49216

Разработка микропроцессорной системы управления подачей фурмы в конвертере

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Разработать микропроцессорную систему управления подачей фурмы в конвертере. Разработать цифровое устройство управления подачей фурмы в конвертере. Например система управления положением кислородной фурмы осуществляет измерение и регулирование положения кислородной фурмы в соответствие с уставкой по положению фурмы над уровнем спокойной ванны с автоматической коррекцией на разгар футеровки и выдачей команды на отсечной клапан. Положение фурмы в разные этапы плавки: Первый период наведение шлака.

Русский

2013-12-23

36.85 KB

3 чел.

НИТУ МИСИС

Курсовая работа

Автоматизация технологических процессов и производств

Выполнил: Ефремов Д.В.

Группа: МЧА-08-2

Проверил: Лапшин И.В.

Москва, 2012

Задание на курсовую работу.

Разработать микропроцессорную систему управления подачей фурмы в конвертере.

Разработать цифровое устройство управления подачей фурмы в конвертере.


Теоретическое введение.

В основу функциональной структуры АСУ ТП положен принцип децентрализации функциональных элементов, образующих единую вычислительную систему, в которой имеются два уровня, каждый из которых делится на два подуровня. Первый уровень включает в себя системы, осуществляющие непосредственную связь с объектом управления и обеспечивающие измерение параметров процесса, состояния оборудования, определение параметров исходных материалов и отработку установок исполнительными механизмами и системы сбора и подготовки информации для реализации функций второго уровня, реализации диалога технологического и эксплуатационно-ремонтного персонала с техническими средствами АСУ ТП в

процессе управления. Ко второму уровню относятся системы, обеспечивающие

динамическое оценивание и прогнозирование значений важнейших неконтролируемых параметров плавки (оценка состояния ванны), и системы, обеспечивающие расчет статических и программных управлений на предстоящую плавку, а также расчет текущих значений управления, включая программы подачи раскислителей и легирующих. Системы, обеспечивающие непосредственную связь с объектом управления, делятся на информационные и информационно-управляющие. К первому типу относятся системы, обеспечивающие только выполнение измерительных и регистрирующих функций с последующей передачей информации на другие уровни и на индикацию. Ко второму типу относятся системы, обеспечивающие наряду с измерительными и регистрирующими функциями обработку уставок. Их работа возможна в четырех режимах: дистанционном (ручном), полуавтоматическом, автоматическом и от ЭВМ.

Системы, осуществляющие непосредственную связь с объектом управления,

представлены комплексами задач (системами определения), реализуемыми на

отдельных программно-технических комплексах (микропроцессорных системах).

Например, система управления положением кислородной фурмы,

осуществляет измерение и регулирование положения кислородной фурмы в

соответствие с уставкой по положению фурмы над уровнем спокойной ванны с

автоматической коррекцией на разгар футеровки и выдачей команды на отсечной

клапан. Уставки формируются подсистемой статического управления (в виде

программы изменения во времени) и подсистемой динамического управления в

режиме работы от ЭВМ либо программа выбирается машинистом дистрибутора в автоматическом режиме. Необходимые данные для корректировки на разгар футеровки конвертера передаются  из второго уровня системы.

Положение фурмы в разные этапы плавки:

Первый период – наведение шлака. Продувка ведется в верхнем положении фурмы в режиме открытой струи. Рациональный режим дутья на этом этапе способствует быстрому шлакообразованию, образованию оксида железа в реакционной зоне и интенсивному растворению извести.

Второй период – основной режим продувки. Цель периода – обеспечение ровного спокойного хода процесса. В этот период окисляется основное количество углерода. Продувка ведется в нижнем положении фурмы в режиме заглубленной струи.

Третий этап – заключительный. Скорость окисления углерода падает, т.к. кислород начинает перераспределяться в металле на окисление других примесей, содержание оксида железа в шлаке резко возрастает, кислород начинает растворяться в металле. Цель периода – остановить продувку в соответствующий заданному содержанию углерода и заданной температуре момент. Остановка производится оператором исходя из сведений о таких параметрах, как количество израсходованного кислорода на продувку, содержание СО и СО2 в отходящих газах и т.п. продувка ведется в верхнем положении фурмы в режиме открытой струи.

В начале и в конце плавки, когда скорость окисления углерода еще мала продувка ведется в режиме не заглубленной струи, в середине плавки большое количество пузырьков окиси углерода вспенивает расплав и продувка ведется в режиме заглубленной струи, образуется газо-шлако-металлическая эмульсия, чрезмерное вспенивание может привести к выбросам. В ходе процесса можно регулировать изменения положения фурмы. При относительно высоком положении фурмы струя практически не заглубляется в расплав, значит. Часть оксидов железа, образующихся на поверхности, переходит в шлак, что ускоряет растворение извести. При снижении фурмы кислород более полно усваивается  металлом – это ускоряет окисление углерода. Дутьевой режим во многом определяет длительность продувки, т.е. производительность конвертера.

Технологическая карта продувки

Данные для конвертера емкостью 80 т. (курсовой металлургия стали).

τпр = 12 мин

Высота фурмы на первом этапе – III

hcнач = 1 м; время периода – τнач ≈ 0,25τпр ≈ 3 мин

Высота фурмы на последнем этапе – II

hcкон = 0,8 м; время периода – τкон ≈ 0,1τпр ≈ 1 мин

основной период – I

hcосн = 0,7 м; время периода τосн ≈ 0,65τпр ≈ 8 мин

hc,м

  1(III)

0,8 (II)

0,7 (I)

      3           11          12                     tпр, мин

Микропроцессорная система управления подачей фурмы в конвертер.

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

Дш

1

1

1

0

1

0

Д.вр.

Т

Т

1

Цифровое устройство управления подачей фурмы в конвертере.

Начало

Опрос датчика на включение питания

Питание включено

нет

да

да

да

да

τ2<τ≤ τ3

τ1<τ≤ τ2

τ> τ3

h1

h2

h3

Завершение продувки

τ>=τ1

Опрос датчика τ

τ1, τ23.

h1,h2,h3

Конец

да


Реализация программы управления на языке ASSEMBLER

For 4 MVI A, 1

Сигнал включения питания системы (например 1)

OUT 4

Сообщим сталевару, чтобы он включил питание

IN 3

Опрос системы на включение питания (0-выкл или 1-вкл)

DCR A

Тек сигнал – сигнал задания

JNZ For 4

Пока разность м/у ними не равна 0 опрашиваем систему заново.

MVI B, 0011

τ1 = 3 мин

MVI C, 1011

τ2 = 11 мин

MVI D, 1100

τ3 = 12 мин

MVI E, 1D

Положение фурмы на III ступени 1 м

MOV A, E

В аккумуляторе высота 1м

OUT 2

For 1 IN 1

В аккумуляторе текущее время τ

CMP B

τ – τ1

JM for 1

Если τ < τ1, положение фурмы = 1 м

MOV A, E

В аккумуляторе значение 1 (м), τ > τ1

SBI 0,3D

1D – 0,3D = 0,7D (0,7 м)

OUT 2

MOV E, A

В регистре Е 0,7 м

For 2 IN 1

В аккумуляторе текущее время τ

CMP C

τ – τ2

JM for 2

Если τ < τ2, положение фурмы 0,7 м

MOV A, E

В аккумуляторе значение 0,7 м, τ > τ2

ADI 0,1D

0,7 D + 0,1D = 0,8D (0,8 м)

OUT 2

MOV E, A

В регистре Е 0,8 м

For 3 IN 1

В аккумуляторе текущее время τ

CMP D

τ – τ3

JM for 3

Если τ < τ3, положение фурмы 0,8 м

MVI A, 0

В аккумуляторе значение 0 м, τ > τ3

OUT 2

END

Теоретическое введение.

Весь технологический цикл в кислородном конвертере занимает 50 -60 мин, в том числе продувка кислородом 18-30 мин. По достижении заданного содержания углерода в стали дутье отключают, фурму подымают, конвертер наклоняют и металл через специальную летку выливают в ковш. После слива стали из конвертера через горловину сливают шлак. Полученный в кислородном конвертере металл содержит повышенное количество кислорода, что обусловливает необходимость его обязательного раскисления. Раскисление проводят добавкой более активных металлов с повышенным сродством кислороду в разливочный ковш  или желоб, транспортирующий металл в него из конвертера. Важнейшим преимуществом кислородно - конвертерного процесса, выражающиеся в бурном кипение расплава  при продувке,  высокой температуре расплавов и возможности быстрого ее регулирования, позволяют использовать его для получения легированных сталей. 

Положение фурмы в разные этапы плавки:

Первый период – наведение шлака. Продувка ведется в верхнем положении фурмы в режиме открытой струи. Рациональный режим дутья на этом этапе способствует быстрому шлакообразованию, образованию оксида железа в реакционной зоне и интенсивному растворению извести.

Второй период – основной режим продувки. Цель периода – обеспечение ровного спокойного хода процесса. В этот период окисляется основное количество углерода. Продувка ведется в нижнем положении фурмы в режиме заглубленной струи.

Третий этап – заключительный. Скорость окисления углерода падает, т.к. кислород начинает перераспределяться в металле на окисление других примесей, содержание оксида железа в шлаке резко возрастает, кислород начинает растворяться в металле. Цель периода – остановить продувку в соответствующий заданному содержанию углерода и заданной температуре момент. Остановка производится оператором исходя из сведений о таких параметрах, как количество израсходованного кислорода на продувку, содержание СО и СО2 в отходящих газах и т.п. продувка ведется в верхнем положении фурмы в режиме открытой струи.

В начале и в конце плавки, когда скорость окисления углерода еще мала продувка ведется в режиме не заглубленной струи, в середине плавки большое количество пузырьков окиси углерода вспенивает расплав и продувка ведется в режиме заглубленной струи, образуется газо-шлако-металлическая эмульсия, чрезмерное вспенивание может привести к выбросам. В ходе процесса можно регулировать изменения положения фурмы. При относительно высоком положении фурмы струя практически не заглубляется в расплав, значит. Часть оксидов железа, образующихся на поверхности, переходит в шлак, что ускоряет растворение извести. При снижении фурмы кислород более полно усваивается  металлом – это ускоряет окисление углерода. Дутьевой режим во многом определяет длительность продувки, т.е. производительность конвертера.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30906. Виды моторики пищеварительного тракта 49 KB
  Физиологические свойства и особенности гладкой мускулатуры пищеварительной трубки Гладкая мускулатура пищеварительной трубки состоит из гладкомышечных клеток ГМК. Межклеточные контакты ГМК пищеварительной трубки обеспечивает наличие нексусов. ГМК пищеварительной трубки обладают рядом физиологических свойств: возбудимостью проводимостью и сократимостью. Особенности возбудимости ГМК пищеварительной трубки: Возбудимость ГМК пищеварительной трубки ниже чем у миоцитов поперечнополосатой мускулатуры ППМ.
30907. Пищеварение в полости рта 27.5 KB
  Пищеварение в полости рта Секреция в ротовой полости В ротовой полости слюну вырабатывают 3 пары крупных и множество мелких слюнных желез. 1 Время нахождения пищи в ротовой полости в среднем 1618 секунд. Е нормальная микрофлора ротовой полости которая угнетает патологическую. В пределах ротовой полости ферменты слюны практически не оказывают влияния изза незначительного времени нахождения пищевого комка в ротовой полости.
30908. Пищеварении в желудке 38.5 KB
  Железы желудка состоят из трех видов клеток: Главные клетки вырабатывают ферменты; Париетальные обкладочные НCl; Добавочные слизь. Клеточный состав желез изменяется в различных отделах желудка в антральном нет главных клеток в пилорическом нет обкладочных. Стимулирует секрецию желез желудка. Стимулирует моторику желудка.
30909. Пищеварение в 12-перстной кишке 27.5 KB
  За сутки 1525 л панкреатического сока рН 7588. Специфические вещества поджелудочного сока: 1. Ферменты панкреатического сока. Пищеварительные ферменты поджелудочного сока Протеазы поджелудочного сока эндо и экзопептидазы: а Эндопептидазы действуют на молекулу изнутри расщепляя внутренние пептидные связи.
30910. Роль печени в пищеварении 29 KB
  Состав желчи: 1. Специфические вещества: желчные кислоты и желчные пигменты: билирубин основной пигмент у человека придает коричневую окраску; биливердин в основном в желчи травоядных животных зеленый цвет. Роль желчи в пищеварении: 1.Желчные кислоты как компонент желчи играют в пищеварении ведущую роль: эмульгируют жиры активируют поджелудочную липазу обеспечивают всасывание нерастворимых в воде веществ образуя с ними комплексы жирные кислоты холестерин жирорастворимые витамины А D Е К и соли Са2...
30911. Состав и свойства кишечного сока 44.5 KB
  Состав и свойства кишечного сока Сок тонкой кишки Объем суточной секреции 25 л. Сахараза Лактаза Мальтаза Изомальтаза Гаммаамилаза фиксирована к стенке кишки. Фосфатазы Щелочная фосфатаза Кислая фосфатаза Сок толстой кишки рН сока 8590. К специфическим веществам сока толстой кишки относится слизь которая обеспечивает формирование каловых масс.
30912. Всасывание 28.5 KB
  Всасываются глюкоза алкоголь некоторые лекарственные вещества валидол нитроглицерин назначаются под язык . В желудке всасываются вода алкоголь некоторые соли и моносахариды в минимальных количествах вещества растворенные в спирте всасываются в больших количествах. Всасываются: продукты гидролиза жиров белков углеводов вода минеральные соли витамины. В норме всасываются только низкомолекулярные вещества лишенные видовой и индивидуальной специфичности.
30913. Принципы регуляции деятельности пищеварительной сис 33.5 KB
  Принципы регуляции деятельности пищеварительной системы Общие принципы регуляции пищеварения 1. Механизмы регуляции пищеварения: делятся на: нервные и гуморальные. Нервная регуляция пищеварения Нервная регуляция пищеварения осуществляется за счет безусловных и условных рефлексов. Рефлекторная регуляция пищеварения имеет ряд особенностей: 1.
30914. Пластическая и энергетическая роль углеводов, жиров и белков 28 KB
  Пластическая роль липидов состоит в том что они входят в состав клеточных мембран и в значительной мере определяют их свойства. Большая часть жиров в организме находится в жировой ткани меньшая часть входит в состав клеточных структур. Они входят в состав клеточных структур в частности клеточных мембран а также ядерного вещества и цитоплазмы. Это вещество входит в состав клеточных мембран; оно является источником образования желчных кислот а также гормонов коры надпочечников и половых желез.