可编程序控制器在焦化企业四大车联锁中的应用与设计_开题报告

一、^范文的背景

钢铁及焦化产业一直是我国工业的基础支柱产业，关系着国民经济的命脉。我国传统的焦炉机车运行方式主要依赖人工，这种方式不仅令作业人员承受着恶劣工作环境的煎熬，也使得定位不精、配合不紧，轻则贻误生产计划，重则酿成重大生产安全事故。目前，我国大多数焦化企业在焦炉车辆的运行中还是采用落后的人工操作方式——即人眼定位，人工通信（吹哨或对讲机通信）。这种方式存在很多安全隐患：在大雨、大雾、大风等恶劣气候条件下，人眼很难准确定位，在焦化现场，存在较强的电气干扰，对讲机很难保证清晰的话音，这样定位不准确，就会使推焦杆在推焦过程中刮碰炉壁，从而降低焦炉的使用寿命；若机车未准确对位，就开始推焦，就会红焦落地，造成重大生产事故。且机车司机的工作内容不仅枯燥单一，还必须时刻保持注意力集中，每一个机车动作的时机和精确度都要分毫不差。这就给现场作业人员带来了极大的考验。

二、国内外研究概况及现存问题

国内对于焦炉机车的定位和通讯早有探索。在定位方面，最早的应用是将光电传感器（一般采用旋转编码器）安装在车轮上以检测车辆运行位置。该方法虽然设计简单、成本低廉，但却无法解决车轮滑移、轨道变形所带来的误差。后续产生的红外线编码识别炉号的方法虽然没有积累误差，但受粉尘影响大。接近开关加金属码牌的炉号识别方法，克服了粉尘影响，然而对位精度无法保证。

不同于早期的探索，现在常用的技术和方案更加多样。日本住友等几个大公司掌握了以感应无线进行大型机车的数据通信、地址检测工作的技术，并结合计算机技术、自动化技术达到自动控制的目的。在定位方面，射频识别（RFID）技术和γ射线定位技术不仅已在国外应用，国内也已有多家企业进行尝试。射频识别技术虽有成本低、适应性强等优点，对正精度却偏低，易受含有金属或水分的物体和环境的影响。而γ射线定位法更是由于其放射性对人体有害，导致该技术的推广受到限制。目前定位方案中，接受度和适用性最高的当属格雷母线的绝对连续地址检测。它的检测精度可达到2mm水平，且外覆耐腐蚀、耐高温的氯丁胶绝缘保护层，无论是在定位精度还是可靠性、安全性等方面都具有优势。

在通信方面，焦炉车辆的通信方式大多采用无线或感应无线的通信方式。将感应无线技术应用在移动机车的定位上是相当成功的，但将其应用在数据通信上，其缺点是明显的。首先其工作频率较低（100KHz左右），容易受到电气干扰；其次其通信环路过长，设备复杂，稳定性较差，成本高。另外，现在的系统中，可编程控制器（PLC）一般采用串口或其他低速通信接口进行数据传输。只能满足一般的应用需求。对后续进一步自动化改造没有预留足够的通信带宽。

在管理方面，通过对该领域目前的摸底与调查，现有的系统管理软件功能比较简单，只能满足一般的联锁需求。对于系统应用的情况统计（比如联锁率、对中率、车辆信号稳定率）、各车设备的故障诊断、司机操作的后台记录分析等功能，都没有进行相应设计。可维护性较差。不仅如此，在生产计划自动编排方面，如何开发一个好的算法，使得生产效率最大化，并及时根据突发情况进行计划调整，是企业最为关心的地方。

在维护性方面，市面现有的大部分四车连锁系统的专用设备种类多，集成度不高，协议及接口也很可能采用非透明标准的。出现故障后，只能找原厂家进行维修或替换，标准化程度较低，维护费用高。

无论在何种工业控制装置或系统中，可编程控制器（PLC）都作为核心控制中心发挥着无可取代的作用。不可否认现在的大型工控系统都要配备上位机及上位机软件作为数据存储、统筹监控的中心，但涉及到每一台设备的控制时，可编程控制器才是实际控制中心。将更多可编程控制器连接到中央计算机，便可运行更复杂的过程。从最早的应用于汽车产业，到可应用的领域越来越多，目前，可编程控制器展示给人们十分宽阔的应用场景，且还有许多领域亟待开拓（如海关过境车辆认证、自动售药、物流系统、公路网交通流等）。可编程控制器的应用前景可谓美好。目前我国市场上流行的可编程控制器品牌有：施耐德、罗克韦尔、西门子、GE、日本欧姆龙、三菱、富士、松下等。

^范文提纲格式

一、引言

（一）^范文的背景及目的

（二）国内外研究现状及存在的问题

（三）课题的内容及技术方法

（四）课题的难点与创新

二、实施方案

（一）概述

（二）硬件结构

（三）程序设计

三、调试

（一）调试方法与过程

（二）修正与改进

四、课题成果

（一）已取得成果

（二）遗留难点

五、课题结论

六、结语

参考文献

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