毕业设计（论文）-干燥窑上料自动化系统的设计及实现.doc

福州大学至诚学院本科生毕业设计（论文）题 目: 干燥窑上料自动化系统的设计及实现 姓 名： 许俊杰 学 号： 210992135 系 别： 电气工程系 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2009 指导教师： 施能民 林日上 2013年5月20日独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学至诚学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 干燥窑上料自动化系统的设计及实现摘要随着我国工业生产水平的快速发展，生产自动化技术也在不断提高，因此，自动化已成了工业生产中的一种趋势。工业生产机械化、自动化的实现使生产的质量、生产的效率、连续生产的能力得到大大的提高，并且减少了人力、财力等的投入。在冶金工业干燥窑生产当中上料的自动化系统尤为重要，干燥窑上料自动化系统的应用也越来越广泛。随着电子科学技术的发展应用，将PLC作为主控制器的自动控制技术成了现代工业技术发展的必然趋势。它有效解决了传统上料控制的缺陷，并提高了干燥窑上料自动化系统的安全性、可靠性、稳定性。本课题研究的是钢铁厂干燥窑上料自动化系统的应用，是通过西门子编程软件STEP-7编写程序，并且通过西门子组态软件WINCC设计上位机画面，方便于监控与操作。关键词：可编程序控制器，干燥窑，上料系统，自动控制IDrying kiln feeding automation system design and implementationAbstractWith the rapid development of Chinas industrial production, production automation technology has also been improved, therefore, automation has become a trend in industrial production1. Industrial production mechanization, automation make production quality, production efficiency, continuous production capacity has been greatly improved, and reduce the manpower, financial resources and other investment.Automation system in metallurgical industry dry kiln production material is particularly important, drying kiln application automation system is more and more widely. With the development of the application of Electronic Science and technology, automatic control technology of PLC as main controller has become the inevitable trend of the development of modern industrial technology. It effectively solves the defects of traditional feeding control, and improves the drying kiln automatic feeding system security, reliability, stability.This research is the application of automatic feeding system of iron and steel plant drying kiln, by Siemens programming software STEP-7 to program, and by Siemens configuration software WINCC to design the PC screen, easy to control and operation.Key Words: Programmable Controller,Dry kiln,Feeding System, Automatic Control目 录第1章 绪论11.1 研究背景11.2 研究意义11.3 研究内容11.4 论文组织2第2章 工程概述42.1 干燥窑系统42.2 碎煤加料系统52.3 红土矿加料系统52.4 无烟煤加料系统52.5石灰石加料系统5第3章 PLC的概述及I/0点位分配63.1 PLC的简介63.2 PLC控制系统的基本原则63.3 PLC控制系统的基本内容和一般步骤73.3.1 PLC控制系统设计的基本内容73.3.2 PLC控制系统的一般步骤73.3.3 I/0点分配表9第4章 相关控制系统的软件134.1 Step7软件介绍134.2干燥窑系统的部分程序详解134.3 红土矿进料系统A控制164.4模拟调试184.5 监控软件WINCC的相关介绍204.5.1 WINCC的简介204.5.2 通讯设置204.5.3 上位机的设计及运行22结论24参考文献25谢辞26附录 部分系统运行程序及现场照片27I干燥窑上料自动化系统的设计及实现第1章 绪论1.1 研究背景随着现代化社会的快速发展，在许多行业及领域对钢铁的需求越来越大，不仅在数量上有所需求，同时在钢铁的质量上得要求也在不断地提高。在钢铁生产过程中，红土矿为炼钢的原材料直接影响到整个钢铁生产过程中的数量与质量。而干燥窑自动化上料系统作为干燥窑中一个重要环节，负责红土矿原料的输送，对于干燥窑自动化上料系统中采用的高新技术在不断发展。就目前而言，干燥窑上料自动化系统采用PLC控制技术是现代化产业的一种趋势。干燥窑是钢铁生产的重要设备，是一种规模大，有严格要求的生产过程，它良好的运作能为后面的生产提供优良的原料，这就对控制系统的可靠性提出了比较高的要求。特别是在回转干燥窑的大型化的比以前越来越明显的情况下，还用人工去执行是相当困难的，所以它能稳定、准确的工作是非常重要的。这就要求干燥窑上料实现自动化的生产方式。1.2 研究意义 我国是世界时使用回转干燥窑数量最多的国家，但是绝大多数干燥窑上料的效率低，其生产技术、控制技术与检测的方法与发达国家有比较大的差距。干燥窑作为钢铁生产中的重要设备，其运行的好坏与效率，直接关系到企业的生产效益。随着市场竞争的日趋激烈，降低干燥窑上料的生产成本，减少有害气体的排放量，已成为了企业急需解决的问题。本课题正是在这样的背景下产生的，探索研究干燥窑上料自动化系统的设计的可行性，建立一套基于西门子PLC的控制系统，为企业提高经济效益，实现清洁生产提供积极有效的解决途径。1.3 研究内容系统的总体方案如图1-1:系统由组态监控软件，PLC组成，用以实现以下功能： 干燥窑上料系统的启动、停止、急停、复位控制和手动/自动工作方式选择。 通过组态软件窗口可以形象显示干燥窑上料系统的工艺流程。 实时监测的功能，运行时监测各元件的运行状态。 故障的报警显示。图1-1 设计流程图1.4 论文组织本论文一共分为四章，重点放在二，三，四章。第一章为绪论，主要介绍本课题的干燥窑上料自动化的背景、意义、以及研究内容。第二章为工程概述，主要介绍生产工艺及整个生产流程。第三章为PLC的概述及I/0点位分配，简单介绍了PLC，编写I/O点位分配。第四章简单叙述了控制软件Step7及WINCC在本课题中的应用。第2章 工程概述干燥窑的作用是将红土矿进行干燥，进而干燥出事先设定含水量一定的红土矿。干燥窑上料生产流程红土矿经干燥窑干燥后根据准备室雷达料位计检测出的高低选择上料或者停止上料。它有干燥窑系统、红土矿加料系统、原料厂循环水泵系统等8个子系统。其中红土矿加料系统、石灰石加料系统、无烟煤加料是整个上料系统的最重要组成部分。本章将简单地介绍它们的生产工艺流程。图2-1 干燥窑及红土矿加料系统图2-2碎煤加料系统图2-3 准备室系统2.1 干燥窑系统自动运行前，通过以太网接收其它厂家的信号正常，和准备好的信号。自动运行时，准备室K-2可逆皮带M17运行-K-1皮带M16-1#沸腾炉鼓风机-助燃风机117M-1#除尘风机1BP-1#圆筒干燥机主传动101M- GZ1-1胶带机105M-1#板式给料机102M、103M，停止时按相反的方向停止。其它条件：（1） 准备室K-2可逆皮带自动运行的条件：准备室雷达料位计LE201检测低料位时，K-2可逆皮带正转运行，直到LE201检测到高料位时停止；当雷达料位LE202检测到低料位时，K-2可逆皮带反转运行直到LT202检测到高料位时停止。（2）1#除尘风机1BP，调节干燥窑恒定的压力。（3）1#板式给料机102M、103M，根据画面的设定重量和WE-1（皮带称）自动调整转速和起动台数。1#和2#板式给料机运行方式一样。（3）1#圆筒干燥机主传动101M根据1SF水份仪反馈的信号，自动调节水份，首先必须保证热量和流量来源的恒定。1#和2#圆筒干燥机主传动运行方式一样。（4）1#圆筒干燥机主传动101M运行条件:原料场循环水泵已经启动，工作正常；ET1稀油润滑站已经启动，工作正常；挡轮液压站已经启动，工作正常。2.2 碎煤加料系统 自动运行时，1#斗式提升机111M首先运行-1#锤式破碎机108M-1#直线振动筛109M-1#上煤胶带机107M-1#振动给料机110M，停止时按相反的方向停止。其它条件：（1）仓壁振动器112M、113M、114M根据网络传过来的圆盘给料机运行数据同时运行。（2）1#斗式提升机111M自动运行的条件：雷达料位计1LE检测到低料位时起动，高料位时停止，保持碎煤仓内有料。1#、2#斗式提升机工作方式一样。2.3 红土矿加料系统 自动运行时，通过网络传来的启动和停止信号，启动相应的卸料器-P-1胶带机-P-6胶带机91M-K-3胶带机18M-1#锤式破碎机13M-1#圆振筛12M-1#中型板式给料机11M-1#振动电机14M -1#稳流给料装置15M。从K-4胶带机到2#稳流给料装置的运行方式和上面一样。2.4 无烟煤加料系统通过网络传来的启动和停止信号，启动相应的卸料器-P-7胶带机-Z1-1胶带机M51-直拖式胶带给料机31M-振动电机32M1、32M2，停止时按相反的顺序停止。2.5石灰石加料系统通过网络传来的启动和停止信号，启动相应的卸料器-P-3胶带机-Z1-2胶带机M52-直拖式胶带给料机41M-振动电机42M1、42M2，停止时按相反的顺序停止。第3章 PLC的概述及I/0点位分配3.1 PLC的简介可编程控制器的英文名称Progammable Controller，本来应简称为PC，为了与个人计算机的英文名称Personal Computer的简称PC相区别，一般将它简称为PLC，即Programmerable Logic Controller。随着计算机，微处理器等的飞速发展，计算机控制已经扩展到几乎所有的工业领域。可编程控制器是工业上应用最广泛、使用最方便，功能最强大的工业控制装置。PLC是从上世纪80年代初发展起来的，在继电器逻辑控制系统的基础上，发展成为以微处理器为中心。PLC即可以实现逻辑控制、计数、计时、子程序，分支程序等顺序控制功能。又包含有数据运算、联网通信、数据处理、模拟量调节、操作显示等功能的。PLC的产生与发展继电器有着很大的关联。继电器控制系统有着百年的应用历史。所谓的继电器是用一种弱点电信号控制强电的电力控制系统。传统的继电器结构比较复杂，当它发生故障时，技术人员找出和解决发生故障点是比较困难的，所花费得时间，会严重地影响到企业的生产。而且当企业所要求的生产要求发生变化时，PLC内的控制柜的元件以及接线需要作出相应的改变，这种改变的设计周期比较的长、而且费用很高，以至于有的企业直接掉旧的，再来制作一台新的PLC控制柜。了解它的工作原理，调试和维护PLC控制系统的能力，已经成为现代工业行业对电气技术人员和工科学生的基本要求2。当前钢铁生产企业要对于市场所需求的变化规律能够做出快速的符合市场的方案和措施，以便能够抢在其它企业前面生产出各种性价比高的工业化产品。PLC的至八十年代在我国推广以来，在我国得到了相当迅速的发展和创新，它已经大批量地应用在各种工业新旧设备中，各行各业也涌现出大批应用PLC相关的设备的研究成果。3.2 PLC控制系统的基本原则（1） 集成性：系统的功能模块，包够硬件和软件都具相互独立性，某功能模块的故障不会影响到另一功能模块。（2） 实时性：系统的信息采集周期要小于500ms.（3） 可靠性:保证PLC控制系统能够长期、可靠、稳定的运行，是控制系统的主要原则。在设计时要考虑系统的设计、元器件选择，软件编程上要全面考虑，以确保系统的安全可靠。例如，应保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且非正常情况下如突然断电，按错按钮等也能工作3。（4） 安全性：系统中一个错误信息不会是整个系统发生错误。3.3 PLC控制系统的基本内容和一般步骤3.3.1 PLC控制系统设计的基本内容（1）确定系统运行的方式与控制方式。（2）选择控制对象。（3）PLC的选择。（4）分配I/O点。（5）设计控制程序。 （6）制作技术文件。3.3.2 PLC控制系统的一般步骤（1）要求了解对象，制定被控对象的上料工艺流程及工作特点，掌握被控对象的机，电，液之间的配合。（2）确定PLC的I/O点数。（由用户所需的输入和输出设备来确定）（3）选择PLC的型号、容量、I/O模块、电源的选择。（4）分配I/O地址。选择型号、规格和数量符合设计的输入输出设备，包括开关、指示灯和接触器等。绘制PLC外部I/O接线图和编制程序。（5）进行PLC程序编写。在编写程序时，进行符合型号控制柜的设计和组装。（6）联机调试。就是将调试通过的PLC程序用Step 7软件在现场进行在线调试。（7）整理设计说明书、电气接线图、使用说明书等技术文件。PLC控制系统的一般步骤如图3-1。开始分析控制要求确定用户I/O设备PLC硬件系统设置绘制流程图设计安装控制柜设计体形图修改程序程序输入PLC现场施工连线软件测试正常是否？否？ N Y 整体测试满足要求？ N Y编制技术文件交付使用图3-1 PLC控制系统的设计图3.3.3 I/0点分配表表3-2 系统的I/O点分配表点位类型地址数据类型注释输入点I 0.0BOOL 1#圆筒干燥机M101_电机风扇过载I 0.1BOOL 1#圆筒干燥机M101_集中操作I 0.2BOOL1#圆筒干燥机M101_变频运行反馈I 0.3BOOL1#圆筒干燥机M101_电源OKI 0.4BOOL1#圆筒干燥机M101_电机风扇运行反馈I 0.5BOOL1#圆筒干燥机M101_变频故障反馈I 0.6BOOL1#板式给矿机M202_主接触器吸合I 0.7BOOL1#板式给矿机M202_电机风扇运行反馈I 1.0BOOL1#板式给矿机M202_集中操作反馈I 1.1BOOL1#板式给矿机M202_变频运行反馈I 1.2BOOL1#板式给矿机M202_电源OKI 1.3BOOL1#板式给矿机M202_变频故障反馈I 1.4BOOL1#板式给矿机M202_自动操作允许I 1.5BOOL1#板式给矿机M202_运行I 1.6BOOL1#板式给矿机M202_集中故障I 1.7BOOL1#板式给矿机M202_上电备妥I 2.0BOOL1#板式给矿机M202_累计量脉冲I 2.1BOOL1#板式给矿机M202_手动反馈I 2.2BOOL1#板式给矿机M202_自动反馈I 4.0BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_主接触器吸合I 4.1BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_电源正常I 4.2BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_软启运行反馈I 4.3BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_软启故障I 4.4BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_集中操作I 4.5BOOL1#助燃风机M117_主接触器吸合I 4.6BOOL1#助燃风机M117_电源正常I 4.7BOOL1#助燃风机M117_软启运行反馈I 5.0BOOL1#助燃风机M117_软启故障I 5.2BOOLGZ1-1胶带机M105_主接触器吸合I 5.3BOOLGZ1-1胶带机M105_电源正常I 5.4BOOLGZ1-1胶带机M105_软启运行反馈I 5.5BOOLGZ1-1胶带机M105_软启故障I 5.6BOOLGZ1-1胶带机M105_一级跑偏I 5.7BOOLGZ1-1胶带机M105_二级跑偏I 6.0BOOLGZ1-1胶带机M105_打滑检测续表3-2点位类型地址数据类型注释输入点I 7.1BOOL1#上煤胶带机M107_过载故障信号I 7.2BOOL1#上煤胶带机M107_一级跑偏I 7.3BOOL1#上煤机胶带M107_二级跑偏I 7.4BOOL1#上煤胶带机M107_打滑检测I 7.5BOOL1#上煤胶带机M107_拉绳急停I 7.6BOOL1#上煤胶带机M107_集中操作I 7.7BOOL1#锤式破碎机M108_运行反馈I 8.0BOOL1#锤式破碎机M108_电源OKI 8.1BOOL1#锤式破碎机M108_热继故障I 8.2BOOL1#锤式破碎机M108_集中操作I 8.3BOOL1#直线振动筛M109_1_2_运行反馈I 8.4BOOL1#直线振动筛M109_1_2_电源OKI 8.5BOOL1#直线振动筛M109_1_2_热继故障I 8.6BOOL1#直线振动筛M109_1_2_集中操作I 8.7BOOL1#振动筛给料机M110_1_2_运行反馈I 9.0BOOL1#振动筛给料机M110_1_2_电源OKI 9.1BOOL1#振动筛给料机M110_1_2_热继故障I 9.2BOOL1#振动筛给料机M110_1_2_集中操作I 9.3BOOL1#斗式提升机M211_运行反馈I 9.4BOOL1#斗式提升机M211_电源OKI 9.5BOOL1#斗式提升机M211_热继故障I 9.6BOOL1#斗式提升机M211_热继故障I 9.7BOOL1#仓壁振动器M112_运行反馈I 10.0BOOL1#仓壁振动器M112_电源OKI 10.1BOOL1#仓壁振动器M112_热继故障I 10.2BOOL1#仓壁振动器M112_集中操作I 42.4BOOLK-1胶带机M16_主接触器吸合I 42.5BOOLK-1胶带机M16_电源正常I 42.6BOOLK-1胶带机M16_软启运行反馈I 42.7BOOLK-1胶带机M16_软启故障I 43.0BOOLK-1胶带机M16_一级跑偏I 43.1BOOLK-1胶带机M16_二级跑偏I 43.2BOOLK-1胶带机M16_打滑检测I 43.3BOOLK-1胶带机M16_拉绳急停I 43.4BOOLK-1胶带机M16_集中操作I 43.5BOOLK-2固定可逆胶带机M17_正转反馈I 43.6BOOLK-2固定可逆胶带机M17_反转反馈I 43.7BOOLK-2固定可逆胶带机M17_电源正常I 43.0BOOLK-2固定可逆胶带机M17_过载故障信号I 43.1BOOLK-2固定可逆胶带机M17_一级跑偏续表3-2点位类型地址数据类型注释输入点I 43.2BOOLK-2固定可逆胶带机M17_二级跑偏I 43.3BOOLK-2固定可逆胶带机M17_打滑检测I 43.4BOOLK-2固定可逆胶带机M17_拉绳急停I 43.5BOOLK-2固定可逆胶带机M17_集中操作I 51.0BOOLK-4胶带机M19_运行反馈I 51.1BOOLK-4胶带机M19_电源正常I 51.2BOOLK-4胶带机M19_过载故障信号I 51.3BOOLK-4胶带机M19_一级跑偏I 51.4BOOLK-4胶带机M19_二级跑偏I 51.5BOOLK-4胶带机M19_打滑检测I 51.6BOOLK-4胶带机M19_拉绳急停I 51.7BOOLK-4胶带机M19_集中操作I 58.4BOOLP-1胶带机M61_运行反馈I 58.5BOOLP-1胶带机M61_电源正常I 58.6BOOLP-1胶带机M61_过载故障信号I 58.7BOOLP-1胶带机M61_集中操作I 59.0BOOLP-1胶带机M61_一级跑偏I 59.1BOOLP-1胶带机M61_二级跑偏I 59.2BOOLP-1胶带机M61_打滑检测I 59.3BOOLP-1胶带机M61_拉绳急停I 59.4BOOLP-6胶带机M91_主接触器吸合I 59.5BOOLP-6胶带机M91_电源正常I 59.6BOOLP-6胶带机M91_软启运行反馈I 59.7BOOLP-6胶带机M91_软启故障I 60.0BOOLP-6胶带机M91_一级跑偏I 60.1BOOLP-6胶带机M91_二级跑偏I 60.2BOOLP-6胶带机M91_打滑检测I 60.3BOOLP-6胶带机M91_拉绳急停I 60.4BOOLP-6胶带机M91_集中操作输出点Q 0.0BOOL1#圆筒干燥机M101_系统启动信号Q 1.1BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_启动信号Q 1.2BOOL1#沸腾炉鼓风机M104_故障复位信号Q 1.3BOOL1#助燃风机M117_启动信号Q 1.4BOOL1#助燃风机M117_故障复位信号Q 1.5BOOLGZ1-1胶带机M105_启动信号Q 1.6BOOLGZ1-1胶带机M105_故障复位信号Q 1.7BOOLGZ1-1胶带机M105_启动预告Q 2.1BOOL1#上煤胶带机M107_启动信号Q 2.2BOOL1#上煤胶带机M107_启动预告Q 2.3BOOL1#锤式破碎机M108_启动信号续表3-2点位类型地址数据类型注释输出点Q 2.4BOOL1#直线振动筛M109_1_2_启动信号Q 2.5BOOL1#振动筛给料机M110_1_2_启动信号Q 4.1BOOL1#板式给矿机M202_系统启动信号Q 4.2BOOL1#板式给矿机M202_故障复位信号Q 4.3BOOL1#板式给矿机M202_确认故障Q 4.4BOOL1#板式给矿机M202_远程启停Q 6.6BOOL1#斗式提升机M211_启动信号Q 10.7BOOLK-1胶带机M16_启动信号Q 11.0BOOLK-1胶带机M16_故障复位信号Q 11.1BOOLK-1胶带机M16_启动预告Q 11.2BOOLK-2固定可逆胶带机M17_正转启动信号Q 11.3BOOLK-2固定可逆胶带机M17_反转启动信号Q 11.0BOOLK-2固定可逆胶带机M17_启动预告Q 12.7BOOLK-4胶带机M19_启动信号Q 13.0BOOLK-4胶带机M19_启动预告Q 15.0BOOLP-1胶带机M61_启动信号Q 15.1BOOLP-1胶带机M61_启动预告Q 15.2BOOLP-6胶带机M91_启动信号Q 15.3BOOLP-6胶带机M91_故障复位信号Q 15.4BOOLP-6胶带机M91_启动预告第4章 相关控制系统的软件4.1 Step7软件介绍安装Step7v5.5需要Windows2000/Sp3或者安装Windows XP。可选择安装的语言有中文、英语、德语、意大利等6种语言。STEP 7-Micro/WIN V5.5 SP3支持当前所有 S7-400 CN CPU22X 系列产品。例如CPU222 CN，CPU224 CN，CPU224XP CN，CPU226 CN等。在创建项目中必须以STL形式保存，装CD的文件夹中会包含STEP 7-Micro/WIN V5.5软件。它分为程序块、组织块OB、系统功能块SFC、数据块DB和功能块FB。CPU 类型决定各种块类型许可的块的数目和长度。Step 7具有以下优点：（1） 程序段标准化；（2） 使人容易看懂，理解程序；（3） 程序的结构简单；（4） 使调试简单化；（5） 便于修改程序；4.2干燥窑系统的部分程序详解干燥窑上料自动化系统的更多程序见附录1，程序采用了逻辑控制，都是开关量。由于整个系统的程序比较多，无法在本文中一一详解，现简单介绍几段干燥窑系统的程序。图4-1 K-2可逆皮带的正转运行 图4-2 K-2皮带的反转运行 如图4-1所示，当准备室的红土矿料位计料位计检测到底料位时，LE_201.Alarm_LL导通,K-2皮带开始正转。PLC正常工作时，采用的是自动的工作方式，HIM自动与HIM自锁，两点不会同时导通。同时，料位计料位的高料位LE_201.Alarm_HH与低料位LE_201.Alarm_LL联锁，防止料位计发生故障时，正反转同时运行而发生故障。如图4-2所示，准备室的红土矿料位计检测到高料位，底料位LE_201.Alarm_LL不导通，高料位LE_201.Alarm_HH导通，K-2皮带反转。图4-3 开关的超时报警当#QOut_Start 3运行反馈没有输出时，时间继电器经过5S接通，开关报警输出信号，在上位机上显示报警信号。 K-2皮带运行后，BD38.DBX2.2导通，k-2皮带开始运行。图4-4 圆筒干燥机主传动101M的运行程序原料场的循环水泵、ET1稀油润滑站、挡轮液压站启动，而且工作正常，圆筒干燥机主传动101M的程序开始运行。它们保证了圆筒干燥机的热量的恒定。DB2.DBX52运行反馈了1SF水分仪的反馈信号，自动调节了水分。图4-5 1#板式给料机102M的运行程序挡轮液压站启动后，DB38.DBX2.5接通通，1#板式给料机102M开始运行，根据画面的设定重量和WE-1（皮带称）自动调整转速和起动台数。4.3 红土矿进料系统A控制系统的操作方式有三种，分别是HMI手动、HMI自动、机旁手动。机旁手动优先。操作箱有就地和集中两种操作方式。选择就地时，可在机旁的按钮直接选择启动或者停止。当选择集中控制时，可选择HMI手动和HMI自动。选择HMI手动，则由HMI按钮控制。选择HMI自动，则系统的停止与系统的流程有关。图4-6 HMI自动和HMI手动图4-7 HMI自动图4-8 运行反馈（1）图4-9 运行反馈（2）当系统选择自动时，按下启动键，S处于上升沿，触发器置位。#Run接通，如图4-8和图4-9的运行反馈开始运行。由于运行反馈的程序较多，故只画出2个运行反馈。#QOut_Start 1输出8S后，#QOut_Start 2输出。当#QOut_Start 7 也接通，或者按下停止按钮，R处于下降沿，触发器复位。4.4模拟调试Step7v5.5是西门子S7-400的PLC编程软件，Simulation是西门子S7-400系列PLC的仿真软件。首先将PLC程序输入并编译，修改语法错误。直到出现总错误数为0，表明语法编程无误。如图4-104-10 编程界面接着用Simulation在计算机中进行模拟调试，修改逻辑错误。图4-11 CPU选型图4-12 扩展模块在选择了CPU 和扩展模块后，将程序中的梯形图转化为STL语言。设置程序监视。4.5 监控软件WINCC的相关介绍4.5.1 WINCC的简介 随着计算机硬件和软件技术的快速发展，自动化产品呈现小型化、网络化、开放式和低成本的发展趋势，并形成了标准的软硬件和网络结构系统3。监控组态软件成为了其中的桥梁和纽带，是自动化系统集成的关键部分之一。 西门子公司的WINCC是Windows Control Conter 的简称。WINCC继承了西门子公司的全集成自动化产品的技术，以及无缝连接的特点，WINCC可以在个人计算机环境下与多种自动化设备和控制软件集成4。它有着丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用起来非常的灵活、功能齐全。各用户可以在WINCC友好的界面下进行组态、编程、数据管理，也可以形成工程技术人员所需要的操作监控画面、报警画面和实时历史趋势曲线、报表数据等。为WINCC用户提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不但缩短了软件设计周期，还提高了工作效率5。WINCC具有以下几个特点：（1） 是通WINCC用的系统，它可以用于自动化领域作为操作员的控制和监控任务。（2） 具有高WINCC度的开放性和集成的能力。（3） 使用起来高效。其完善的功能降低了工程和培训所需要的时间。（4） TIA（全集成自动化）系统能全面地集成各种自动化软件。构成WINCC的9大部件为：变量管理器、图形编辑器、报警记录、变量归档、报表编辑器、全局脚本、文本库、用户管理器、交叉引用表6。4.5.2 通讯设置 SIMATIC S7 Protocl Suite是WINCC的通讯驱动程序，它支持多种网络协议和类型，包括TCP/IP、Industril Ethernet、PROFIBUS、MPI等。本次设计采用的就是工业以太网TCP/IP协议如图4-13。图4-13 WINCC窗口图图4-14连接参数图4-15系统参数4.5.3 上位机的设计及运行上位机画面采用了西门子WINCC软件来设计来满足干燥窑上料自动化系统的工艺流程和系统对监控系统的要求，能使生产操作过程和监控集成到监控室，具备了对生产过程的数据动态监视、生产过程的操作控制、异常信号的报警、历史数据等。图4-16是干燥窑监控流程图运行画面，它能同时监控两个工位的两套回转干燥窑的生产状况。在该画面中可以实现以下功能：运输皮带的启停、胶带机的启停、除尘风机的启停、板式给料机的启停等。当某设备出现故障时，画面会在显示出故障的具体地点，并且发出报警。运行时，系统将根据系统的工艺流程及要求，首先先检查设备是否有故障，然后依次启动设备，按照设定的程序依次执行，监控画面会实时显示各设备运行情况。实时报警画面不但发出报警提示，而且会记录下相关信息以备查询，如图4-17所示。运行记录画面记录了每一次生产的数据，并生成生产报表，可供查询，打印，如图4-18。图4-16监视干燥窑运行的画面图4-17报警记录画面图4-18 报表画面结论随着工业生产技术的不断发展，怎样提高工业生产的质量、效率、产量已成了绝大部分企业的发展方向。因此本文针对炼钢产业中干燥窑窑上料自动化系统的应用来论述如何使来使干燥窑系统较高效的运行。做的具体工作如下：(1) 通过对一些文献资料的阅读详细探究了什么是干燥窑，了解上料自动化对企业带来的好处，对这项先进的技术做出了比较直观的分析和展现；(2) 初步分析干燥窑上料系统的工艺流程。(3) 在分析了干燥窑及其它子系统的自动化上料特点后，编制出各系统的生产过程的流程图，完成了对各系统的PLC程序的设计，并编写程序。由于时间仓促及能力有限，系统中还有一些不够完善的地方。因此，本课题研究的下一步工作方向是，在系统今后的生产过程中进行实时监控观察，当出现一些问题或者有不尽合理的地方，要进行随时的修改，进一步完善控制方案，优化控制技术手段。由于设计时间有限，本人的知识水平有限。设计中难免会存在许多不足和纰漏，在此敬请各位老师批评指正。参考文献1 刘新正PLC控制系统的开发与应用J新世纪水泥导报，2005，(2)：37-382 兰蔚，李晓东组态软件和PLC在控制仿真系统中开发与应用J水利信息化，2009， 15：55-573 陈洁现代PLC 控制技术与发展J精密制造与自动化，2004，(4)：48-494 马文艳，冯萍面向PLC的组态软件图形界面的设计与实现J计算机测量与控制，2007，15(9)：1235-12375 金文兵由组态软件、智能仪表及PLC等组成的工业控制系统J电力自动化设备，2005，25 (6)：73-766 Fortes M.and Okos M.R.Drying Theories：their bases and Iimitations as applied to foods and grainJ.AdvancesinDrying.1980，12：119-154