基于西门子S7300钢水液面控制系统.doc

2011届毕业论文 基于西门子300系列的钢水液面控制系统 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 摘 要 在现代的连铸生产中，结晶器内的钢水液面扮演着至关重要的角色。钢水经过精炼完以后在结晶中第一次人为的大范围的冷却，结晶器铜管内外温差相差有1000多度。结晶器中钢水液面的高度直接影响拉坯的质量，液位的波动会造成皮下夹渣，坯壳凹陷等问题。这样拉出来的钢坯表面质量极差，这样对轧钢生产带来极大的麻烦。特别是优质钢种的生产对液面稳定要求更高，所以针对怎样稳定结晶器内的钢水液面，设计了一套基于涡流传感器的塞棒控制系统。 首先，从电磁感应原理出发，结合钢水的导磁特性建立了电路模型进行分析。对钢水的液面高度进行了有效的采样，将其高度转换为电信号输送给PLC。 其次，在PLC中对采集过来的电信号进行A/D转换，对于得到的数字量信号进行PID调节，得到控制输出量，然后将控制输出量D/A转换输送给控制机构实现系统的稳定。特别指出的是在控制机构的时候，还运用了parker驱动器，PARKER驱动器是自身具有强大运算能力的变频驱动设备。其中有三环控制原理——电流环控制，速度环控制以及位置环控制。运用了次驱动器可以大大减小中央控制器的运算量，而且可以对电机的状态实时进行采样，可以有效的抑制干扰，从而达到更好的控制效果。 最后，为了方便集成管理运用了以太网的通讯方式，将PLC与工控机经行通讯。在人机界面上可以实时地读取数据，方便操作人员的观看和使用。在人机界面上可以观察数据，测试系统的调节效果。 关键字：结晶器；涡流传感器；PLC；PID调节；驱动器；以太网通讯 ABSTRACT In the modern casting production, the height of liquid steel surface in crystallizer plays a crucial role. The refined liquid steel through crystallizer is widespread cooled by human in first time. Copper pipe in crystallizer have more than 1,000 centigrade inside and outside temperature differences.The height of the liquid steel surface in crystallizer directly influences the quality of throwing, liquid level fluctuations can cause problems ，such as hypodermic solidified shell slag、 depression in solid steel surface. Especially，the production of high quality steel require Better stability of the height of liquid steel surface in crystallizer , so how to stable the level, I designed the plug great control system based on a set of eddy current sensor. Firstly, from electromagnetic induction principle, and combining the characteristics of magnetic steel established circuit model analysis. The liquid surface height of molten steel effectively sampling, its height converted to electrical signal transmission give PLC. Secondly, for the collected PLC electrical signal to A/D conversion, to get the digital quantity signal PID adjustment, controlled output, and then will control