华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文分类号 学号 11 学校代码 10487 密级 硕 士 学 位 论 文高 炉 喷 煤 自 动 控 制 软 件 系 统的 设 计 与 开 发学位申请人 ：学科专业 ： 软件工程指导教师 ：答辩日期 ： 2006.10.20华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree of Master of EngineeringDesign and Development of the PCI Automatic Control software System of Blast FurnaceCandidate : Fang GeMajor : Software EngineeringSupervisor : Hu WenQiangHuazhong University of Science & TechnologyWuhan ,P.R.China20th October, 2006华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文I摘 要近几年，我国的钢铁企业生产已步入了一个十分重要的阶段。许多企业为了节约生产成本，将降焦比作为进行市场竞争的重要砝码，而喷煤是钢铁企业降比增效的有效途径。高炉喷煤自动控制软件系统工程，是喷煤系统能否正常运行，能否完成节能降耗重任的关键。结合安钢炼铁厂 2200m3 高炉喷煤自动控制软件系统的开发项目，对高炉喷煤自动控制软件系统的设计和开发进行了研究。在详细分析了传统喷煤自动控制软件系统特点的基础上，结合安钢炼铁厂2200m3 高炉喷煤自动控制系统应用环境，针对传统系统中煤量输送不稳定的问题，提出运用结构化分析工具，应用数学原理创建煤量计算模型，并利用该模型及 PLC软件编程工具，应用面向对象方法和控件技术，在 Monitor Pro7.2 开发平台上开发完成了整个高炉喷煤自动控制软件系统。利用微积分原理思想设计的煤量计算模型，解决了工艺系统中没有气固两相流测量元件的问题，同时，对喷煤量的均匀稳定控制起到了关键作用。整个系统具有应用新型煤量计算模型、新型工艺控制方式、采用可视化控件技术及遵循瀑布模型实现下位程序及上位监控界面的开发设计的特点。系统调试及投运后，采集大量的实验数据，并利用建模工具 Origin 进行理论分析研究，验证了采用新型煤量计算模型的 2200m3 高炉喷煤自动控制软件设计是成功的，效果良好，为将软件工程的思想融入到工业控制软件开发设计提供了一个交流的平台。 关键词：高炉喷煤， 煤量计算模型， 自动控制软件系统设计， 控制软件开发。华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文IIAbstractIn recent years, the Iron & Steel Enterprises in our country have step into a very important phase. Many of them consider the reducing of coke ratio as the main weigh of Market Competition in order to economize production cost. Coal injection is an effective method of reducing coke ratio and increasing benefits. The automatic control system engineering of blast furnace（BF） coal injection is a critical aspect which affects the normally running of coal injecting system and whether it can fulfill the important task of cost reducing and efficiency increasing. Combined with the project of the pulverized coal injection (PCI) automatic control system of 2200m3 BF in AnGang Iron Making Factory, this thesis researches the design and development of blast furnace coal injection automatic control software system.Associating with the application environment of 2200m3 BF PCI automatic control software system in AnGang Iron Making Factory and analyzing the characteristics of the PCI automatic control system in detail, a model of pulverized coal measurement, which aiming at the solution of coal transportation instability of traditional PCI system and utilizing structured analyzing tool and Advanced Mathematics principles, is putted forward in order to develops the whole system on Monitor Pro7.2 platform with PLC program tool and Object-Oriented method and groupware technique. The model of pulverized coal measurement based on fluxionary calculus thought settled on a solution to the problem of none of measure component on gas-solid phases in arts and crafts system, and has been crucial to the stability and uniformity of PCI. The design and development of this project has some characteristics of utilizing the new model of pulverized coal measurement, new control mode, visual Programming and groupware technique and waterfall model.The PCI automatic control system based on a new model of coal measurement was proved to be successful and effective through the analyzing and researching of a mass of experiments data by the model tool Origin after the system testing and running. This subject offers a intercommunion platform for bringing the application of software engineering ideas into designing of the industrial control software and to a new stage. 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文IIIKey words：blast furnace coal injection, a model of pulverized coal measurement, automatic control software system design, control software develop.华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文IV目 录摘 要 .IABSTRACT.II目 录 .IV1 绪论1.1 课题的研究背景 .(1)1.2 课题的研究目的和意义 .(2)1.3 国内外研究概况 .(4)1.4 论文的主要研究内容 .(5)2 系统特点分析及基本理论介绍2.1 喷煤工艺简介 .(7)2.2 高炉喷煤新发展 .(8)2.3 系统应用背景及特点 .(9)2.4 PLC 基本知识 .(12)2.5 课题硬件及软件选择 .(15)2.6 本章小结 .