《選礦廠破碎S7-300PLC控制系統(tǒng).docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《選礦廠破碎S7-300PLC控制系統(tǒng).docx（79頁珍藏版）》請在匯文網上搜索。

1、河北聯合大學QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY畢業(yè)設計說明書設計（論文）題目：選礦廠礦石破碎S7-300PLC控制系統(tǒng)梯形圖軟件設計學生姓名： +學 號：+專業(yè)班級：+ 學 部：+指導教師：+ 教授 2012年05月23日摘 要選礦廠集中控制系統(tǒng)是指運用各種自動控制技術完成破碎篩分、磨礦分級、選別、脫水、過濾及精礦和尾礦的輸送等選礦作業(yè)的控制系統(tǒng)。穩(wěn)定性、準確性是系統(tǒng)必備的要素。該系統(tǒng)在工業(yè)生產中常以單片機或者可編程控制器（PLC）來完成控制功能。然而，以單片機實現的控制系統(tǒng)在安全、可靠及抗干擾的性能上要稍遜色于PLC。為此，在工業(yè)生產中大力開發(fā)

2、使用PLC完成控制功能的選礦廠自動控制系統(tǒng)是非常必要的。本設計正是完成基于PLC為控制器的選礦廠綜合自動化系統(tǒng)設計1。 隨著計算機、網絡、數據庫等相關技術的不斷發(fā)展和完善，自動化系統(tǒng)得到極大的完善。本設計中以S7300 PLC為核心控制器，著重說明了選礦廠破碎和磨礦兩個環(huán)節(jié)的控制流程、控制系統(tǒng)硬件配置、梯形圖程序設計及整體系統(tǒng)的調試等情況。PLC的應用極大地提高了選礦產品的質量和生產效率，在整個選礦行業(yè)具有廣闊的應用前景。關鍵詞：選礦自動化，S7-300，PLC，破碎AbstractConcentrator centralized control system is the applicati

3、on of automatic control technology refers to the completion of crushing and screening, grinding and classification, sorting, dewatering, filtration and tailings concentrate and mineral processing operations, such as the transmission of the control system. Stability, accuracy is an essential element

4、of the system. The system is often in industrial production or a single-chip programmable logic controller (PLC) to complete control. However, single-chip control system to achieve safe, reliable and anti-jamming performance slightly inferior to the PLC. For this reason, in industrial production and

5、 vigorously develop the use of PLC control functions to complete the speed batching system is very necessary. This design is precisely completes based on PLC is controllers ore dressing plant synthesis automated system design. Along with the computer, the network, the database and so on correlation

6、technique develops unceasingly and consummates, the automated system obtains the enormous consummation. This design emphasized the STEP7 software to select, installment, trapezoidal chart programming and integrated systems situations and so on debugging. The PLC application improved the product qual

7、ity and the production efficiency enormously, has the broad application prospect in the entire dressing profession.Key Words：Automation of mineral processing，S7-300，PLC，Fracture目 錄摘 要IAbstractII1 緒論11.1 選礦自動化系統(tǒng)簡介11.2選礦自動化的過程簡述11.2.1破碎過程自動化11.2.2磨礦過程自動化21.2.3磁選過程的自動控制21.2.4濃縮過程自動控制系統(tǒng)21.2.5精礦傳送控制系統(tǒng)22

8、可編程控制器的介紹42.1可編程控制器的概述42.1.1可編程控制器的發(fā)展史42.1.2可編程控制器的特點42.1.3 可編程控制器的分類52.1.4 PLC的應用領域62.2 S7-300簡介72.2.1 S7-300的硬件介紹72.2.2 S7-300的CPU模塊72.2.3 CPU模塊的分類102.2.4 S7-300PLC的功能及擴展能力102.3 PLC編程語言113 選礦自動化控制系統(tǒng)總體設計方案133.1總設計思想133.2選礦自動化控制系總體設計方案143.2.1破碎過程自動化解決方案143.2.2磨礦分級自動控制解決方案174 破碎系統(tǒng)234.1破碎工程的建立234.2破碎階

9、段I/O端子的地址以及PLC內部地址（M）的分配254.2.1破碎環(huán)節(jié)I/O點數統(tǒng)計254.2.2破碎符號表274.3破碎系統(tǒng)PLC程序324.3.1破碎系統(tǒng)PLC程序的基本結構324.3.2破碎階段PLC程序的結構以及各個程序塊的功能334.4 仿真594.4.2破碎階段用S7-PLSIM和WinCC進行的聯合仿真調試625 結束語63參考文獻64謝辭651 緒論1.1 選礦自動化系統(tǒng)簡介國內選礦自動化研究和應用起步較晚，與國外相比，技術水平明顯落后，許多礦山企業(yè)由于鋼鐵的需求量巨大、利潤豐厚而不注重成本效益，科技投入少，運營成本高，生產效率低，損耗浪費嚴重。我國現代化建設的迅速發(fā)展，對精礦

10、的需求及品質要求越來越高，給生產提出了更大、更高的要求，于是，先進的技術在工業(yè)中的應用已經成為現代工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，磨礦分級作業(yè)和自動控制在選礦工藝中日顯重要，礦山企業(yè)也越來越重視自動化的建設，運用現代電子技術不斷改造傳統(tǒng)產業(yè)是社會發(fā)展的需要，也是市場競爭的必然結果。在市場經濟條件下如何提高選礦廠的效益成為擺在選礦工作者面前的重要課題，因此選礦自動化控制系統(tǒng)設計技術的發(fā)展是當務之急。選礦自動化技術是指：在選礦生產中，采用儀表、自動裝置、電子計算機等技術和設備，對選礦生產設備狀態(tài)和選礦生產流程狀況實行監(jiān)測、模擬、控制，并對生產進行管理的 技術。且選礦生產的特點是生產具有連續(xù)性,各設備間聯系緊密

11、;原礦的物質組成復雜，性質多變，而且含腐蝕性及對人體有害物質;設備類型多、能耗大;生產車間潮濕、多塵，震動大1。本次設計就是在這一前提下進行的。其中采用了德國西門子公司的PLC和WinCC組態(tài)軟件,使得實際工作更加方便；同時，可節(jié)省大量的人力、物力資源,是今后幾十年選礦廠技術改進的主要方向。為此，通過對破碎、磨礦工藝的分析和工藝要求，引進先進的工業(yè)控制機和PLC組成集中制系統(tǒng)，完成調節(jié)器難以實現的計算過程，保證控制系統(tǒng)的可靠性和長期穩(wěn)定性，穩(wěn)定生產過程。不管是對于生產流程和工藝設備已基本成型的老選廠，還是正在準備投入運行的新選廠，實現選礦生產過程自動化控制技術，可以挖掘設備的生產潛力，節(jié)約勞動

12、力，大大提高勞動生產率，提高選礦回收率和精礦品位，改善勞動條件，降低藥劑和電能的消耗，使選礦生產更加經濟合理。選礦生產的主要工藝過程為破碎、磨礦、分級、選別、濃縮脫水、過濾、精礦輸送等工序。下面對各工序的控制目的和控制策略做個簡要的介紹。1.2選礦自動化的過程簡述1.2.1破碎過程自動化破碎工序是選礦廠的第一道工序，該工序能否穩(wěn)定正常的工作直接影響后續(xù)作業(yè)情況。破碎自動化系統(tǒng)，通過對油溫、油位的檢測實施對破碎機安全工作狀態(tài)的分析和報警；通過對破碎機工作電流 和給礦量的檢測和分析實施破碎機優(yōu)化給礦的控制；通過對料倉料位的檢測和各破碎機能力的分析實施自動布料和破碎機工作的優(yōu)化平衡；最終使整個系統(tǒng)安

13、全、穩(wěn)定、高效的運行。運用該系統(tǒng)后將大大的節(jié)約電能、降低油耗、提高破碎機工作效率、減少崗位人員配置、提高設備的安全可靠性、減少設備維修的費用、通過人性化的組態(tài)界面使操作起來簡單方便，便于管理。1.2.2磨礦過程自動化磨礦分級過程的自動控制是一個比較復雜的控制過程，我們通過對各加水點加水量的控制、一段球磨機磨礦濃度控制、分級機溢流濃度控制、旋流器給礦濃度控制、旋流器給礦泵池液位與旋流器給礦壓力的協調控制及旋流器給礦壓力的自尋優(yōu)控制等技術，使礦漿的粒度達到工藝要求的指標，并在保證粒度的前提下，實現磨機處理量的最佳化。對于磨礦過程的關鍵工藝參數，我們利用先進的控制技術，結合企業(yè)多年的生產情況和優(yōu)秀操

14、作工所積累的豐富經驗，開發(fā)出專家控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)優(yōu)化了磨礦分級的自動控制，使磨礦分級過程的自動化控制更加的智能。磨礦分級自動控制系統(tǒng)有降低電能、鋼球的損耗，提高金屬的回收率，提高磨機的處理量，提高分級溢流粒度的合格率，降低工人的勞動強度等特點，是選礦綜合自動化控制系統(tǒng)中非常重要的子系統(tǒng)。1.2.3磁選過程的自動控制 磁選是整個選礦生產過程的關鍵環(huán)節(jié)之一，磁選效果的好壞直接影響金屬回收率和精礦品位。根據現場的實際情況，我們通過控制脫水槽的界面起到提質降尾的作用，減少金屬流失；同時通過對強磁選機的控制，提高金屬回收率和精礦品位。而對于弱磁選環(huán)節(jié)則要通過控制磨礦分級系統(tǒng)來保證精礦品位和回收率。1.2

15、.4濃縮過程自動控制系統(tǒng)濃縮成一定濃度的合格礦漿，并輸送給下一道工序，同時防止溢流水跑渾這是我們的控制目的。濃縮過程的輸入與輸出之間具有強耦合、強非線性；其中一個輸入的變化都會引起兩個輸出的改變，每個輸出又都與兩個輸入相關。我們通過智能解耦控制技術以底流濃度和大井界面高度為目標值對底流泵轉速和絮凝劑添加量進行控制，使得大井界面維持一定的高度，同時使輸送到下一工序的礦漿穩(wěn)定在合格的范圍內。1.2.5精礦傳送控制系統(tǒng)通過對精礦輸送皮帶進行連鎖控制，實現上料自動化，可以實現減員的目的。以上是選礦過程各個工序的自動控制概要性方案，將各個工序的控制系統(tǒng)通過計算機網絡連接到一起，通過上層軟件的綜合智能管理，那么就形成了選礦過程綜合自動化控制系統(tǒng)。本次設計我們主要以破碎階段控制系統(tǒng)為主要內容。2 可編程控制器的介紹2.1可編程控制器的概述2.1.1可編程控制器的發(fā)展史可編程控制器的發(fā)展史讓我們追溯到20世紀的六十年代末，認識一下可編程控制器的發(fā)展史吧。在可編程控制器出現以前，繼電器控制在工業(yè)控制領域占主導地位，由此構成的控制系統(tǒng)都是按預先設定好的時間或條件順序地工作，若要改變控制的順序就必須改變控制系統(tǒng)的硬件接線，因