2022年基于NetLinx网络的混矿流量控制系统设计课程设计.docx
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1、精品学习资源辽 宁 工 业 大 学PLC技术及应用课程设计(论文)题目: 基于NetLinx 网络地混矿流量掌握系统设计院(系):电气工程学院专业班级:学 号:同学姓名:指导老师:(签字) 起止时间: 2021.12.18-2021.12.27欢迎下载精品学习资源课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:自动化学 号100302040同学姓名杨皓越专业班级自动化 102欢迎下载精品学习资源课 程 设 计(论文)题目课题完成地功能:基于NetLinx 网络地混矿流量掌握系统设计欢迎下载精品学习资源在氧化铝生料浆配料过程中,需要将混矿原料输送到球磨机中.采纳罗克韦尔公司地 NetLi
2、nx 三层网络完成混矿流量地掌握系统设计,该掌握系统地功能包括:课1、实现皮带秤地启停功能;2、实现联锁功能; 程3、实现混矿流量地掌握功能 .设设计任务及要求:计1、掌握系统采纳罗克韦尔公司地NetLinx 三层网络;(2、完成 Ethernet, ControlNet, DeviceNet网络结构地配置和规划;论3、完成方案设计和 I/O安排表; 4、完成硬件设计和软件编程;5、离线运行文分析;任)6、撰写课程设计论文务技术参数:1 、电动机地 额 定功率 22Kw , 额定电压 380V ,额 定电流 7A ,额定 转速1450rpm.2、混矿地流量范畴为 60-80t/h;流量信号变化
3、范畴, 420mA.1、熟识课程设计题目,查找及收集相关书籍、资料(2天);2、设计系统地结构原理图( 1天);进3、外表、掌握系统等设备地选型( 1天); 度4、程序开发( 4天);计5、撰写课设论文( 1天);划6、设计结果考核( 1天);指导老师评平常:论文质量:答辩: 语及总成果:指导老师签字: 成绩年 月 日注:成果:平常 20%论文质量 60%答辩20% 以百分制运算欢迎下载精品学习资源摘 要生料浆配料过程是将赤泥浆、碱粉、混矿以及石灰石四种原料输送入磨机中,进行混合、研磨后形成钙比、碱比以及水分等质量指标合格地生料浆. 其中混矿是一个很重要地过程,在氧化铝生料浆配料过程中,需要将
4、混矿原料输送到球磨机中. 本文采纳罗克韦尔公司地 NetLinx 三层网络,以 Controllogix PLC为掌握器,采纳 Powerflex40 变频器掌握电动机 . 通过RsLogix5000编程软件完成程序审计,将流量计检测到地混矿流量反馈给PLC,通过 PID调剂输出给变频器掌握电动机转速 .其中,电动机地额定功率22Kw ,额定电压380V ,额定电流7A ,额定转速1450rpm;同时,碱粉地流量范畴为20-40t/h,赤泥浆流量范畴为60-80t/h.最终通过RsLogix 5000 完成梯形图编写 .同时实现了皮带秤地启停功能及联锁功能,最终通过离线运行检验系统设计 .关键
5、词:混矿; PID;NetLinx ;Controllogix目 录欢迎下载精品学习资源第 1 章 绪论 . .1第 2 章 课程设计地方案 . .22.1 概述 .22.2 设计方案 .4第 3 章 系统硬件设计 . .53.1 掌握器挑选 .53.2 流量计及变频器 .73.3 变频器挑选 .73.4 CONTROLNE控T 制网络 .83.5 I/O 地址及接线图 .9第 4 章 软件设计 . .104.1 流程图 .104.2 PID 参数设置 .124.3 程序编写 .114.3.1 混矿皮带秤地启停 .1 14.3.2 混矿流量掌握 .1 1.第 5 章 课程设计总结 . .15参
6、考文献 . .16欢迎下载精品学习资源第1章 绪论在烧结法氧化铝地配料过程中,配制生料浆地原料主要有:铝土矿、石灰或石渣、生料煤、碱粉 纯碱、返回碱液以及生产过程中进入地污水等.其中铝土矿包括普矿和高铝矿、高铁矿、低铝矿三种调整矿;返回碱液是后续工艺返回 地碳分母液和硅渣地混合浆液 .它们地化学成分主要是氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化钠和固定碳等 .生料浆配料是氧化铝生产过程地重要工序,也是氧化铝生产地能耗大户,在要求生料浆配料稳产、高产和质优地基础上,降低碱耗,节省电能,对提高企业地经济效益与社会效益有着特别重要地意义. 为了使生料浆地碱比掌握趋于合理,针对现有加碱系统地状况,需要对目
7、前地加碱方式进行改造,将螺旋给料机改为皮带秤 .改为皮带秤地好处是加碱量可按工艺要求严格掌握,得以提高、稳固一次合格率,但需增加一台皮带秤,同时要对加碱仓及相关设备进行改造. 由于生料浆配料过程具有上述综合复杂特性,因此难以采纳现有地掌握方法对生料浆 地钙比、碱比、水分指标和磨机负荷状态进行掌握,目前采纳人工操作方式,更 多地是依靠于操作员在配料过程中地大量工作,依靠于操作员地体会是否合理以 及操作是否细心,所以目前地掌握现状特别落后.为了满意工艺要求和实现掌握目标,不仅需要操作员对配料过程中地各种信息进行判定和决策后给出适当地赤泥 浆流量设定值、碱粉流量设定值、各台磨机地混矿流量设定值、石灰
8、石流量设定 值和碱赤泥浆流量设定值,仍需要对各个流量调剂过程进行手动调整.在氧化铝地生产工艺中,生料浆地制备是烧结法生产中地一项最重要工序之一,生料浆地各项指标:水分、细度、碱比、钙比、铝硅比等能否满意生产要 求,将直接影响熟料地质量、窑地产能、窑地热工制度及操作、熟料中氧化钠、氧化铝地溶出率和沉降槽地操作.生料浆生产过程中,由于原先地取样、检测手段落后:样品人工化学分析地精度不高,时间较长(约两个小时),导致不能准时精确地调整原料配比,人工调剂下料量精确性差,造成一次配料合格率不高, 二次调配工作量大,操作工作量大,劳动强度高,严峻制约了生料浆合格率地提高和成份地稳固,进而影响着氧化铝地产量
9、及其技术经济指标.配料作为氧化铝生产地第一道工序,配制生料浆指标地好坏直接关系到熟料 质量地高低, “配料是基础, 烧结是关键 ”地思想已是广大科技人员地共识.基于规章地专家系统相对于传统手工运算配比方法,提高了运算速度和配比精度.但专家系统地学问瓶颈问题使得系统扩展性差,不能适应生产工序变化.欢迎下载精品学习资源第2章 课程设计地方案2.1 概述目前,中铝集团中州分公司地配料工艺流程如图2 1所示,配制合格生料浆主要分为调整配比和三次调配两大过程,分别有四个工作岗位饲料岗位、磨房岗位、槽上岗位、值班长岗位 完成.(1) 调整配比 .调整配比由饲料岗位和磨房岗位负责,饲料岗位主要负责固体物料地
10、 下料,磨房岗位主要负责碱液地流量和磨机地开停.在配制生料浆地过程中,饲料岗位工作人员依据槽上岗位下达地 C指令C 指令指生料浆干物中 CaO地百分含量 和入磨物料成分,确定各种固体物料下料量,并稳固下料量,另仍依据磨工通知准时调整和稳固下料量,包括补充碱粉保证碱平稳;磨房岗位在N指令N指令指生料浆干物中 Na20地百分含量 指标下,调整碱液量或下达调整下料量通知来掌握和稳固生料浆水分,另仍结合细度和磨机状况,稳固磨机产能.配比调整后,各原料按肯定地配比送入管磨机进行湿磨,然后经溜槽混合,流入缓冲槽.缓冲槽共有六个,其中 1群、2撑、3舟管磨机磨制地生料浆混合后流入三个西缓冲槽,而错、5撑、甜
11、、 7撑管磨机磨制地生料浆混合后流入三个东缓冲槽,预备进行生料浆地三次调配 .(2) 三次调配 .由于配比调整地滞后,从管磨机出来地生料浆往往难以满意指标要求,一般要进行三次调配才能合格.生料浆地三次调配过程主要由槽上岗位负责,槽上岗位工作人员依据入磨物料成分及返回物料量不同,通过生、熟 料指标地对应关系分析,针对熟料指标要求,结合当前生料浆成分情形,确定入A、B、K槽地料浆指标,并向饲料、磨房岗位下达C和N指令.三次调配地过程为:六个缓冲槽内地生料浆通过缓冲泵打到A槽分料箱内,进行第一次调配,然后安排到 16个A 槽中;如 A槽中地生料浆质量相互间有波动,但通过相互混合可基本满意质量要求,就
12、将几个 A槽地生料浆相互混合后入 B槽,进行二次调配; 9对于24个B槽地生料浆,通过三次调配进行微调后可基本认为合格,送往熟料窑烧结.生料浆配料是氧化铝生产过程地重要工序,也是氧化铝生产地能耗大户,在要求生料浆配料稳产、高产和质优地基础上,降低碱耗,节省电能,对提高企业 地经济效益与社会效益有着特别重要地意义. 为了使生料浆地碱比掌握趋于合理,针对现有加碱系统地状况,需要对目前地加碱方式进行改造,将螺旋给料机 改为皮带秤 .改为皮带秤地好处是加碱量可按工艺要求严格掌握,得以提高、稳定一次合格率,但需增加一台皮带秤,同时要对加碱仓及相关设备进行改造. 由于生料浆配料过程具有上述综合复杂特性,因
13、此难以采纳现有地掌握方法对生料欢迎下载精品学习资源浆地钙比、碱比、水分指标和磨机负荷状态进行掌握,目前采纳人工操作方式, 更多地是依靠于操作员在配料过程中地大量工作,依靠于操作员地体会是否合理 以及操作是否细心,所以目前地掌握现状特别落后.为了满意工艺要求和实现掌握目标,不仅需要操作员对配料过程中地各种信息进行判定和决策后给出适当地 赤泥浆流量设定值、碱粉流量设定值、各台磨机地混矿流量设定值、石灰石流量设定值和碱赤泥浆流量设定值,仍需要对各个流量调剂过程进行手动调整.在氧化铝地生产工艺中,生料浆地制备是烧结法生产中地一项最重要工序之一, 生料浆地各项指标:水分、细度、碱比、钙比、铝硅比等能否满
14、意生产要求,将直接影响熟料地质量、窑地产能、窑地热工制度及操作、熟料中氧化钠、氧化铝地溶出率和沉降槽地操作 .生料浆生产过程中,由于原先地取样、检测手段落后:样品人工化学分析地精度不高,时间较长(约两个小时),导致不能准时精确地调整原料配比,人工调剂下料量精确性差,造成一次配料合格率不高,二次调配工作量大,操作工作量大,劳动强度高,严峻制约了生料浆合格率地提高和成份地稳固,进而影响着氧化铝地产量及其技术经济指标 .配料作为氧化铝生产地第一道工序,配制生料浆指标地好坏直接关系到熟料 质量地高低, “配料是基础, 烧结是关键 ”地思想已是广大科技人员地共识.基于规章地专家系统相对于传统手工运算配比
15、方法,提高了运算速度和配比精度.但专家系统地学问瓶颈问题使得系统扩展性差,不能适应生产工序变化.碱粉铝土矿石灰煤碱液槽螺旋输送机皮带输送机建业泵管磨机溜槽缓冲槽缓冲泵图2.1 配料工艺流程欢迎下载精品学习资源2.2 设计方案本系统采纳罗克韦尔公司地 Contrologix 为掌握器,采纳 Powerflex40 变频器掌握电动机 .其中,电动机地额定功率 22Kw ,额定电压 380V,额定电流 7A ,额定转速 1450rpm;同时,混矿地流量范畴为 60-80t/h.最终通过 RsLogix 5000 完成梯形图编写 . 本次课程设计主要是运用工业掌握网络及PLC 等相关学问,设计混矿流量
16、掌握系统 .在氧化铝生料浆配料过程中,需要将混矿原料输送到球磨机中. 本文采纳罗克韦尔公司地 NetLinx 三层网络,以 ControllogixPLC 为掌握器,将流量计检测到地混矿流量反馈给PLC,通过 PID 调剂输出给变频器掌握电动机转速.同时实现了皮带秤地启停功能及联锁功能,最终通过离线运行检验系统设计.图 2.2 为混矿系统地结构框图皮带秤状态皮带秤Contrologix掌握器变频器混矿流量图 2.2 混矿系统地结构框图欢迎下载精品学习资源第3章 系统硬件设计3.1 掌握器挑选Rockwell 内有三种掌握器分别为CompactLogix ,FlexLogix , Control
17、Logix.CompactLogix 供应了一个从单机到分布式应用系统地Logix 解决方,案 .其中 1769-L35E 掌握器不仅具有增强地处理性能,支持多达30 个地本块 1769 I/O 模块,仍内置有可进行实时I/O 掌握地 100Mbps EtherNet/IP 网络接口,与包括1769 I/O 模块在内地多种 I/O 模块在内地多种 I/O 模块一起实现分布式 I/O 扩展.一个最简洁地 CompactLogix 单机系统可以只由一个独立地掌握器一组I/O模块和电源组成 .CompactLogix 掌握器可与其他掌握器一起构成分布式掌握系统: 多个掌握器通过网络连接在一起,进行通
18、讯和数据共享 . 每个 CompactLogix 掌握器可以通过 DeviceNet 或 EtherNet/IP(仅 1769-L3XE 掌握器),使用各种不同系列地 I/O 进行分布式扩展 .对于 1769Compact I/O 每个 I/O 站可支持最多 3 个 I/O 模块组, 最多 30 个模块.支持多层网络地无缝集成和数据路由.这意味着用户可以便利地自动实现跨 多 层网 络地 远 程 设 备访 问, 组 态 和诊 断. 例 如: 在控 制室 布置 地 1769- L35E CompactLogix 掌握器,通过 DeviceNet 现场总线连接现场地变频器、软启动、行程开关等智能设备
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- 2022 基于 NetLinx 网络 流量 控制系统 设计 课程设计
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