料时，根据配料单人工操作。主皮带机将配料送到中间仓等待料车,粉矿皮带机和碎焦皮带机分别将筛除的粉矿和碎焦送走。因本文主要考虑的是高炉上料系统，配料部分不做过多考虑。上料料系统由料车卷扬机布料器大小钟均压阀左右探尺等设备组成。按流程可简单分为料车上料系统以及炉顶布料系统。料车上料系统是料车按生产要求将中间仓内已配好的物料送到炉顶的过程。炉顶布料指高炉炼铁过程中，炉料主要是矿石和焦炭在高炉炉喉的分布。高炉布料的基本规律是高炉冶炼工艺理论的重要组成部分，控制高炉布料是高炉操作的个重要手段。习惯上称之为上部调剂。通常高炉炉料是分批装入高炉炉喉的。根据经验确定批料的矿石量与按焦炭负荷确定的批料焦炭量组成料批，通过布料设备双钟和旋转布料器装入炉喉。高炉是种逆流反应器，煤气在高炉下部产生，而后上升穿过料层炉料从上部下降与煤气作用，完成加热还原造渣熔化等冶炼过程。炉料在炉内由上而下，温度逐渐升高，直到熔化前，直保持炉喉布料的层状结构。焦炭多的地方煤气流较发展，因而炉料温度升高快，可见高炉布料对煤气分布以及软融带的形状和位置等是有重要影响的，这关系到煤气能量的充分利用，炉料的顺利下降以及高炉代寿命的长短。正常的高炉行程在炉内圆周方向上煤气与炉料的分布都是均匀或基本均匀的。其基本的动作顺序是卷扬机将料车送到炉顶,配料倒入小钟斗。大小钟严格互锁，不能同时打开，当大钟斗批料未满，小钟开启，料投入大钟斗，批料满且料线信号到，大钟开启，经布料器后,配料均匀倒入炉内。开大钟时同时打开均压阀,使大钟斗和炉压均压。左右探尺用于探测炉内料位,料线信号到,才能开大钟。操作方式高炉上料系统的操作方式根据工作状态可分为三种操作方式点动操作点动操作方式下，操作人员必须长按按钮，系统才会进行相应动作，这种方式主要是由于设备的调试。手动操作手动操作方式下，操作人员每次操作按钮，系统就会产生相应的动作，这种方式可以用于设备的调试，最主要的还是用于排除故障时的操作。当设备出现故障或物流不畅时,上料系统转入手动生产,直到排除故障,再切换到自动生产。半自动操作通过按钮实现上料卸料的单步自动控制。全自动操作当检测到炉内缺料时，操作台通过按钮实现上料开门小车上下行的全部自动控制。通过计算机可实现生产过程的按步顺序的自动控制过程，是主要生产方式。控制方式高炉上料系统控制方式先后采用继电器电子电路顺序控制可编程控制器及计算机控制系统等。现介绍高炉上料系统四种控制方式。继电器接触器控制早期高炉上料控制工艺过程，旦过程有变化就必须重新连接安装，因而存在研制和调试时系统采用继电器接触器进行控制，多数情况下为开环方式，由行程开关进行切换控制。这种控制方式由于采用导线连接，仅适用于个固定的间长修改不方便寿命短可靠性差故障检查困难控制精度低等严重不足。电子电路顺序控制电子电路顺序控制采用分立元件或部分采用集成电路，以门电路来代替继电器，用直流电磁阀代替交流电磁阀，用无触点行程开关及挡板实现动作程序的切换，具有感应快体积小成本低等优点。可编程控制器控制是专为工业环境下应用而设计的工业计算机，由于它具有可靠性高编程方便抗干扰能力强维修方便等特点，广泛用于各种类型的机械或生产过程的控制。近年来，更是以其高可靠性高性能的特点在高炉上料系统中得到了广泛应用。用控制高炉上料系统的动作程序及过程参数，采用数字定时器代替时间继电器中间继电器。该控制系统能产生直流电压，提供给直流电磁阀。用位移传感器等来实现动作程序和过程程序的切换，并进行比例压力和比例流量控制。采用程序存储方式，具有修改程序方便结构小巧可靠反映灵敏运行速度快等优点，并且可以进行开关量逻辑控制同时，其兼有模拟量例如，温度压力流量转速等闭环控制等功能。借助液晶或数码显示和键盘设定，生产者可以修改工艺过程参数检测生产过程，从而大大提高了精度与效率。计算机控制系统利用液晶来显示设定参数和过程参数及过程变化曲线，通过图形动画及菜单，使得成型过程可视化，具有信息量大操作直观方便等特点。同时，还具有较强的计算能力和自诊断故障报警模具参数存储压力和流量无级可调在线设定修改参数人机会话方式在线监测动作状态中文提示等功能，具有中英文等多种语言，可自由进行选择切换。该系统能够实现成型过程开环及闭环控制，提高了注塑机的性能，能够成型极高质量的塑料制品，并可对若干种故障进行报警。设计概述早期高炉上料控制系统多采用继电控制，主要存在两大缺陷是控制系统复杂，连锁环节多，外部连线多，故障频繁二是工作模式只有手动和机旁两种操作方式，手动操作用于生产，机旁操作用于机构调整，不能实现自动化生产。随着电子技术的发展及普及应用，采用作为主控制实现高炉上料系统的自动控制成为技术进步的必然。它有效解电机的选择步进电机有步距角涉及到相数静转矩及电流三大要素组成。旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。步距角的选择电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率当量换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度包括减速。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角般有度度五相电机度度二四相电机度度三相电机等。静力矩的选择步进电机的动态力矩下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单的惯性负载和单的摩擦负载是不存在的。直接起动时般由低速时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。般情况下，静力矩应为摩擦负载的倍内好，静力矩旦选定，电机的机座及长度便能确定下来几何尺寸。电流的选择静力矩样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流参考驱动电源及驱动电压。力矩与功率换算步进电机般在较大范围内调速使用其功率是变化的，般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下••其为功率单位为瓦，为每秒角速度，单位为弧度，为每分钟转速，为力矩单位为牛顿•米半步工作其中为每秒脉冲数简称步进电动机的驱动电源基本上由脉冲发生器脉冲分配器和脉冲放大器也称功率放大器三部分组成，如图所示。驱动器选型原则遵循先选电机后选驱动的原则,电机的相数电流大小是驱动器选择的决定性因素在选型中,还要根据输出信号的极性来决定驱动器输入信号是共阳极或共阴极。为了改善电机的运行性能和提高控制精度,通常通过选择带细分功能的驱动器来实现,目前驱动器的细分等级有倍倍倍倍等,最高可达倍细分。在实际应用中,应根据控制要和步进电机的特性选择合适的细分倍数,以达到更高的速度和更大的高速转矩,使电机运转精度更高,振动更小。脉冲发生器脉冲分配器脉冲放大器步行电动机工作机构指令图步进电机驱动电源方框图在设计中，有的产生脉冲，通过驱动器来控制步进电机，步进电机的工作方式为二相八拍，步距角为度。其控制原理图如图所示步进电机图步进电机控制原理图探尺系统高炉在冶炼的过程中，利用探尺探明炉内料面高低的情况。探尺是个铸钢圆柱体重锤，由卷扬机通过钢绳牵引经滑轮和链条将探尺伸入高炉炉膛内。值班室根据炉内冶炼要求，例如定出料线米，即料长下降到米时就要往炉内装料。假如由于装料机械故障或者其它环节出毛病没有及时装料而使实际料面继续下降，出现亏料现象，当实际料亏低于选择的料线米时发出亏料警告信号，同时发出闪光信号。探尺分为连续工作制和点测工作制，般情况按连续工作制工作，即探尺在任何时间均随料面的下降而下降，根据自整角机反馈信号随时监测料面位置,只有当向高炉内装料时，才自动提升到上极限位，待装料完毕小钟关闭后又自动下降。在些情况下，需要用点测工作制，探尺在装料过后即下降，待左右两个探尺都下降到规定料面时，延时大约分钟就自动提升到上极限位。左右探尺可同时工作，也可单独工作，任探尺降到工作料面，即两个探尺同时自动提升。探尺在装料完毕,下密封阀关闭后才允许下降。探尺提升后才能向高炉内装料。发出坐料信号后，探尺自动上升。本高炉料线与料面检测的设计装有左右两根探尺。装料时由卷扬机把探尺提起放料，检测时下放探尺。探尺装置装有自整角发送器，探尺下降的位移信号经自整角机发送器，发送给控制室内的自整角接受器，自整角接受器带动记录仪表指针，记录探尺下降的位移，由位移可以估计料面形状和炉内料的多少。在本实验中将其设计成开关输入量。当闭合时，相当于左右两根探尺下降，探测到炉内缺料。电气控制系统原理图有以上设计可知其电气控制系统原理图如图所示大钟小钟料车中间仓图主电路原理图图接线图控制系统软件设计方案软件介绍软件需要或或操作系统。软件可选择安装种语言英语，德语，意大利语，法语，西班牙语，中文。支持当前所有系列产品。例如，。在或早期版本中创建的项目中，在或打开前，必须以形式保存。因此，安装的文件夹中会包含软件。控制程序的设计系统涉及到全自动程序和手动程序。为了方便程序，便于读者阅读，程序清晰。程序中用到内部标志位，它们并不直接驱动外部负载，只起中间状态的暂存作用，类似与继电器系统中的中间继电器。用计数器计算小车的次数，定时器使小车准确停车。程序的基本结构高炉上料系统的控制是典型的顺序控制，它的工作循环是从探尺开始，步步有条不紊地进行，每个工步的执行都会使相应的电磁铁通电使得电磁阀动作，用行程开关和定时器来判断每步是否完成，并决定是否启动下个工步，采用顺序梯形图可以方便地完成相应的控制过程。动作流程图高炉上料系统顺序控制动作流程图如图所示。初始状态为大钟，小钟与料车内均有料，中间仓无料且关到位。初始状态两探尺从下探，下降高度到给定值，炉内缺料开均压阀开大钟，开到位停止，延时布料槽布料，延时，炉料布完关均压阀关大钟，到位停止开小钟，到位停，延时关小钟，到位停小车上行，车次加，到位停，延时小车下行，到位停，延时中间仓开闸门开到位延时闸门关到位料空，中间仓关，延时开报警开报警图高炉上料系统顺序控制动作流程图梯形图设计梯形图设计如下所示图梯形图结论如前所述，高炉生产是种规模大要素多要求严格的冶炼过程。首先上料必须准确，旦出现差错，将严重影响炉况，导致高炉休风甚至停产。还有，设备之间要有严密的联锁控制关系，如果控制失调，将出现槽下跑料现象，轻者浪费原料人力，重者将导致料车不能正常装料，迫使高