【正文】 葉，可以抄起電石塊而將其摔碎。壓力由油壓裝置供給。電石爐的使用功率由電極的升降和電壓級數的切換來調整，切換電壓可以在有載的情況下進行。生成的電石自出料口流料槽流出。爐料在電石爐內依靠電弧熱、電阻熱和一氧化碳帶出的顯熱。從環(huán)沈陽化工大學學士學位論文 第二章 電石爐生產工藝及設備 9 形料倉下部的投料管把爐料投到電石爐（ 7）中。 圖 1―原料貯斗； 2， 14―自動秤； 3―鏈斗輸送機； 4,16―皮帶輸送機； 5―環(huán)斗加料機； 6―環(huán)形料倉； 7―電石爐； 8―變壓器； 9―短網； 10―電極； 11―冷卻筒； 12―斗式提升機；13―電石貯斗； 15―貯斗； 17―優(yōu)雅升降機 由原料加工處理工序送來的合格的焦炭和生石灰分別儲存于原料貯斗（ 1）內，每個貯斗下面均有一臺自動秤（ 2），每兩臺自動秤連成一組，一個稱石灰，另一個稱焦炭。而密閉型爐石二十一世紀內很多國腳推廣的環(huán)保型電石爐，它誕生于上個世紀四十年代末期，是在開放式電石爐基礎上加上一個爐蓋，將爐內產生的一氧化碳氣用抽氣設備抽出，并將爐氣加以凈化處理。開放型電石爐只有用于電石反應用的爐體而沒有爐蓋，這種電石爐的爐料表面溫度高、灰塵多且換將惡劣。 電能在電石爐內根據焦耳楞次定律轉化為熱能，當電流 I 通過電弧，爐料及熔體，且電阻為 R 時，則在一定時間 t 內，供給電石爐的電能為 K W htRIQ 32 10 ????? （ ） 電熱當量為： 千卡8601 ?KWh ,則： 千卡32 10860 ?????? tRIQ （ ） 根據歐姆定律： RIU ?? 又可表示為： 千卡3108 6 0 ?????? tIUQ （ ） 一般情況下，釋放于電弧中的能量約為釋放于電石爐中的總能量的 40%，釋放于爐料中的能量較多，而釋放于融體中的能量則為釋放于電石爐中的總能量的 20%。如圖 表示電石爐的等效電路圖： 圖 其中： fU — 原邊電壓； fI ― 原邊電流； U ― 副邊電壓； I ― 副邊電流； L? ―總感抗； vR ― 設備的電阻； nR ― 爐料和熔體的電阻。 整個反應幾段生成電石所需要的熱量，由電極產生的電弧與電流通過爐料產生的電阻供給。 第二種方式： 隨著物料不斷下移，溫度增高，當達到與其成分相適應的溫度時，石灰表層生成的碳化鈣與石灰物料迅速共融成含石灰成分較高的 2CaC 和 CaO 熔融物。 電石爐生產原理 碳化鈣反應機理 電石是石灰與碳素材料在電阻電弧中制成的， 在工業(yè)生產的過程中，石灰與碳素材料冶煉生成碳化鈣是通過兩種方式完成的： 第一種方式：氧化鈣與碳在高溫下首先發(fā)生下列反應： COCaCC a O ??? () 鈣蒸汽同固態(tài)碳又發(fā)生如下反應： 22 CaCCCa ?? () 反應在雙變量系統(tǒng)，氣體中存在有氣態(tài) Ca 和 CO 兩種氣體，反應狀態(tài)不僅決定于溫度，同時決定于氣體中 Ca 或 CO 二者間任意一個壓力值。電石是有機合成工業(yè)的重要基本原料，利用電石為原料可以合成一系類的有機化合物，為工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)藥提供原料。碳化鈣的分子式 2CaC ，分子量為 其工業(yè)品是灰色、黃褐色或黑色固體，含碳滑蓋較高的呈紫色，通暢所售的電石是指工業(yè)碳化鈣，它是由生石灰和焦炭放在電爐中加熱到 20210℃生成的。 （ 4）對電極控制系統(tǒng) PLC 程序分析并進行調試 。 （ 2）設計電石爐控制系統(tǒng)，研究該系統(tǒng)的硬件選型和安裝、下位機 PLC的軟件設計和編程以及上位機 Win CC 軟件的監(jiān)控畫面設計。電極自動壓放的次數。采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)取代人工經驗操作，結合設計工藝參數和控制參數，合理設計計算機控制系統(tǒng)的軟硬件，并達到規(guī)范生產過程、提高自動化水平的設計效果。該 沈陽化工大學學士學位論文 第一章 緒論 3 電石爐項目的設計要求包括：各項工藝參數顯示、 電極升降控制、電極壓放控制、電能累計及報警保護等。目前繼電器電路被廣泛的采用于的電石爐控制系統(tǒng)中，由于繼電器系統(tǒng)對生產工藝發(fā)生變化的適應性差，使得控制系統(tǒng)存在可高性差、診斷與排除故障非常困難等缺陷。以下就本課題的項目的研究意義。 由于我國電石消費對于聚氯乙烯行業(yè)的依賴程度較大，金融危機爆發(fā)后至今聚氯乙烯行業(yè)一直處于低迷狀態(tài)，倒是電石企業(yè)的生產經營到很大影響。 目前電石整體市場陷入僵持和觀望之中。產能過剩和因技術裝備水平落后帶來的成本壓力，正導致電石行業(yè)利潤水平下降、甚至瀕臨虧損。在產能嚴重過剩的同時 ，采用節(jié)能環(huán)保大型密閉爐的產能僅占總產能的 20%。符合《電石行業(yè)準入條件》的企業(yè)共有 312 家，企業(yè)平均規(guī)模 6 萬噸 /年，年產能 10 萬噸以上的企業(yè)數量超過 10%，最大的廠家的生產能力已近百萬噸 / 沈陽化工大學學士學位論文 第一章 緒論 2 年。 在電石生產過程中如果僅依賴人工進行手動操作，這不僅使得人工勞動強度加大，而且會使三相 電極平衡難以調節(jié)、三相電流值不穩(wěn)定，甚至容易造成斷弧或跳閘現象， 由于目前國內電石生產的自動化水平仍然較低，使得 電石生產的電能損耗增加，生產效率和質量難以提高，從而導致產品缺乏國內外市場競爭力，因此提高現有設備的自動化水平、完善電石爐系統(tǒng)控制機制、加強生產的安全性能是改善當前比較落后的技術現狀的有效途徑之一。 電石爐內利用三相電極間短路電弧所產生的高溫熱能將生石灰、焦碳等原料熔融后反 應生成 CaC，即工業(yè)電石。 第三章 電石爐控制系統(tǒng)設計 .............................. 14 控制系統(tǒng)實現功能 ................................ 14 測控信號和技術方案 .............................. 15 II 采集信號的技術方案 ......................... 15 輸出信號的技術方案 ......................... 16 控制系統(tǒng)的硬件設計方案 .......................... 17 控制系統(tǒng)的總體配置 ......................... 17 硬件選配與設計 .......................... 19 電石爐控制系統(tǒng)中的 PLC 程序設計 .................. 24 PLC 程序的整體設計 ......................... 24 數據采集和處理 ............................. 26 軟件濾波方法 ............................... 29 變壓器有載調壓控制 ......................... 31 電極壓放控制 ............................... 32 第四章 上位機組態(tài)設計和實現 ............................. 36 ........................................ 36 .................................. 38 第五章 總結 ............................................ 43 沈陽化工大學學士學位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 引言 1862 年 Hare 和 Wohler 在實驗室中首 次利用 Zn 、 與 C 等原料制得 ，三十年后 Moisson 和 Willson 用 CaO 和煤在電爐中制成了 。 關鍵詞 : 電石爐控制系統(tǒng) ； PLC； Win CC Abstract To begin with, the principle and flow of the Calcium Carbide furnace production were introduced. Furthermore, the control system was designed, the hardware of the system is selected and installed, and then the PLC software and monitoring software with WinCC in the PC were finished. Which, in the study of the calcium carbide production process based on, With the IPC and PLC puter control system machine has a modular structure,Siemens S7300 prammable controller for data acquisition and control of the production with Win CC configuration software designed to monitor applications,provides a friendly interactive interface and realtime data management capabilities. The Calcium Carbide furnace control system has been put into practice, which releasesthe labor intensity, enhances the stability of electrode current, improves the automation levelof Calcium Carbide production, and realizes the ultimate objects of energy saving andproductivity increase. Key words: Calcium Carbide furnace control system； PLC； WinCC I 目 錄 第一章 緒論 ............................................. 1 引言 ............................................. 1 電石工業(yè)發(fā)展前景 ................................. 1 項目背景與研究意義 ............................... 2 項目背景 .................................... 2 研究意義 .................................... 3 研究內容 ......................................... 3 研究內容 .................................... 3 ......................... 錯誤 !未定義書簽。上位機采用 Win CC 組態(tài)軟件設計了監(jiān)控應用程序，提供了友好的人機交互界面和實時數據管理功能。 其中， 在研 究了電石生產工藝流程的基礎上，用工控機和可編程控制器建立了計算機控制系統(tǒng)。分類號： TP29 XX大學 本科畢業(yè)論文 題 目 ： 電石爐電極壓放 PLC 控制系統(tǒng)組態(tài)設計 院 系 ： 信息工程學院 專 業(yè)： 班 級： 學生姓 名： 指導教師： 論文提交日期： 2021 年 6 月 24 日 論文答辯日期： 2021 年 6 月 28 日