高爐，都采用皮帶上料機，皮帶上料采用料倉上料。爐料 (礦石、熔劑、焦炭 )按照確定的比例通過裝料設(shè)備分批地從爐頂裝入爐內(nèi)。配礦方案不僅與設(shè)計和選用設(shè)備有關(guān)，而且直接影響高 爐的操作條件。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 高爐上料系統(tǒng)是供高爐爐料的重要環(huán)節(jié)，其基本工藝參數(shù)是由高爐的冶煉需求確定的。其生產(chǎn)過程構(gòu)成上料系統(tǒng)或供料系統(tǒng)，俗稱為槽下系統(tǒng)。 在高爐生產(chǎn)中，料倉 (又稱礦槽 )上下所設(shè)置的設(shè)備，是為高爐上料服務(wù)的。 (3)高爐過程控制 :包括象征高爐熱制度的生鐵含硅控制，爐料和煤氣運動的檢測與控制， 冷卻制度的檢測 與控制，爐襯侵蝕的控制等。 (2)熱風爐系統(tǒng) :包括燃燒過程控制及自動換爐。由于高爐是一個封閉的冶煉設(shè)備，而且是連續(xù)生產(chǎn)，因此用電子計算機控制的必要性和重要性更大，但難度也大。檢測技術(shù)的現(xiàn)代化和高爐自動控制發(fā)展到一個新的水平。綜合噴吹技術(shù) 。 高爐冶煉高效化有以下幾個方面 :高壓操作 。 可編程序控制器 (pLC)因其高可靠性和較高的性價比，而在工業(yè)控制中被廣一泛應(yīng)用。 本設(shè)計主要介紹了 PLC 在高爐上料系統(tǒng)中的硬件結(jié)構(gòu)，軟件功能和設(shè)計特點，上料系統(tǒng)有 60 個 輸入點， 56 個輸出點，實現(xiàn)了上料的自動控制。其生產(chǎn)過程構(gòu)成上料系統(tǒng)或供料系統(tǒng)，俗稱為槽下系統(tǒng)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 高爐 檢測控制系統(tǒng) 設(shè)計 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 摘 要 在高爐生產(chǎn)中，料倉 (又稱礦槽 )上下所設(shè)置的設(shè)備，是為高爐上料服務(wù)的。其所屬的設(shè)備稱為供料設(shè)備 :包括貯礦槽、過篩、輸送、稱量及上料機等一系列設(shè)備。主要作用是保證及時、準確、穩(wěn)定地將合格原料從貯礦槽送上高爐爐頂。整個上料系統(tǒng)具有能自動控制、操作方便、稱量準確、維 護簡便、篩分效率高的特點，為高爐穩(wěn)定上料創(chuàng)造條件。 關(guān)鍵詞： 上料系統(tǒng) ； 自動控制 ； PLC 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） The automatic measure and control system of blast furnace Abstract In the blast furnace production ， the equipments setting near the storehouse (also call it ore tank) are in the service of the furnace charging． The equipments belong to it are called charging equipments， which include the store ore tank 、 moving screen、 transportation、 metage and charging machine and so on series of facilities． The process of the ch