高炉喷煤喷吹自动化控制系统毕业设计说明书[1]
高炉喷煤自动化操作说明
喷煤自动化操作说明及常见故障处理系统共有三台工控机，一台用于制粉操作，两台用于喷吹操作。
每台工控机上的画面包括制粉和喷吹操作两大部分，相互间可以切换。
画面下部有制粉系统、喷吹系统画面等的切换按钮，。
一、制粉系统的操作制粉系统分为原煤上料部分、混煤仓部分、加热炉部分、制粉磨机部分、收粉部分、粉仓和排粉风机部分。
1.原煤上料部分原煤上料部分启动顺序：除铁器——主皮带——配料皮带，原煤仓上的激振电机和仓壁振电机在下料时根据实际情况动作。
自动：点击自动按钮，其状态指示灯为绿色，然后点击启动按钮，除铁器——延时——主皮带——延时——配料皮带顺序启动；点击停止按钮。
配料皮带——延时——主皮带——除铁器顺序停车。
自动情况下，按下解除联锁按钮，就可在自动情况下单独操作该设备；按下联锁按钮，恢复到自动联锁状态。
手动：在自动状态指示灯为绿色状态下，点击自动按钮，状态指示灯为灰色，原煤上料各部分进入手动状态，情况如下：该部分包括两个原煤仓、两个配料皮带、一个上料主皮带、一台除铁器，操作分为自动和手动两种，并设有急停按钮。
●原煤仓上两个激振电机、两个仓壁激振电机。
这几台设备只能在画面上进行操作，点击开按钮，则相应的电机会启动，绿色灯亮说明已启动；点击关按钮，相应的电机会停止，灰色灯说明已停止。
主回路热继电器动作，则会显示电机过载。
2.混煤仓部分●混煤仓壁振电机混煤仓两个仓壁振装置，启停操作只能在工控机画面上进行，点击开按钮，则相应的电机会启动，绿色灯亮说明已启动；点击关按钮，相应的电机会停止，灰色灯说明已停止。
●混煤仓料位：原有高，低位两个音叉料位计，现在不用。
3.加热炉部分A. 加热炉将热风炉废气和燃烧炉废气混合后送出，主风机启动后才能启动废气引风机，主引风机停止则停止废气引风机。
B. 热风炉废气引风机:110KW,采用软启动，其操作在工控机画面上进行。
废气调节阀在引风机出口，阀位反馈值，以0~100%显示，{压力范围-4000Pa~+4000Pa，温度范围0~11000C。
高炉喷煤自动控制系统
高炉喷煤自动控制系统姚瑞英喷煤控制系统由烟气炉、原煤储运、制粉、喷吹四部分组成，主要实现了生产工艺设备的自动/手动控制及保护、工艺数据的自动采集和处理、PID回路的自动调节、工艺画面动态显示、历史和实时趋势显示纪录、紧急停喷报警等功能。
系统介绍 1 硬件配置系统采用Modicon TSX Quantum系列可编程控制器，烟气炉有一套单独的PLC系统，原煤储运、制粉、喷吹公用一套PLC系统，并采用远程I/O网络结构，原煤储运为主站，通过同轴电缆连接制粉、喷吹两个远程站。
两套PLC均通过以太网进行通讯。
2 软件配置运用Concept2.5软件对PLC系统组态编程，画面监控软件选用IFIX软件。
3 网络结构喷煤PLC系统包括烟气炉PLC系统和高炉喷煤PLC系统，如图1所示。
每个控制系统通过以太网进行数据传输和现场设备的控制。
共设两个控制室，5台上位机，其中烟气炉、制粉、喷吹以及主引风机高压变频监控站在一个控制室，原煤储运单独在一个控制室，各上位机之间通过交换机互联，其中由于原煤储运控制室距另外的控制室较远，为确保数据传输的准确性，两台交换机通过光纤介质互联，其他上位机及PLC之间通过双绞线互联。
高压变频监控站通过MB+网控制变频器的频率。
图1 喷煤系统网络拓扑该网络结构有两种方式可以为将来与高炉联网做准备，一是交换机预留光纤口，通过光纤与高炉进行数据通讯；二是通过CPU的MB+口进行数据通讯，实现数据的透明化。
工艺控制 1 原煤储运系统该系统包括8条皮带机、1#～4#圆盘给料机，1#、2#电磁分离器、犁式卸料器，主要负责向1#、2#原煤仓上煤。
根据现场设备情况，可以选择4个圆盘给料机中任何一个或两个圆盘给料机同时给1#或2#煤仓供料，这样共有12个料流可以选择，被选中的皮带则根据料流的方向逆启顺停。
操作人员根据原煤仓需煤量的大小选择相应的料流。
当某一料流运转时，从画面将程序打在“联动”位，若该料流的任一设备出现故障，则系统联停，设备停止顺序与启动顺序相反。
天铁高炉喷煤清堵自动控制系统的设计
为满足高炉生产 的工艺要 求 ， 方便喷煤工 的使用 ＿ 和维护 ， 一 我们充 分利用 现有设 备进行 改造 ， 改造后 系
＿ 统的主要功能如下 ： √（ ） 在 线实时检测煤 枪 中的流量 ； １ （ ） 准确判断煤枪是 否有 堵塞趋势 ，并能及 时处 理 ２
低频交流 电压 ， 波传感器检测到运 动介质 的数 即微
Ａ ） 图 ２ ＡＩ 见 Ｅ１ 。
３２ 自动 吹 堵 ．
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３ ． 主要功能块说 明 ．１ ２
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Ｔ Ｎ为定时器 ，Ｔ Ｏ Ｃ Ｕ为计数器 。
３ ． 程 序解 释 ．２ ２
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度， 提高 了设 备 的 自动化控制 水平 ， 得 了 良好 的经 取 济效益 和社会效益 。
（ 稿 收 ２１—３ １ 责编 ０ ０—７ １ 赵实鸣 ）
量和流速 （ 即煤粉浓 度和流速 ） 。被检测 的介质 数量 （ 即煤粉浓度 ）与反射 波幅度成正 比例关 系。煤 粉来
时、 过、 经 远离 微波源 的反射 波频率 变化可 反映 管道 内的流体 的速度变化 ，对应输 出 ４ ２ Ａ的电流信 ～ ０ｍ
号 ， Ａ表示浓度 为零 ，０ｍＡ表示浓度最大值 。 ４ｍ ２ ２ ． 模数 转换 器 ．２ ３
代价格 昂贵 的焦炭而节约资金在 ２０万元 以上 ， 多 ０ 仅
根据生产需要 ， 时候需 要停煤 。这时候 支管无 有 煤， 和堵塞情况相 似。这就要判断到底是堵塞 还是停
煤， 以便做 出正确 的处 理 。程序选 择的是 随机 抽取 ５
高炉喷吹焦炉煤气自动控制系统
现 了生产 的全 自动化 控制 ，保 证 了喷 吹焦炉煤气 系统 的正 常工作 。
二 、 自 动 控 制 系统
６ 高炉喷吹焦 炉煤气控制 系统采用 北京和利 时（ ｏｌｓｓ公司 的 Ｓ ｒ ｒ Ｄ 撑 Ｈ ｌ ｙ） ｙ ｍａｔ ｏ ＣＳ系 统，该系统具有很 Ｐ
好 的开放 性、丰 富的功能算法 、极高 的可靠性 ，系统配置 如图 １所 示 ，总貌 流程 图如 图 ２ 所示 。
Ｔ ：Ｅ — — 跟 踪 量 点 ： ＰＲ ＡＬ
Ｍ Ｅ： Ｔ ＝ ＲＵＥ， ＴＲＵＥ， ＡＥ： ＣＥ： Ｆ ＝ ＡＬＳ ， Ｔ Ｆ Ｅ Ｍ Ｅ： ＡＬＳ ， Ｅ ＡＴＥ： ＝
Ｔ ＵＥＡ ：５ ，ＶＭＵ： Ｏ ，ＶＭＤ：ＯＭＣ：０ｃ ｃｅ １。 Ｒ ，Ｖ＝ ０Ｐ ＝Ｉ０Ｐ ＝ ， ＝ ， ｌ： ） ｙ ＝
时 自动 切 断 ；
第六章高炉喷吹煤粉系统设计详解
5. 木屑分离器 木屑分离器安装在磨煤机出口的垂直管道上，
用以捕捉气流中夹带的木屑和其它大块杂物。
分离器内上方设有可翻转的网格，下部内侧有木屑篓， 篓底有一扇能翻转的挡气板，外侧有取物门。木屑分离器取 物时先关闭挡气板，再把网格从水平位置翻下，使木屑落入 木屑篓，网格复位后打开取物门把木屑等杂物取出。
氧煤枪有三种结构：
氧煤枪
A. 为螺旋形，它能迫使氧气在煤股四周做旋转 运动，以达到氧煤迅速混合燃烧的目的；
B. 为向心形，它能将氧气喷向中心，氧煤股的 交点可根据需要预先设定，其目的是控制煤粉开始 燃烧的位置，以防止过早燃烧而损坏枪嘴或风口结 渣现象的出现；
基于防爆要求，烟煤制粉工艺和烟煤与 无烟煤混合制粉工艺增加以下几个系统：
1 氮气系统：用于惰化系统气氛。
2 热风炉烟道废气引入系统：将热风炉烟 道废气作为干燥气，以降低气氛中含氧量。
3 系统内O2、CO含量的监测系统：当系 统内O2含量及CO含量超过某一范围时报警并 采取相应措施。
6.1.2 主要设 备
1. 磨煤机 （1）球磨机
球磨机结构示意图
圆筒的转速应适宜，如果转速过快，钢球在离心力作 用下紧贴圆筒内壁而不能落下，致使原煤无法磨碎。相 反，如果转速过慢，会因钢球提升高度不够而减弱磨煤 作用，降低球磨机的效率。
当钢球获得的离心力等于钢球自身的重力时，筒体的 转速称为临界转速。根据力的平衡可以得到理论临界转 速的计算公式：
木屑分离器 1－平衡重锤；2－取物门；3－挡气板；4－网格
6. 锁气器
锁气器是一种只能让煤粉通过而不允许气体 通过的设备。常用的锁气器有锥式和斜板式两种。
高炉喷煤自动控制系统
高炉喷煤自动控制系统关键字：PLC；西门子；喷煤一、绪论1.课题背景近年来高炉冶炼技术不断发展，高炉生产理论也不断完善，自动控制在高炉喷煤生产中所起的作用也越来越大。
高炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势：（1）以煤粉部分替代冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生鐵成本下降；（2）调剂炉况热制度及稳定运行；（3）喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。
为达到这些目的，一套集过程控制、数据采集、实时监控为一体的自动化系统已成为必不可少的重要环节。
2.本文主要内容本文以珠海粤钢3#喷煤的自动控制系统为对象进行论述，主要内容有：（1）分析自动控制的主要特点，以及对喷煤所起的重要作用。
（2）结合生产需求和具体情况，进行合理的PLC硬件选型和软件设计，并对各生产环节的上位机软件设计进行论述。
二、自控系统设计方案1.自控系统的组成系统可以分为以下三个部分：第一是现场部分，主要任务是控制现场设备，并将现场的一些控制信号以及测点信号传送给PLC。
第二是PLC系统部分，这部分的主要任务是接收现场返回的各种信号并进行处理，实现对现场设备的自动或者半自动控制。
第三是上位机监控部分，由计算机、监控软件和工业以太网组成，主要任务是对现场设备在计算机上进行操作，监控PLC接收的实时数据，记录数据归档及报警记录。
2. 系统硬件组成2.1制粉系统硬件配置本系统主要由一个CPU主站和两个远程站组成，一共包括80个模拟量输入点，16个模拟量输出点，176个数字量输入点，64个数字量输出点。
2.2喷吹系统硬件设计本系统主要由一个主站和一个远程站组成，一共包括24个模拟量输入点，8个模拟量输出点，128个数字量输入点，64个数字量输出点。
2.3主要模块功能及参数（1）电源模块PS307 5A：电源模块为PLC的CPU以级I/O模块提供24V直流电源。
高炉喷煤自动控制系统设计
高炉喷煤自动控制系统设计作者：李晓鹏张青旺来源：《科学与财富》2017年第01期摘要：随着科学技术的不断发展进步，人们对钢铁的产能与产品质量要求也一直在不停的提高，这加速了钢铁行业的快速发展。
高炉喷吹焦炉煤气的工艺越来越广泛应用于我国冶金企业，而自动化控制系统是实现高炉喷吹焦炉煤气工艺目标不可缺少的控制解决方案。
本文介绍了高炉喷煤技术发展趋势、以及高炉喷煤自动化控制系统的组成和功能。
关键词：高炉；喷煤；自动控制一、高炉喷煤技术发展趋势高炉喷煤技术是钢铁生产过程中大幅度降低焦比和生铁生产成本的重要技术措施，同时也是推动钢铁生产工艺流程技术更新升级的核心力量。
自20世纪80年代初，高炉喷煤技术在钢铁生产工艺中得到广泛推广使用以来，在大量研发人员的共同努力下，各国钢铁厂的高炉喷煤量也有了很大提高。
我国经过最近十来年的研发和工程实践，高炉喷煤技术也取得了很多令人满意的成果，推动钢铁生产的快速发展。
富氧喷煤技术、氧煤喷吹技术、粒煤喷吹和配煤混合喷吹技术等新技术在钢铁生产高炉喷煤系统中得到广泛推广应用。
高炉喷煤系统由于工作原理复杂、专业性较强等因素的影响，在钢铁生产自动控制系统中具有非常重要的地位，因而对整个高炉喷煤系统各环节动作保护的可靠性、灵敏性、精确性等均有很高的要求。
高炉喷煤系统虽然整体结构较为复杂，但是各电气设备相互间的连锁工作原理较为简单，工艺流程较为系统。
随着各种喷煤技术的不断开发和在工程实践中的广泛推广应用，高炉喷煤控制过程均离不开相应的自动控制系统，也就是说相应技术的产生必须有对应控制系统模型作为支撑，以发挥出其应有的功能效果。
因此，在结合高炉喷煤系统的总体流程方案的基础上，构筑高效精确的高炉喷煤自动控制数据模型和计算机可视化监视控制系统是钢铁企业自动控制工作人员研究的一个重要课题。
二、高炉喷煤自动化控制系统的组成高炉喷煤自动化控制系统包括两套PLC控制站，高炉喷煤PLC控制站和焦炉煤气加压站PLC控制站。
高炉喷煤自动控制系统功能设计与优化
高炉喷煤自动控制系统功能设计与优化摘要：随着时代的发展，高炉喷煤在现代高炉炼铁工艺中革命性的重要角色。
不仅能够用低廉的煤粉代替日趋匮乏的煤炭而更加环保，也能有效降低炼铁焦比而降低生产成本。
喷煤的主要工艺流程是原煤仓通过输煤皮带进煤，通过给料机向磨机输送煤，磨机磨煤的同时用高炉废气和烟气炉烘干煤粉，磨机磨出的煤粉在主排风机的动力下，经布袋除尘，储备到煤粉仓中。
关键词：高炉喷煤；自动控制系统；功能设计与优化引言高炉喷煤工艺系统能够有效降低入炉焦比，继而对生产成本、进度等进行控制优化，高炉喷煤系统也存在较为严重的粉尘污染，这需要引起技术人员的重视，在高炉喷煤工艺流程中，如果喷煤量控制在较小的水平，则往往需要使用常规仪表系统进行控制。
当前，随着信息化技术的普遍化应用，高炉喷煤系统的自动化也越来越复杂、大型化，一般采取稳定性较高的集散控制系统是实现恶劣环境下高炉喷煤工作的关键，其自动控制系统在高炉喷煤中的应用能够很好地满足工艺技术标准要求。
1高炉喷煤系统概述高炉喷煤在现代高炉炼铁工艺中革命性的重要角色。
不仅能够用低廉的煤粉代替日趋匮乏的煤炭而更加环保，也能有效降低炼铁焦比而降低生产成本。
喷煤是将煤粉通过喷煤管径直吹管喷入高炉风口，喷煤管的工作环境十分恶劣，喷煤管容易破损，破损后导致喷出的煤粉射流改变流动方向，对高炉风口直接冲刷，造成风口损坏、影响生产。
一般来说，喷煤管使用寿命在2个月左右，最低不少于1个月，某高炉喷煤管近期出现频繁破损的故障，为查明原因，取样进行分析。
喷煤的主要工艺流程是原煤仓通过输煤皮带进煤，通过给料机向磨机输送煤，磨机磨煤的同时用高炉废气和烟气炉烘干煤粉，磨机磨出的煤粉在主排风机的动力下，经布袋除尘，储备到煤粉仓中。
为保证连续给高炉输送煤粉，煤粉仓为三个并列的喷吹罐输送煤粉，再经喷吹管道，一分二分配屏和32路喷吹支管喷到高炉内。
自动化控制程度的高低直接影响喷煤工艺的安全和稳定，进而影响高炉炉况。
太钢1800高炉喷煤系统操作说明
操作说明喷煤系统是将制粉车间送来的煤粉用压力通过管道喷到高炉内的一个系统，本系统实现了全自动喷煤。
下面就本系统的操作分两部分做一下说明，第一部分说明基本的显示和操作，第二部分对每个画面做一下介绍。
第一部分，基本的显示和操作本系统的基本显示和操作就是对阀门的操作，阀门从功能上分两种，分别是切断阀（开关量阀）和调节阀（模拟量阀）。
图标如下：切断阀调节阀一、切断阀断阀的特点：无故障切断阀应该只有全开或全关状态，接收的动作信号只有打开或关闭。
下面就本系统的切断阀状态的画面指示做一下说明：阀门状态：阀门开到位状态：阀门完全打开。
阀门关到位状态：阀门完全关闭。
双信号故障状态：阀门既有开到位又有关到位，由于阀门实际不可能同时有两种状态，所以这种状态是一种故障状态，原因是由于阀门的开关两个接近开关同时得电。
阀门中间状态：阀门既没有完全打开也没有完全关闭，而是处于开或关的动作中，就本系统而言由于很多阀门开关比较快所以看不到此状态，但也有行程时间长的阀门就能看到此状态。
此外除了上述四种状态外还有“超时状态“，此状态也是一种故障状态。
这是由于阀门的打开或关闭指令发出后在设定的时间内没有开到位或关到位状态到来从而发出的一种报警状态，在画面上显示为黄黑闪烁。
阀门的动作指令显示：阀门的动作指令包括打开和关闭，在画面上由阀门旁的小圆圈指示，绿色为打开，红色是关闭，图示可见上面四幅图片。
阀门的操作：单击画面上的切断阀图标即可打开相应阀门的操作面板，图示如下：阀门操作面板每个阀门的操作面板包括标题，关闭按钮（在右上角×），手动选择按钮，自动选择按钮，打开按钮，关闭按钮，状态指示图标。
标题：提示本操作面板对那个阀门操作。
关闭按钮：关闭本操作面板。
手动选择按钮：点击则选择手动操作，此时本按钮变为绿色，自动按钮变为红色，此时的打开和关闭按钮发出的动作指令才会被阀门所接收。
自动选择按钮：点击则选择自动操作，此时本按钮变为绿色，手动按钮变为红色，此时的打开和关闭按钮发出的动作指令不会被阀门所接收，只有当打开或关闭的条件满足时，阀门才会动作。
高炉喷吹系统自动控制研究与应用
高炉喷吹系统自动控制研究与应用近些年，我国钢铁产能日益增大，优质炼焦煤资源却日渐匮乏。
高炉喷吹系统应用喷吹煤粉代替部分焦炭，进而可达到缓解炼焦煤供不应求的情况，同时也可有效节约煤炭能源。
随着高炉喷吹关键技术的不断进步和完善，其在钢铁冶炼工艺中的地位越来越高。
论文以高炉喷吹系统中的自动控制为研究对象，简要分析了其喷煤工艺与自控系统的设计，并探究了其实际应用，以期为相关技术人员提供参考。
【Abstract】In recent years，China’s iron and steel production capacity is increasing，but high quality coking coal resources are increasingly scarce. The blast furnace injection system uses pulverized coal instead of some coke，which can reduce the supply of coking coal and save coal energy effectively. With the continuous progress and improvement of the key technology of blast furnace blowing，its position in steel smelting process is becoming higher and higher. Taking the automatic control of blast furnace injection system as the research object，this paper briefly analyzes the design of its coal injection process and automatic control system，and explores its practical application，so as to provide reference for the relevant technical personnel.标签：高炉喷吹系统；自动控制；系统设计；应用1 引言社会经济发展速度的加快使得钢铁企业的竞争越来越激烈，提高生产作业率、降低企业成本、提高控制系统的自动化水平已经成为各个企业的必然选择。
380m3高炉喷煤工艺设计说明
380m3高炉喷煤工艺设计说明380m3高炉喷煤工艺设计说明1 总论1.1 主要设计原则a) 系统设计主要原则可靠，在保证满足生产稳定性、可靠性的前提下降低喷煤系统投资。
b) 结合生产实际，设有煤粉筛，加强煤粉的筛分，扩大煤种的适应性，保证煤粉的顺利输送与喷吹，防止高炉堵枪。
c) 具备超大粉仓，提供系统生产过程中足够的检修时间，防止设备检修对高炉喷煤的影响，保证喷煤的可靠性。
d) 设计有独立的煤粉仓，保证系统生产过程中煤粉存放的安全性。
e) 喷吹设计足够的喷吹能力，满足高炉以后喷煤能力的发展。
f) 空压机为两台高压空压机，保证足够的喷吹能力。
开二备一，保证喷煤系统生产的可靠性。
g) 工程包括废气系统，便于控制系统氧含量，保证安全生产。
h) 系统预留氮气接口，便于烟煤喷吹。
主要设计参数项目参数备注高炉容积（m3）380设计日产量(t/d) 1600设计煤比(Kg/t.Fe) 160设计喷煤能力(t/h) 12磨机选型HRM1300设计制粉能力(t/h) 16-20收尘器面积（m2）935粉仓设置（m3）100 独立粉仓煤粉筛MZS120-200喷吹罐（m3）16上料系统皮带B650 100t/h料坑给料机DK1600 2台螺杆空压机23m3 1.0MPa 2原煤仓（m3）90系统总功率（Kw）9001.2 设计煤种：无烟煤或贫瘦煤挥发分：8％≤Vf≤16％灰分：Af≤16％全硫：Sf≤0．6％水分：Wf≤10％哈氏可磨系数：HGI>75粒度：≤40mm1.3 设计范围包括中速磨制粉、一级布袋收粉、并列罐喷吹系统及其配套设施。
1.4 喷煤工艺本着先进、可靠、简单、实用的设计的原则，380m3高炉采用直接喷煤短流程（包括中速磨制粉、一次布袋收粉器）、流化上出料浓相输送高浓度喷吹、计算机自动控制等先进的喷煤工艺技术和设备。
其主要工艺设施包括：原煤上料系统、两套制粉系统、喷吹系统及其附属设施。
其工艺流程及喷吹主要参数简述如下：1、储煤场：受煤斗→大倾角皮带机→原煤仓；2、制粉间：原煤仓→给料机→中速磨→一次布袋收粉器；3、喷吹间：一次布袋收粉器→煤粉仓→喷吹罐→分配器→喷煤枪。
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……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………摘要本次毕业设计主要阐述了高炉喷煤喷吹自动化控制系统，不包括制粉过程的控制，控制范围是从煤粉仓、中间罐、喷吹罐、喷吹总管、由炉前煤粉分配器到喷吹支管的自动控制过程。
本次毕业设计只考虑了一个喷煤喷吹序列作为控制对象。
本次设计包含：课题本身的背景、由来、意义、主要工艺类型、国内外高炉喷煤喷吹技术的发展现状以及对未来发展的展望；阐述了所需传感器、阀、开关等硬件设备，主要进行了煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐控制，煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐控制，煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的控制，停喷控制，中间罐和喷吹罐的压力控制，煤粉仓、中间罐及喷吹罐温度、压力的安全连锁控制，喷吹风压力的自动测量等控制项目；本设计主要选用的PLC控制系统的选型、硬件配置选择、I/O表编写、硬件接线图的绘制的工作。
关键词：PLC；高炉喷煤；传感器AbstractThe graduation project focused on the automatic control of blast furnace coal injection system, does not include coal grinding process control. Cntrol the process of automation and control, includingo coal powder storage warehouse, the middle tank,the injection tank, injection Explorer,front-end from the blast furnace coal injection powder distribution device to the branch pipe. The graduation project, a PCI only consider as a controlled injection sequence.The design includes: That the issue of background, origin, meaning, the main type of technology, at home and abroad PCI jet technology development prospects and the future development of.On the need for the sensors, valves, switches and other hardware equipment.Mainly carried out coal powder from the coal powder position to control the middle of the tank,pulverized coal injection in the middle tank to tank can back control from the pulverized coal injection into blast furnace tuyere spray cans of control, stop the injection control, the middle tank and the injection pressure control tank, coal stores, intermediate and spray cans blow tank temperature and pressure control of the security chain, hair spray, such as automatic measurement of the pressure control projects; the design of the main selection of the PLC control system selection, hardware configuration options, I / O table prepared mapping hardware wiring work.KeyWords：PLC; blast furnace pulverized coal injection; sensor详细摘要高炉喷煤技术始于1840年S．M．Banks关于喷吹焦炭和无烟煤的设想；世界最早的工业应用即是根据这一设想于1840～1845年间在法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂实现的。
由此背景引出本次毕业设计的题目高炉喷煤喷吹技术的自动化控制。
课题主要阐述了高炉喷煤系统的喷吹工艺控制，不包括制粉工艺。
在此项技术产生的一百多年间，发展却相对缓慢，基本无进展；直至20世纪60年代初，欧洲、中国、美国的一些工厂才陆续开始在高炉上试验喷煤。
7O年代末，第二次石油危机的出现，加快了高炉喷煤技术的研究和发展，特别是欧洲和日本更是在实际应用上取得了重大突破。
第一部分前言中阐述了高炉喷煤的定义，就是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉（无烟煤、烟煤或两者的混合煤粉以及褐煤），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。
然后由定义引出了采用此项技术的意义，它以低价的煤代替了日趋贫乏且价格昂贵的冶金焦，降低了焦化，使高炉炼铁的成本大幅下降。
它是一种调剂炉况的手段，也改善炉缸工作状态，是高炉稳定顺行。
然后，又介绍了此工艺的常用基本流程，根据制粉装置到高炉距离的远近、煤粉仓，喷吹罐安放位置的差异、喷吹管路的粗细、喷吹压力的高低、输送浓度的大小以及喷枪形式的不同，可以有直接喷吹、间接喷吹；串罐喷吹、并罐喷吹；总管喷吹、多支管喷吹；高压喷吹、常压喷吹；浓相喷吹、稀相喷吹和氧煤枪喷吹、常规枪喷吹等各种形式的喷吹。
简介描述了几种较成熟的工业性生产流程：1、德国KvTTNER流程；2、美国阿姆科(ARMCO)流程；3、日本住友流程；4、日本川崎流程；5、卢森堡Paul Wurth流程；6、混合型流程；7 英钢联粒煤喷吹流程。
再后简要介绍了几种新喷煤工艺，包括：1、富氧大喷煤量技术；2、利用等离子大量喷吹煤粉；3、复合喷吹技术；4、粒煤喷吹技术。
在第一部分最后介绍了我国喷煤喷吹技术现状，进十几年这项技术在国内的进步和存在的问题，还包括对我国高炉发展前景的展望。
第二大部分主要阐述了高炉喷煤喷吹自动化控制整体方案。
首先对喷吹工艺及检测点布置进行了讲解，其中包括了所选用的三罐串罐喷吹所需放散阀、流化阀、充压阀、均压阀、灭火氮气阀、下锥形阀、上锥形阀、给料器和下煤球阀的分配进行了比较细致的叙述并附图对安装位置进行说明，又对各种所需测量设备（如压力、温度、重量、气体含量等）、所需数量、安装位置进行了描述。
然后在附图的基础上进行喷吹控制过程描述。
先介绍了基本操作方式：全自动操作、手动操作和检修操作，然后是主要进行的操作过程总述（包括煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐控制，煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐控制，煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的控制，停止向高炉喷吹煤粉的控制，安全连锁控制程序），最后详细说明了具体操作过程。
中间罐加料：中间罐加料前的条件为中间罐必须为“空信号”，压力必须小于0.02MPa，放散阀处于“打开”状态，充压阀、流化阀、上锥阀和下锥阀处于“关闭”状态、中间罐与喷吹罐之间的均压阀处于“关闭”状态；满足上述条件后在进行倒罐操作开煤粉仓下锥形阀，开中间罐上锥形阀，关煤粉仓放散阀，开煤粉仓流化阀，中间罐“料满”信号发出时再进行以下操作，关煤粉仓流化阀，开煤粉仓放散阀，关煤粉仓下锥形阀，关中间罐上锥形阀，煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐顺序结束，中间罐处于“料满”位置。
喷吹罐加料：喷吹罐内煤量显示下限，自动发出允许加料信号，喷吹罐内压力达到设定值，中间罐“料满”；倒罐，关中间罐放散阀，开中间罐充压阀，中间罐与喷吹罐压差小于设定值时，关闭充压阀，打开两罐间均压阀，开中间罐下锥形阀，开喷吹罐上锥形阀，开中间罐流化阀，中间罐“料空”信号来后，进行下列操作，关中间罐流化阀，关中间罐下锥形阀，关喷吹罐上锥形阀，关中间罐充压阀，关中间罐与喷吹罐间均压阀，开中间罐放散阀，煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐顺序完成。
喷吹控制：前提条件得到高炉“允许喷吹”信号，喷吹罐内料位不低于下限，满足安全连锁要求，检查喷煤管路上手动阀门的状态，人工输入正常；喷吹控制，开喷吹风阀，开安全阀，开喷吹罐下煤球阀，开喷吹罐流化阀，启动给料器。
最后是停喷控制（发出停喷指令终止各“倒罐”操作，关喷吹罐下煤球阀，停给料器，关安全阀，关喷吹风阀）和对三罐及喷吹管道的压力、温度的安全连锁控制。
第三部分主要阐述了所用的各种测量设备（包括料位、压力、温度、氧含量、一氧化碳含量和重量测量设备）的选型和其技术指标的说明，所选用控制设备采用SIEMENS公司的SIMATIC S7系列的SIMATIC S7-300通用型PLC的CPU（6ES7 315-2AG10-0AB0），模拟量I/O模块（6ES7 331-7KF02-0AB0），数字量输入I/O模块（6ES7 321-1EH01-0AA0），数字量输出I/O模块(6ES7 322-1HH00-0AA0)的选型和详细数据说明。
关键词：PLC；高炉喷煤；传感器Detailed SummaryBlast furnace pulverized coal injection technology in 1840 at S. M. Banks on the injection of coke and anthracite idea; the world's first industrial applications are based on the idea that in 1840 ~ 1845 in the French province of Bologna near the iron works to achieve the Isle of Man. This background leads to the topic of graduation PCI design automation control injection technology. The main topics of the blast furnace pulverized coal injection system to control the injection process, does not include the milling process. In the technologies used to produce more than one hundred years, the development is relatively slow, the basic lack of progress; the 20th century until the early 60's, Europe, China, the United States before some of the factory started in the blast furnace pulverized coal injection on the test. 7O at the end of the second oil crisis in the emergence of the blast furnace pulverized coal injection technology to speed up research and development, especially in Europe and Japan is in the practical application has been made a major breakthrough. Foreword to the first part of the definition of a blast furnace pulverized coal injection is from the blast furnace tuyere direct injection to the ground of the coal (anthracite, bituminous coal, or both, as well as a mixture of pulverized lignite), to replace the coke to the blast furnace to provide heat and reducing agent. Led by the definition of the meaning of the use of this technology, it replaces the low-cost coal and increasingly scarce expensive metallurgical coke, coking reduced so that the cost of blast furnace substantially reduced. It is a means of regulating the status of furnace, but also work to improve the hearth, and is stable antegrade blast. And then introduced the basicprocess technology used, under the milling device to the distance from the blast furnace, coal stores, injection tank placement differences in the thickness pipeline injection, injection pressure is high or low concentrations of the size of transmission as well as different forms of spray, you can have a direct injection, indirect injection; string injection cans and cans of injection; Explorer injection, multi-branch injection; high-pressure injection, pressure injection; dense phase injection, dilute coal injection and oxygen injection machine, injection machine and other conventional forms of injection. Profile describes some of the more mature industrial production processes: 1, Germany KvTTNER process; 2, the United States armco (ARMCO) process; 3, Japan's Sumitomo processes; 4, flow Kawasaki, Japan; 5, Luxembourg Paul Wurth process; 6 , mixed-type process; 7 British Steel Union Coal particle injection process. Again after a brief introduction of several new coal technology, including: 1, the volume of oxygen-rich large coal technology; 2, the use of a large number of plasma pulverized coal injection; 3, compound injection techniques; 4, tablets coal injection technology. Finally, in the first part of the status quo of China's coal injection technology, more than ten years into the technology progress in China and problems, but also the development prospects of China's outlook for blast furnace. The second most of the major coal injection on blast furnace automation control package. First point of injection and detection process carried out on the layout, including the choice of three cans of string emission requirements can injection valve, fluid valve, charge pressure valve are pressure valves, fire nitrogen valve, conical valve under , the cone valve, under the coal feeder and the distribution of the ball valve were compared and described in detail on theinstallation drawings indicate the location, but also all the necessary measuring equipment (such as pressure, temperature, weight, gas content, etc.) , the required number, a description of the installation location. And then in the graph on the basis of the control process described injection. First introduced the basic mode of operation: fully automatic operation, manual operation, and maintenance operations, and then is a major operation carried out by Overview (including coal from the coal inverted position to the intermediate tank can control, to the pulverized coal injection in the middle tank cans cans back control from the injection of pulverized coal to blast furnace tuyere spray cans of control, stop the blast furnace pulverized coal injection control, security control procedures for the chain), and finally a detailed description of the specific operation. Tank feeding the middle: the middle of the pre-conditions can feed tank for the middle must be an "empty signal", the pressure must be less than 0.02MPa, emission valves in the "open" status, filling pressure valve, fluid valve, cone valve and the valve under the cone in the "off" state, intermediate between the cans and the cans are injection valve in the "off" state; to meet the above conditions can operate in open coal was under the cone valve position, open the middle of the cone-shaped tank valve, Bleeding valve clearance warehouse coal, the coal flow position of valve, the middle tank "full feed" signal when the following closing of coal flow valve position, the valve emission coal warehouse, customs warehouse under the cone of pulverized coal valve off the middle of the cone-shaped tank valve, coal from the coal warehouse cans down to the middle of the order of the end cans, cans in the middle of "full feed" position. Feed tank injection: injection volume of the tank showed that the lower limit of coal, toallow automatic feeding signal injection tank pressure settings to reach the middle tank "full feed"; inverted cans, Bleeding Tundish valve clearance, the tank filling the middle pressure valve, intermediate pressure tank and the injection tank is less than set value, the filling valve shut down, open the two cans were pressure between the valve and open the next among the tank valve cone, the cone-jet on the tank valve, open the middle fluid tank valve, the middle tank "feed air" signals, the following operations, clearance of middle-tank flow valve, clearance under the middle of tank valve cone, the cone-shaped tank clearance injection valve, filling tank clearance intermediate pressure valve, intermediate clearance between tank and tank-pressure injection valve, the valve emission Tundish, pulverized coal injection in the middle tank to tank down the order can be completed. Injection control: a prerequisite for blast furnace to be "allow injection" signal injection tank of not less than the minimum level to meet the security requirements of the chain, check the PCI manual control valves on the road, and entered into the normal; injection control , the injection valve, the safety valve, the injection of coal under the tank ball valve, open valve injection fluid can start to feed. Finally, there is cessation of injection control (injection instructions issued to stop the termination of the "anti-tank" to operate, clearance under the coal injection tank ball valve, stop feeder off safety valve, injection valve clearance) and the three cans and the injection pipe pressure, temperature control of the security chain.The third part mainly used on a variety of measuring equipment (including level, pressure, temperature, oxygen content, carbon monoxide content and weight measuringequipment) selection and description of its technical indicators, the use of control equipment selected by SIEMENS company's SIMATIC S7 series of SIMATIC S7-300-size-fits-PLC-CPU (6ES7 315-2AG10-0AB0), analog I / O module (6ES7 331-7KF02-0AB0), Digital Input I / O module (6ES7 321-1EH01-0AA0 ), digital output I / O module (6ES7 322-1HH00-0AA0) the selection and detailed data.Keywords: PLC; blast furnace pulverized coal injection; sensor目录摘要 (I)Abstract (II)详细摘要 (III)Detailed Summary (V)1 前言 (1)1.1 高炉喷煤技术背景 (1)1.2高炉喷煤的意义 (1)1.3高炉喷煤基本流程 (2)1.4喷吹技术的发展 (3)1.4.1富氧大喷煤量技术 (4)1.4.2利用等离子大量喷吹煤粉 (4)1.4.3复合喷吹技术 (4)1.4.4粒煤喷吹技术 (4)1.5我国喷煤喷吹技术 (5)1.5.1我国喷煤喷吹技术现状 (5)1.5.2我国高炉喷煤技术的进步 (6)1.5.3我国高炉喷煤存在的问题 (6)1.5.4我国高炉发展前景 (7)2 高炉喷煤喷吹自动化控制整体方案 (9)2.1 喷吹工艺及检测点布置 (9)2.2 工艺流程示意图 (9)2.3 喷吹控制过程描述 (10)2.3.1 喷吹系统操作方式 (10)2.3.2 喷吹过程描述 (11)3 设备选型 (14)3.1 所用测量设备选型 (14)3.1.1 料位测量设备选型 (14)3.1.2 温度测量设备选型 (16)3.1.3 压力测量设备选型 (16)3.1.4 氧含量测量设备选型 (17)3.1.5 一氧化碳测量设备选型 (18)3.1.6 重量测量设备选型 (19)3.2系统硬件配置方案 (20)3.2.1 总体配置方案 (20)3.2.2 SIMATIC S7-300通用型PLC简介 (20)3.2.3 CPU (21)3.2.4 PS 307 电源模块5A 6ES7 307-1EA00-0AA0 (25)3.2.5 模拟量输入模板SM 331 AI 8 × 12 位(6ES7 331-7KF02-0AB0) (26)3.2.6 数字量输入模板SM 321;DI 16×120 VAC（6ES7 321-1EH01-0AA0） (29)3.2.7 继电器输出模板SM 322 DO 16×继电器120VAC（6ES7 322-1HH00-0AA0） (30)3.2.8 PLC接线图（见附录D） (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录A模拟量I/O表 (37)附录B数字输入量I/O表 (39)附录C数字输出量I/O表 (41)附录D PLC接线图 (43)1 前言1.1 高炉喷煤技术背景高炉喷煤技术始于1840年S．M．Banks关于喷吹焦炭和无烟煤的设想；世界最早的工业应用即是根据这一设想于1840～1845年间在法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂实现的。