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大功率分流装置的监控系统研究

作　者: 陈超超
导　师: 王晓纯
学　校: 北方工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 不停电停开槽 PLC控制 MP370 MOSFET并联
分类号: TF351
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着我国经济的迅速发展,各行各业对铝的需求量愈来愈大,仅次于钢铁的用量,居有色金属行业之首。通过电解方式生产铝是国内外获得原铝的主要途径,而铝电解行业是高耗能产业,其能源主要消耗在电解槽检修环节上,若能实现铝电解槽的不停电检修,将为铝电解行业带来极大利润。本课题主要是通过研究新型短路分流系统来实现不停电开停槽,运用电子开关和机械开关的相互配合实现检修过程中电解槽不停电。这种思路基本可以解决现在的装置存在的缺点,可以实现机械开关在大电流条件下闭合或断开的过程中不会产生严重的“打火起弧”现象,保证开停槽过程安全进行。本课题研究的系统主要是采用S7-200 PLC与MP370配合,实现了系统的监控功能。通过现场的实验总结了MOS管的输出特性和转移特性等特性,提出将多个MOS管并联,组成大功率短路开关组。该监控系统主要由上位机MP370触摸屏、下位机S7-200 PLC和扩展模块EM231几部分组成,系统通过USB/PPI电缆将系统的控制程序下载到PLC中,电子开关、机械开关通过PLC控制来实现相互配合动作,完成不停电开停槽的操作,同时通过触摸屏MP370对控制系统进行直观友好的操作。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题的研究背景与意义  8-9
  1.2 铝电解槽停开槽的工作原理  9-11
  1.3 铝电解槽不停电停开槽装置的国内外研究及应用现状  11-14
    1.3.1 国内研究及应用现状  11-13
    1.3.2 国外研究及应用现状  13-14
  1.4 课题的来源及主要研究内容  14-15
    1.4.1 课题来源  14
    1.4.2 主要研究内容  14-15
2 不停电停开槽开关装置设计  15-29
  2.1 铝电解槽不停电停开槽系统整体结构  15-16
  2.2 机械触点式开关  16-19
    2.2.1 机械开关接触电阻理论分析  16-17
    2.2.2 机械开关接触电阻测量  17-19
  2.3 电子开关分流装置的说明及其特性研究  19-29
    2.3.1 电子开关物理特性  19-22
    2.3.2 功率MOSFET的应用研究  22-29
3 铝电解槽不停电停开槽监控系统设计  29-57
  3.1 监控系统概述  29
  3.2 监控系统构架  29-31
  3.3 PLC端程序设计  31-44
    3.3.1 S7-200 CPU224和EM231介绍  31-33
    3.3.2 PLC程序设计思路  33-37
    3.3.3 PLC编程实现  37-43
    3.3.4 PLC变量声明  43-44
  3.4 WinCC flexible端程序设计  44-57
    3.4.1 WinCC flexible脚本语言  45-46
    3.4.2 监视程序流程图  46-57
4 控制效果与分析  57-62
  4.1 控制效果与分析  57-60
  4.2 结论与展望  60-62
参考文献  62-64
在校研究成果  64-65
致谢  65

大功率分流装置的监控系统研究

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