写论文没有思路的时候，经常查阅一些论文范文，小编为此精心准备了《控制仪表用于冶金工业论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。[摘要]以西门子PLCS-200为控制核心，以西门子变频器MM420为控制单元，实现胶结充填系统的自动化改造，提高充填效率，实现充填体高质量及配比的多样性。
控制仪表用于冶金工业论文 篇1：
燃煤锅炉供热替代技术
摘要：时近冬季，温度降低，站内天然气已无法满足加热炉燃燒用量，原油外输温度达不到要求。为确保冬季正常生产需求，欲停用站内加热炉，启用燃煤锅炉。
关键词：燃煤锅炉;传热效率;换热介质;加热炉
1.1.1 背景
高一联联合站已建加热炉，分别用于加热脱水段原油。由于时近冬季，温度降低，站内天然气已无法满足加热炉燃烧用量，原油外输温度达不到要求。而位于高一联西北侧，闲置燃煤锅炉1台，供热能力为50吨/年水当量，相关配套及管网已经完成。
1.1.2 现状
为确保高一联冬季正常生产需求，现欲停用高一联站内加热炉，启用燃煤锅炉。该燃煤锅炉可提供0.4MPa蒸汽或95℃热水，用作换热介质，供高一联原油、稀油换热升温，以便外输。
1.1.3 改造方案
根据燃煤锅炉提供的介质不同，本改造分为两套大的方案;根据改造的方式不同，本改造在两套大的方案基础下，各分为两套小的方案，共计四套方案。具体方案见下：
方案一：燃煤锅炉提供蒸汽作为换热介质。
方案一/1
加热炉不燃烧，燃煤锅炉提供的蒸汽直接进入加热炉壳体，加热炉作为换热器使用。单台加热炉换热负荷不够部分，新建换热器补充。饱和蒸汽温度为143℃，压力0.4MPa。
1）从结构方面，加热炉内部结构上部有盘管下部有火筒，蒸汽进入加热炉壳体后，除与上层的盘管进行换热外，还有大量蒸汽与下部的火筒接触，壳体下部会产生大量积液，大量积液与新进来的蒸汽发生二次换热，同时火筒将通过烟囱大量散发热量，造成能量大量流失，因此盘管里的介质得不到充分的换热。大量蒸汽进入加热炉壳体后，造成原安全阀的泄放量远不能够达到安全泄放要求，存在安全隐患。
2）从传热效率方面，换热器管程跟壳程在换热过程中存在逆流换热，这样大大加强了管热效率，而加热炉进出不存在逆流换热，因此换热效率很低。
3）从腐蚀方面，蒸汽进入壳体后，会加速盘管、火筒以及壳体的腐蚀速度，从而使加热炉的使用寿命降低，特别是火筒长期在露点腐蚀作用下，会加快腐蚀速度，导致火筒失稳报废。
4）从安全方面，，设备功能转变后，需要经过有资质部门检测，检测合格后方可投入使用，这样加热炉重新启用前须进行检测，而且加热炉使用前暖炉还得消耗几天，影响正常工作运行。
从上述分析，加热炉达不到换热器的换热效率，热负荷将大幅下降60%—70%，并加快加热炉内部腐蚀速度，而且性能方面较换热器有很大缺陷，从安全和节能角度讲，不可行，因此不建议加热炉改做换热器使用。
方案一/2
停用加热炉，新建换热器8座，燃煤锅炉提供的蒸汽作为换热器换热介质。饱和蒸汽温度为143℃，压力0.4MPa。该方案技术可行。换热器面积680㎡。
方案二：燃煤锅炉提供热水作为换热介质。
方案二/1
加热炉不燃烧，燃煤锅炉提供的热水直接进入加热炉壳体，加热炉作为换热器使用。单台加热炉换热负荷不够部分，新建换热器补充，热水温度为95℃。
热水进加热炉达不到蒸汽的换热效率，热负荷下降高达80%（热水温度95℃的情况下），因此从安全及节能角度讲，不可行，因此不建议加热炉改做换热器使用。
方案二/2
停用加热炉，新建换热器7座，燃煤锅炉提供的热水作为换热器换热介质，热水温度为95℃。该方案技术可行。换热器面积4078㎡。
1.1.4 关于燃煤锅炉燃料替换技术论证
1）锅炉改为热水循环
锅炉改为95℃出水、70℃回水的热水锅炉，保持原有锅炉负荷的情况下，锅炉的循环水量将达到1104m3/h，锅炉对流管束的水流速将达到32m/s，锅炉阻力过大，无法运行。
若降负荷，使锅炉的水系统流程较为合理，锅炉负荷需降至2.8MW以下，仅为原有锅炉负荷8.7%，就链条炉排层燃方式而言，远低于锅炉的最小运行负荷30%。
2）锅炉改为低压蒸汽运行
直流锅炉，无锅筒，给水靠水泵压头一次通过受热面产生蒸汽，适用于高压、亚临界、超临界压力锅炉。不适用于低中压蒸汽锅炉。
就具体结构而言，若改为0.6～0.7MPa壓力的蒸汽锅炉，在该压力下的汽化潜热较大，在汽水流程未进入炉膛以前，就已经汽化，产生两相流体，无法保证进入炉膛辐射受热面的两路Ф89×13的水平盘管的汽水流量均匀，将产生较大的热偏差，锅炉无法安全运行。
3）锅炉改为燃气运行
常规燃煤锅炉的受热面大于燃气锅炉的受热面，改为燃气以后，锅炉的受热面布置相对较多，锅炉各受热面的烟气流速降低，锅炉的排烟温度较低，相对不在合理范围内。
改为燃气锅炉，必须对锅炉的炉膛、对流受热面、锅炉后部烟气及汽水流程做相应的处理，改造量大，难度较大。
另外需对炉排进行耐火隔热处理;去掉中拱及中拱管（使锅炉汽水流程从对流管束直接接入炉膛盘管）;对前后拱下部及炉门进行耐火密封处理;在前部改变水平炉膛管的流程，开出燃烧器口;必须选择短火焰燃烧器，防止火焰直接投射到炉膛管上;在炉膛顶部需加装防爆门装置;对流管束部分的炉墙和炉门做密封处理;尽量使烟气不通过尾部的除尘器及引风机直接进入烟囱。
4）锅炉相关专业改造
燃气锅炉房的建筑结构、电气、控制仪表、通风换气和工艺安装的安全要求都要高于燃煤锅炉房，如果锅炉改烧燃气，锅炉房的建筑结构（指防爆措施等）、电气、控制仪表、通风换气和工艺安装也要按照国家相应规范要求进行工艺及安全改造。
1.1.5 结论
最优方案为方案二/2。新建换热器8台，采用逆流换热方式，利用燃煤锅炉提供的143℃，0.4MPa饱和蒸汽水作为换热介质。
参 考 文 献
【1】同济大学等四院校编.燃气燃烧与应用.第二版.北京：中国建筑工业出版社.1988
【2】燃油燃气锅炉房设计手册.北京：机械工业出版社.1998
【3】韩昭沧.燃料及燃烧.第二版.北京：冶金工业出版社.1994.
作者简介：赵斌（1982--），女，辽宁省盘锦人，大学本科，从事石油储运设计工作。
中油辽河工程有限公司 辽宁盘锦 124010
作者：赵斌
控制仪表用于冶金工业论文 篇2：
胶充工艺系统自动化设计方案及应用
[摘要] 以西门子PLC S-200为控制核心，以西门子变频器MM420为控制单元，实现胶结充填系统的自动化改造，提高充填效率，实现充填体高质量及配比的多样性。
关键词 自动化 变频器 胶结充填 PLC
1 前言
胶结充填采矿法兼具环境保護和矿石回收率高的双重功效，在金属矿山地下开采时得到越来越广泛的应用。对于岩石较破碎、地压较大的矿山而言，胶结充填采矿法成为首选方法，而此采矿方式对充填体要求高，这就要求胶结充填工艺能够实现充填体高浓度、配比稳定且可调、系统运行高效率。
2 现状分析
在胶结充填工艺中，影响胶充体质量的因素很多，从充填材料和充填工艺技术角度来看，影响充填体的质量因素主要有充填材料、浆料配比、浆料浓度等方面。其中候庄矿采用胶固粉、尾砂作为充填材料，而尾砂是金属矿山不可避免的工业废料。将尾砂用于矿山充填不仅缓解了因为尾砂地表存放而带来的环境污染，而且可以替代其他充填材料而降低充填成本。
候庄矿现有的充填系统，胶固粉添加量、尾砂输入量、加水量均采用人工控制的方式，三个充填参数无法定量，波动较大，影响了胶结充填质量。井下充填空区根据现场情况，对充填体强度要求不一，胶固粉与尾砂量质量比多为1：6、1：10、1：12，而当前系统无法满足不同浆料配比的需求，不利于成本控制，同时供水量也无法满足充填浆料的浓度要求，造成充填体质量不稳定。
3 改造方案设计
针对当前侯庄矿胶结充填系统存在的问题，确定主要从胶固粉、尾砂、水的配比及三者定量的精确控制着手，对当前系统进行改造。
对于充填体三要素不同配比的需求，可利用上位机及PLC进行实现，在不同充填空区作业时，设定不同的配比，系统自动按照配比进行给料。
对于胶固粉、尾砂、水单方面的精确控制，可利用现代变频技术结合PID控制技术来实现，保证配比的稳定性。
图1 胶结充填系统控制策略
4 改造方案实施
4.1 配比的设定及控制
侯庄矿受充填管路影响，允许的充填浆料质量浓度为50%，同浓度下，胶固粉与尾砂比例大小决定了充填体强度，由表1可看出，充填体中胶固粉含量越高，强度越大。在满足环境安全前提下，为节约成本，不同充填区按照不同的配比进行充填。
配比浓度 胶固粉（kg） 尾砂（kg） 水（L） 强度值（Mpa）
1：12（50%） 0.4 6 4 0.3
1：10（50%） 0.48 6 4.1 0.5
1：6（50%） 0.8 6 4.4 0.8
尾砂含水量按照20%计算
表1 胶固粉与尾砂配比对充填体强度的影响
配比的设定主要通过上位机操作界面来完成，通过在上位机配比界面中输入配比要求，根据当班充填量，计算出胶固粉、尾砂、水的设定量，输入控制界面中，系统运行后，根据设定量自行控制，同时对实时量进行监控。
例如，当班需要胶固粉、尾砂质量配比为1：10，浆料质量浓度为50%，按照尾砂含水量20%计，胶固粉、尾砂、水质量配比为1：10：7，按尾砂给料量80t/h，三者给料量设定分别为6t/h、80t/h、70t/h。系统运行后，上位机通过PLC给PID控制器赋值，系统自动按照设定量运行，保证配比可调性。
总台时 t/h
路号 胶固粉 尾砂 水
配比
（%） 1 10 7
流量给定
（t/h） 6 80 70
流量反馈
（t/h） 6.1 79.5 71.1
变频转速
（%） 30 35 78
班流量累计
（t） 32 435 378
总累计
（t） 123564.2
图2 上位机配比设定界面
4.2 胶固粉给料方式改进
侯庄矿胶结充填系统现有4个胶固粉罐，1#、2#胶固粉罐共用1#计量螺旋，3#、4#胶固粉罐共用2#计量螺旋，胶固粉给料电机用西门子变频器MM440控制。
系统运行时，操作人员从上位机界面选择需要运行的胶固粉罐对应编号、计量螺旋编号，计量螺旋采用荷重传感器输出0-200mA电流信号至BT820控制仪表，通过自适应模糊控制器解模糊输出至PID控制器，PID控制器依据上位机赋值进行比较计算，输出频率信号送至对应变频器进而控制变频器频率，使胶固粉实际给料始终趋向于设定给料量，保证胶固粉给料的精确性。
4.3 尾砂给料方式改进
尾砂是充填体的主体原料，尾砂给料量决定了浆料浓度，给料工序为铲车铲料→绞笼下料→电动滚筒运料→皮带秤计量→运至搅拌仓，此过程中，绞笼下料及电动滚筒运料至关重要，下料不均匀、运料过程出现断料，势必造成搅拌仓中浆料浓度波动较大，影响充填体强度。
本次改造利用皮带秤对尾砂进行实时计量，荷重传感器输出0-200mA信号值BT820控制仪表，通过PID控制器对电动滚筒变频器进行控制，尾砂上料少时提高电动滚筒转速，反之降低转速，使尾砂给料量趋于上位机设定值。
4.4 供水方式改进
通过多年充填经验及实验，充填浆料质量浓度越高，凝固后充填体强度越高，而侯庄矿充填站建在地表，充填管路较长，浓度过高极易造成管路堵塞，给生产带来不便。侯庄矿当前管路能够允许的最高浓度为53%，故设定浓度定为50%，既满足充填要求，又不影响生产。
由于胶固粉、尾砂配比不一，供水量也要随之变化。本次改造在供水管路设一电磁流量计，对供水量进行实时计量。通过流量计输出0-20mA信号给BT820控制仪表，通过对比上位机设定值，由PID控制器控制水泵变频器进行流量控制，以满足配比要求。
4.5 后续补充改造
（1）尾砂囤积于绞笼料斗，绞笼单轴搅拌致使下料不均匀，易造成电动滚筒运料皮带上尾砂堆积或断料，改为双轴搅拌，并由变频器通过人工旋钮调节控制其转速，靠双轴旋转螺旋将尾砂旋至运料皮带，尾砂给料均匀度有了很大提高。
（2）设三级立式搅拌仓，使浆料混合度提高，解决搅拌造浆效果达不到标准、搅拌不充分、充填浆中存在小颗粒及胶固粉团等问题，有利于提高充填体强度，同时不易堵塞充填管路。
（3）三级搅拌出口处增设一变频控制渣浆泵，保证搅拌仓内浆料液位，利于搅拌。
5 生产试验效果
图2 胶充工艺系统图
改造整体效果图见图2，改造完成后实现不同充填区不同配比的需求，节约充填成本，胶固粉、尾砂、水的供给在既定配比下实现自动化控制，精度提升明显。
指 标 优化系统 原系统
1效率 110m3/h 40～50 m3/h
2浓度 49%～52% 30～40%
3凝固体比例 85～90% 30～50%
4强度（同比例） 1.1-1.2Mpa 0.3-0.9Mpa
5滤水量 <15m3/h 30～40m3/h
6胶固粉单耗 与配比有关 0.20～0.25吨/m3
7水耗 0.5～0.6m3/m3 1.0-1.2m3/m3
8电耗（不含井下排水） ≦0.8kwh/m3 1.2～1.6kwh/m3
9作业人员 7人/班 9人/班
10劳动强度 明显减小 清理难度较大
11装机容量 110KWh 80KWh
表2 改造前后效果对比
如表2所示，自动化改造完成后，充填效果、生产效率显著提高、生产成本降低。
6 结束语
侯庄矿胶结充填工艺系统改造完成后运行时间已达2年，系统运行稳定可靠，采用PLC作为控制中心，整个系统故障率降低，同时也易于维护。这表明改造方案非常成功，可推广应用，为其他矿山胶结充填系统提供参考。
参考文献
[1]王锦标，方崇智.过程计算机控制[M]北京：清华大学出版社，2005.
[2]廖常初.S7-200PLC編程及应用[M]北京：机械工业出版社，2007
[3]满红.自动控制原理[M]北京：机械工业出版社，2011
[4]周爱民.矿山废料胶结充填图册[M]北京：冶金工业出版社
作者：岳东凯 董莹 李学亮
控制仪表用于冶金工业论文 篇3：
电气自动化仪器仪表控制技术研究
摘 要：近年来，我国各行各业的发展逐渐加快，而在发展的过程中，电气自动化的优势逐渐凸显出来，而且它的应用范围也越来越广泛。而现代化电气的优势发挥，更加需要电气自动化技术的有效支撑和维护。随着时代的发展，电气自动化仪器仪表控制技术逐渐被应用到诸多领域的革新和发展当中，它不仅使得生产效率得到了有效提升，而且也整合了诸如信息网络和电子技术等内容，更加使得仪器仪表技术的应用有了深层次的提高，即向着现代化方向发展和智能化方向转型。鉴于此，本文对电气自动化仪器仪表控制技术进行分析，以供参考。
关键词：电气自动化;仪器仪表;控制技术
0引言
在现如今经济与科技发展迅速、不断更新升级的时代，我们必须重视工业领域中各类高新技术的应用。电气自动化仪器仪表作为一项新兴技术，已经广泛应用于工业生产中，它涉及很多相关技术，必须结合其在实际生产中的应用状况，深入分析各项控制技术，不断完善和优化，努力提升电气自动化控制水平和智能程度，实时监测工业企业生产情况，及时解决各类问题。电气自动化仪器仪表控制技术的使用有效降低了工业生产中能源的消耗，减少了企业的材料成本和人力资源的投入，提高了企业的生产效率和经济效益，促进行业健康有序的可持续发展，为我国工业实现现代化、智能化做出贡献。
1电气自动化仪器仪表的概念
在工业发展过程中，电气自动化仪表的使用频率和范围广泛，可以监测生产中的生产情况，并可以有效监测生产进展。 此外，在各个过程的运用中也发挥着重要作用。 电气自动化仪器仪表的运用，不仅节约了人力物理成本，还降低了投入成本。 总结一下，电气自动化仪器仪表控制技术的实际应用，可以促进生产过程中的效率和质量提高，提高经济效益。
2电气自动化仪器仪表的优势分析
（1）存储优势。 电气自动化的以往的计量仪器，是将逻辑电路组合起来记录在特定的时间内出现的简单的状态，但是在這种情况下，如果有新的状态，就会复盖到目前为止的存储内容，继续存储，存在存储内容少，时间短等弊端。 自动化仪表的应用，将状态记录变更为地域记录，即使需要记录新的内容，也不会复盖现有的内容，因此大幅提高了生产效率。 （2）可扩展计算机的优点。 可扩展性源于新技术，新技术不断提高软件水平，进而大幅度提高复合逻辑电路水平，更多方面超越了逻辑电路。 当自控制电路使用接口芯片时，运行软件的传统的组合逻辑电路被淘汰，取而代之的是硬件被简化。 计算机的优势主要是工业厂房内部电气设备的计算机，作为辅助设备可以进行复杂的计算，使设备运行更加良好。
3工业电气自动化仪器仪表控制技术
3.1传感技术
传感技术主要应用于传感器和可编程技术，通过用可编程控制器（ programmablecontroller ）结合动作指令和传感器系统，将逻辑关系转换为软件程序设计，从而实现传感器的逻辑运算、顺序控制 采用传感器控制技术，可实时监测电气设备的运行温度、直流电压、交流电压、运行负荷等状态，在工业生产中发挥着重要作用。 自动化仪表是在获得相关信息时主要应用的设备是传感器，传感器的功能也决定仪表获得相关数据的质量。 因此，传感技术已成为我国工业电气自动化仪器仪表控制技术的常用技术之一。
3.2人机界面交互技术
人机界面实际上使员工能够更加明确地理解工业的运行过程。 因此，该技术也非常重要。 人机界面的相互作用使员工能够全方位地控制仪表，能够根据工业流程采取实际操作和人为干预。 员工只需在屏幕上触摸自己的手指，就能实现工业设备仪表的全套操作和控制，使其更加自动化。
3.3智能技术
工业电气自动化仪器范围内智能技术的使用主要表明仪器的智能控制。在工业生产实践过程中，如果利用智能技术，必须参考具体的生产情况，选择相应的控制工具和设备。但是，仪器的智能技术使用将使工业生产走向高测量系统效益化的道路，进一步促进信息技术与工业仪器的融合。
3.4系统集成技术
在工业电气自动化仪表的发展阶段，系统化集成技术是特别重要的核心技术之一，该选集技术必须设计仪表相关物理层的配置、系统分析及模块化通信等，以实现工业生产阶段各阶段的监控目的。 此外，系统整合能显着提高工业生产效率，降低生产成本，促进工业生产达到相应的社会经济效益。
4业电气自动化仪器仪表控制的分析
4.1加强对控制自动化仪器仪表的重视
在当今时代迅速发展的情况下，我国工业生产领域提出了更加严格的标准，目前通过互联网平台和信息技术的支持，在工业生产阶段使用自动化仪器设备尤其广泛，但很多工业生产商在管理自动化仪器设备方面仍然存在很多漏洞，许多工业生产企业的转型是使用电气自动化仪器设备，电气自动化仪表设备的控制不够精力，也是目前许多工业生产企业中最棘手的问题。
4.2强化技术应用
具体的实施控制阶段应进一步加强利用嵌入式和网络技术的能力，并根据相关技术标准的分阶段深入分析，更好地强调这些技术的优点。科学简化的嵌入式技术可以实现定量处理系统的目标，更加科学的每个生产方面的功能，提高生产水平，结合芯片设计技术，以及提高网络连接的完整性。使用网络技术高效地发送和接收多种信息数据，并与嵌入式技术相结合，最大限度地提高工作效率。
5结束语
很多工业领域都离不开电气自动化技术，随着科学技术的不断进步，不断地向着信息化和智能化方向发展，很多自动化技术都与计算机技术、软件技术有着密切的关系。工业自动化技术提高了企业的生产效率，推进了企业管理方式的创新，随着新技术的不断应用，也促进了自动化技术的更新。
参考文献：
[1]章志勇.工业电气自动化仪器仪表控制策略研究[J].山东工业技术，2018（20）：70.
[2]王志敏.冶金工业生产中电气自动化仪表的重要性[J].信息记录材料，2018，19（08）：127-129.
[3]项礼春.电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析[J].电子技术与软件工程，2018（13）：108.
[4]王晓丽.工业电气自动化仪器表控制的分析[J].科技展望，2016，26（18）：113.
[5]武刚.工业电气自动化仪器仪表控制的分析[J].绿色环保建材，2016（02）：133+135.
[6]包山先.工业电气自动化仪器仪表控制的分析[J].通讯世界，2016（01）：198-199.
作者：马健维 拱志新 王鹏 王新铭