基于plc的冶金厂供料系统设计
摘要:传统的冶金供料控制系统是一种半自动化系统基于继电接触器和手动的方式。但随着工业的发展，对矿石的需求量大大增加，传统的供料系统已无法满足冶金厂的需要。
通过对传统的供料控制系统进行研究,结合相关的知识,开发了一套基于plc的冶金厂供料系统。为了达到系统稳定,皮带正常工作，在电路控制中加入相应传感器进行检测。
可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，在各行各业中得到了广泛的应用。有着160年历史的西门子公司，同时作为自动化领域技术、标准与市场的领先者，以最先进的技术和产品，向用户提供具有先进、可靠的解决方案。自从1996年提出崭新自动化理念——全集成自动化。
皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备,主要用在煤炭、冶金、有色金属和水泥等矿山中，车辆的运输成本快速增高。带式输送机越来越显示出它的集约化、自动化、连续化、高速化、简单化、清洁化、环保化、安全化等突出的综合优势。主要用来运送块状、粒状和散状等物料和成件的货物，广泛的应用于工业生产中。传统的皮带运输机调速系统大部分是人工手动或半自动调速的，应用在皮带运输机上的直流电机存在动态性能差、故障率高、维护困难等缺点；本文就是采用PLC和变频器相结合的控制技术来提高生产效率的设计。
通过使用皮带运输矿石料大大提高工作效率。应用PLC子程序的方式，不仅便于实现多种运行方式，而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。
关键词：PLC;供料系统;编程软件
Metallurgy factory feeder system design based on PLC
Abstract ：The traditional metallurgy material feeding control system is a kind of half automation system based on relay contactor and manual way. But with the development of the industry, the demand for ore has greatly increased, the traditional feeder system have been unable to meet the needs of the metallurgical plant.
Through the study of traditional feeding control system, combined with the related knowledge, developed a feeder system based on PLC in the metallurgy factory. In order to achieve system stability, the normal work of the belt, the circuit control to add the corresponding sensor for testing.
Programmable logic controller (PLC) is a common control device to the computer technology as the core, has been widely applied in all walks of life. With 160 years of history Siemens Company, at the same time, as a leader in automation technology, standards and market, with the most advanced technology and products, to provide advanced, reliable solution to the user. Since 1996, put forward new automation concept -- totally integrated automation.
Belt conveyor is a continuous transport equipment drawing part, mainly used in coal, metallurgy, nonferrous metal and cement, mining, transportation cost of rapid increase of vehicle. Belt conveyor has increasingly shown its comprehensive advantages of intensive, automation, continuous, high speed, simple, clean, environmental protection, safety and other prominent. Mainly used to transport the massive, granular and powdered materials and pieces of goods, widely used in industrial production. The traditional belt conveyor speed control system is mostly manual or semi-automatic control, DC motor used in belt conveyer has poor dynamic performance, fault defect rate high, maintenance is difficult; this paper is the use of control technology of PLC and frequency converter are combined to improve the design efficiency.
Through the use of belt transport ore greatly improve work efficiency. Application of PLC subroutine manner, not only easy to implement a variety of operation modes, but also greatly improves the reliability and maintainability of the program.
Keyword: PLC; feeding system; Programming software
第一章序言
1.1 课题的提出
传统的冶炼厂矿石供料控制系统是一种基于继电接触器人工手动方式的半自动化系统。现场环境十分恶劣，对设备损伤较大，使得设备会经常出现一些故障，影响生产效率。再者随着冶炼厂规模的迅速扩大，供料控制系统的作用日益突出，而传统的控制系统已无法满足冶炼厂的需要，因此需要对传统的冶炼厂供料系统进行改造。建立全自动化的供料系统，不仅可以让工人从恶劣的环境中、繁重的劳动中解放出来。而且可以提高生产效率等等。
皮带传输系统具有输送量大、输送距离长、输送平稳，物料与输送带没有相对运动，噪音较小，结构简单、维修方便、能量消耗少、部件标准化等优点，因而广泛应用于采矿、化工、铸造、建材等行业的输送和生产流水线以及水电站建设工地和港口等生产部门，用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台胶带输送机组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。冶炼厂的矿石供料控制系统也采用皮带传输。随着冶炼厂规模的逐渐扩大，矿石需求量逐渐提高，对冶炼厂供料系统的高效运输能力要求越来越高。本文对传统的冶炼厂供料系统进行改造，采用可编程逻辑控制器（PLC）。
供料系统采用可编程逻辑控制器（PLC）具有以下鲜明的特点。
一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
1.2矿石供料系统技术发展前景和意义
矿石供料系统是冶炼厂重要的矿石传输部分。其后工序是冶炼厂冶炼炉，这些工序的控制都涉及过程控制技术。随着科技的不断进步，电子技术的不断发展，过程控制技术经历了三四十年代单参数仪表控制、四五十年代的单元组合仪表综合参数仪表控制以及60年代兴起的计算机过程控制等几个阶段。尤其是近一二十年来，随着微处理器、计算机技术和过程自动化控制理论的飞速发展，可编程控制器（PLC）性价比大幅提高，并得到了很快的普及和提高。可编程控制器具有信息存储、逻辑判断、精确、快速和自动化程度高等特点。将计算机技术应用于工业控制系统，既可大幅度地提高劳动效率，改善劳动条件，提高热效率，节约能源，降低成本，又具有结构简单、性价比高、使用方便的优点。所以，PLC已成为工业自动化控制的有力工具，是工业自动化的发展方向。
冶炼厂矿石供料装置是炼铁生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率。采用传统的继电器控制方式可以实现对该装置的控制，但是体积大，故障率高，抗干扰能力差，控制不精确，使用寿命较短。采用现代PLC技术控制矿石供料装置，可以克服传统的继电控制系统的不足之处，使控制更精确，工作效率更高，可靠性更好，故障率更低。
目 录
第1章 序言………………………………………………………………………2
第2章 供料系统的原理………………………………………………………………………4
2.1系统分析……………………………………………………………………4
2.2系统的运行流程……………………………………………………………………6
第3章 供料系统的控制流程图拟定……………………………………………………8
3.1 系统控制方案………………………………………………………………8
3.2 系统总体控制流程图……………………………………………………………11
第4章 供料系统硬件设计………………………………………………………………12
4.1 系统主设备选型………………………………………………………………12
4.2 系统主电路设计…………………………………………………………21
4.3 系统硬件配置及I/O接线图……………………………………………………23
第5章 系统软件设计………………………………………………………………26
5.1 PLC的简介………………………………………………………………26
5.2 PLC程序的设计………………………………………………………………27
第6章 系统调试…………………………………………………………………………… 35
第7章 总结与展望………………………………………………………………38
小结并致谢……………………………………………………………………39
参考文献……………………………………………………………………40
毕业设计附录目录……………………………………………………………………41
参考文献
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毕业设计附录目录：
1.plc故障程序
2.plc手动停止程序
3.plc自动顺序启停程序
4.plc及其扩展外围接线图
5.矿石供料系统主电路图
6.流程图
7.开题报告
8.外语翻译
9.程序梯形图
10.毕业答辩评审表
表1 毕业设计（论文）指导教师评价表
表2 毕业设计（论文）评阅教师评价表
表3 毕业设计（论文）答辩记录表
表4 毕业设计（论文）答辩评价表
表4 毕业设计（论文）综合评价表
