基于Controllogix PLC的化碱过程控制系统设计.doc

辽 宁 工 业 大 学 PLC技术及应用 课程设计（论文） 题目：基于Controllogix PLC的化碱过程控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字） 起止时间： 2010.12.22-2010.12.31 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 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 基于Controllogix PLC的化碱过程控制系统设计 课程设计（论文）任务 课题完成的功能、 在化碱过程中，碱粉和赤泥浆输送到化碱池中混合后形成碱赤泥浆，该过程的控制系统完成以下功能： 1、实现赤泥浆泵和碱粉皮带秤的启停控制； 2、实现碱粉流量控制功能； 3、实现赤泥浆流量控制功能。 设计任务及要求： 1、采用Rockwell公司的Control logix系列PLC； 2、方案设计，I/O分配表；3、硬件设计和软件开发； 4、关键仪表及设备选型； 5、离线运行结果分析；6、撰写课程设计说明书； 技术参数： 1、电动机的额定功率22Kw，额定电压380V，额定电流7A，额定转速1450rpm。 6、设计结果考核（0.5天）； 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算  摘 要 在化碱过程中，碱粉和赤泥浆输送到化碱池中混合后形成碱赤泥浆。为了使生料浆的碱比控制趋于合理，针对现有加碱系统的状况，需要对目前的加碱方式进行改造，将螺旋给料机改为皮带秤。改为皮带秤的好处是加碱量可按工艺要求严格控制，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。 本系统采用罗克韦尔公司的Contrologix为控制器，采用Powerflex40变频器控制电动机。其中，电动机的额定功率22Kw，额定电压380V，额定电流7A，额定转速1450rpm；同时，碱粉的流量范围为20-40t/h，赤泥浆流量范围为60-80t/h。最后通过RsLogix 5000完成梯形图编写。 关键词：化碱；Controllogix；PID；流量控制 目 录 第1章 绪论 1 第2章 课程设计的方案 2 2.1 概述 2 2.2 系统组成总体结构 2 2.3 系统的I/O分配 3 第3章 硬件设计 4 3.1 系统的硬件模块结构 4 3.2 Controllogix 4 3.3 流量计及变频器 5 3.4 硬件及网络配置 5 3.4.1 硬件配置 5 3.4.2 网络配置 6 3.5 碱粉回路控制 9 3.6 赤泥浆回路控制 9 第4章 软件设计 11 4.1 系统的软件流程图 11 4.1.1 碱粉控制子系统流程图 11 4.1.2 赤泥浆控制子系统流程图 11 4.2 PID参数设置 12 4.3 程序编写 14 4.3.1 碱粉皮带秤及赤泥浆泵的启停 14 4.3.2 碱粉流量及赤泥浆流量控制 14 第5章 系统测试与分析/实验数据及分析 16 5.1 运行情况 16 5.2 PID调节分析 17 第6章 课程设计总结 18 参考文献 19 绪论 在氧化铝的生产工艺中，生料浆的制备是烧结法生产中的一项最重要工序之一[6]，生料浆的各项指标：水分、细度、碱比、钙比、铝硅比等能否满足生产要求，将直接影响熟料的质量、窑的产能、窑的热工制度及操作、熟料中氧化钠、氧化铝的溶出率和沉降槽的操作。生料浆生产过程中，由于原来的取样、检测手段落后：样品人工化学分析的精度不高，时间较长（约两个小时），导致不能及时准确地调整原料配比，人工调节下料量准确性差，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，严重制约了生料浆合格率的提高和成份的稳定，进而影响着氧化铝的产量及其技术经济指标[7]。 因此，通过对生产中各原料成份的快速分析和保证入磨量的准确计量及配比，从而实现优化控制达到一次出磨合格，为逐步取消出磨生料在小槽中反复倒槽的传统工艺，最终实现出磨生料浆经混合槽直接入窑，确保烧结法系统稳产高产、经济技术指标优化有着极其重要的意义。因此，开发、研制一套实用可靠的生料浆配料自动控制系统，实现生料浆配料的自动控制