Návrh a implementace řídicích algoritmů pro sekundární odprášení tandemové pece

Daniel Měkyna

Master's thesis

Design and Implementation of Control Algorithms for Dedusting System of a Tandem Furnace

Abstract:

Tato práce se zabývá realizací řídicích algoritmů pro sekundární odprášení tandemové pece společnosti Arcelor Mittal Ostrava a.s. V první části práce je popsán koncept automatizačního systému s programovatelným automatem Siemens Simatic S7-400 včetně distribuované periferie ET200S a komunikačního protokolu PROFIBUS. V druhé části práce je provedena analýza technického řešení použité technologie odprášení a zasazení technologie do konceptu výroby oceli pomocí tandemové pece. Dále je uvedena funkční analýza celkové technologie s respektováním rozličných provozních stavů. V souvislosti s tím je v třetí části práce uvedena HW konfigurace navrženého řídicího systému, tvorba definiční listiny symbolů PLC a I/O listiny technologie. Stěžejní, čtvrtá část práce se pak zabývá tvorbou řídicích algoritmů a jejich implementací do PLC v souladu se standardy společnosti Ingeteam. Jsou zde popsány všechny klíčové programové prvky a struktury tvořící výslednou logiku řízení. S touto části také souvisí testování navržených algoritmů v simulačním prostředí WinMOD, implementace diagnostických funkcí a ladění programu. Poslední, pátá část se pak zabývá uvedením řídicího systému do provozu a jeho testováním uvnitř rozvaděče. S tím souvisí otestování vstupů a výstupů připojených do PLC a funkčnosti komunikace s vizualizačním panelem. Závěrem je pak provedeno zhodnocení navržených algoritmů vzhledem k testování navrženého řídicího systému.

Abstract:

The thesis deals with the implementation of control algorithms for tandem furnace secondary dedusting technology located in Arcelor Mittal Ostrava a.s. In first part, this work presents the concept of automation system based on Siemens Simatic S7-400 programmable controller including distributed periphery ET200S and PROFIBUS communication protocol. Second part shows an analysis of secondary dedusting technology technical solution with regards to concept of steelmaking in tandem furnace. There is also functional analysis of whole technology with regards to different operating states. In this context, the third part of this work shows HW configuration used for control purposes, definition list of PLC symbols and I/O list for controlled technology. Main, fourth part of this work deals with creation of control algorithms and their implementation in to the PLC according to Ingeteam standards. In this part we can also see description of each program element and structures used in whole control software. Testing those algorithms in simulation software WinMOD, implementation of diagnostic functions and program debugging is also related to this part. Last, fifth part shows final commissioning of designed control system and his testing inside electrical cabinet. This process of final commissioning also includes testing of inputs and outputs connected to the PLC and testing of communication with HMI panel. In the end we can find evaluation of designed algorithms with relation to testing of designed control system.

Keywords

Tandemová pec, Sekundární odprášení, PLC, Simatic S7 – 400, Průmyslová automatizace

Keywords

Tandem furnace, Secondary dedusting technology, PLC, Simatic S7 – 400, Industrial automation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2017
• Supervisor: Vilém Srovnal
• Reader: Antonín Kučera

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme / field:
Elektrotechnika / Řídicí a informační systémy