基于PLC系统的轧钢机控制系统毕业设计论文

轧钢机PLC控制系统设计1 问题分析及解决方案1.1 问题描述在冶金企业中轧钢机是重要的组成部分，运用PLC实现对轧钢机的模拟，如右图。

当起始位置检测到有工件时，电机M1、M2开始转动M3正转，同时轧钢机的档位至A档，将钢板轧成A档厚度，当钢板运行到左检测位，电磁阀得电动作将左面滚轴升高，M2停止转动，电机M3反转将轧钢板送回起始侧。

此时起始侧再检测到有钢板，轧钢机跳到B档，把钢板轧成B档厚度，电磁阀得电，将滚轴下降，M3正转，M2转动，当左侧检测到钢板时M2停止转动，电磁阀得电将滚轴抬高M3反转，将钢板运到起始侧。

如此循环直到ABC三档全部轧完，钢板达到指定的厚度，轧钢完成。

1.2 分析过程该工作过程分为三个时序，当起始位置第一次检测到信号时，A档轧钢；起始位置第二次检测到信号时，B档轧钢；起始位置第三次检测到信号时，C档轧钢。

由于每个档位都要工作一段时间才能切换，可以用两个定时器来实现。

2 PLC选型及硬件配置PLC选型及硬件配置如图1。

图13 分配I/O地址表I/O地址表如图2。

图2 4 主电路图及PLC外部接线图4.1 主电路图主电路图如图3。

图34.2 PLC外部接线图PLC外部接线图如图4。

图45 控制流程图及梯形图程序5.1 控制流程图控制流程图如图5。

图5开始起始位置检测起始位置检测起始位置检测左侧位置检测左侧位置检测左侧位置检测A档轧钢B档轧钢C档轧钢回起始位回起始位结束YNYYYYYN NNNN5.2 T型图程序6 程序调试6.1 问题调试为了解决A、B、C三个档位的时序问题，我选择用三条T型图程序来实现，但输出有重复，导致T型图程序运行正确但仿真出现错误。

于是我改变方案，采用了M存储器来代替输出，仿真成功。

6.2 仿真图A档运行：传送回初始位：B档运行：C档运行：7 心得体会通过这次设计实践。

我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的掌握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

自动轧钢机控制系统设计摘要可编程控制器（Programmable Controller,，英文缩写为PC、后又称为PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。

它面向控制过程、面向用户、适应工业环境、操作方便、可靠性高，成为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。

PLC控制技术代表着当前程序控制的先进水平，PLC 装置已成为自动化系统的基本装置。

其特点是：具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。

目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统DCS(Distributed Control System)、现场总线控制系统FCS(Field bus Control System)，这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。

本设计是基于PLC的轧钢机控制系统，利用传感器S1来检测传送带上有无钢板，检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作，完成一个轧制动作关键词：PLC，传感器，电磁阀，钢板，正反转ROLLING MILL CONTROLSYSTEM FORAUTOMATIC DESIGNABSTRACTMicroprocessor based programmable logic controller based on a combination of computer technology, semiconductor integration technology, automatic control technology, digital technology and communication network technology developed in a common industrial automation devices. It for control of the process of user-oriented tomeet the industrial environment, convenient operation, high reliability and modern three pillars of industrial control (PLC, robotics and CAD / CAM) one. PLC control technology currently represents the advanced level of process control, PLC devices have become the basic installation of automation systems.Which is characterized by: a logic control, timing, counting and other features, the use of visual programming languages Ladder Diagram language, software to change the convenience and flexibility of universal good.At present, the main programmable logic controller PLC is a step in miniaturization, low-cost, standardization, high-speed, intelligence, high-capacity, network development, and computer technology, the formation of industrial control systems, distributed Control System DCS (Distributed Control System), Fieldbus Control System FCS (Field bus Control System), the PLC that will enable more powerful, more reliable, more convenient to use for a wider range.The design is based on the rolling mill of the PLC control system, using sensors to detect S1 plate conveyor belt on whether, detection of conveyor belt in place on the sensor plate signal S2 (for ON), said steel plate in place, so repeat the process.KEY WORDS: PLC, transducer,solenoid pilot actuated valve,armor plate,positive and negative目录第一章前言 51.1 PLC的基本结构 51.2 PLC的工作原理 5第二章轧钢机控制系统的构成72.1 整体框架72.2 一次接线图72.3 可编程控制器的选择确定 (9)第三章PLC的I/O端口接线7第四章I/O 口地址分配8第五章程序设计95.1 控制要求95.2 程序流程图95.3 梯形图10第七章实验结论及分析 (28)第八章设计心得28第九章参考文献29前言轧机的主要设备有工作机座和传动装置;工作机座由轧辊﹑轧辊轴承﹑机架﹑轨座﹑轧辊调整装置﹑上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

探究 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的应用摘要：随着经济社会的发展和钢铁工艺的进步，轧钢工业生产过程中开始逐渐应用PLC系统，以达到监控生产流程、排查生产故障、收发生产数据的目的。

鉴于此，本文先是阐述了什么是PLC系统，又分析了PLC系统在轧钢生产线自动化控制中的应用原理与流程，最后详细研究了轧钢生产线自动化控制中PLC系统的具体应用及应用效果，希望能对相关人员的研究与工作提供一定的借鉴与参考。

关键词：PLC系统；轧钢生产线；自动控制1、PLC系统的概述一般而言，PLC系统是指可以编写程序的逻辑控制处理器，作为工业控制的核心，也是工业生产过程当中必不可少的一种数字化、自动化控制的电子设备，PLC系统通常使用一类可以编写程序的储存器，主要用来将数据信息存放到内部程序中去。

除此之外，PLC系统还能计算、控制顺序、发送指令等操作。

现如今，PLC系统的发展不仅仅能用于逻辑控制，还能对动态过程进行控制，功能不断完善强大。

PLC系统主要有三个特征，第一个特征就是具有预设各种类型的产品的参数以及数量的功能，而且可以实时在线监控生产过程。

第二个特征就是PLC系统的操作便捷灵活，可以随时暂停，随时转换手动模式与自动模式，还有清零、时间调整、计数等操作。

第三个特征就是自动完成原料输送、螺丝固定等工作。

2、PLC系统在轧钢生产线自动控制中的应用原理及流程2.1 PLC系统的应用原理轧钢生产线自动控制中PLC系统的应用原理主要分为两方面：第一，PLC系统的结构框架。

轧钢生产线侧重于编写地址控制程序，且PLC系统的结构框架以开放性集散控制为核心，以分散式控制管道、CPU、操作台为重点。

从系统配置来看，PLC系统主要包括系统应用程序与系统APP的配置：系统应用程序主要包括计算机语言编写设备、数据信息读取设备、应用程序编写设备，系统软件的配置主要包括中央服务处理器（CPU）与计算处理设备，具体而言主要分为系统微型处理器、配置处理设备、计算机语言输出设备。

封面作者：PanHongliang仅供个人学习江西理工大学本科毕业设计（论文）任务书电气工程与自动化学院电气专业级（届）班学号学生题目：基于PLC的轧钢机控制系统设计专题题目（若无专题则不填）：PLC软件设计原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：工作基础：目前，我国基于PLC轧钢机系统已经不同程度得到了推广应用。

PLC轧钢机控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。

现阶段轧钢机控制系统设计使用可编程控制器(PLC)，其功能特点是变化灵活，编程简单，故障少，噪音低，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强。

除此之外PLC还有其他强大功能，它可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此受到广大电气工程控制技术人员的青睐。

研究条件及应用环境:本课题是基于PLC的控制系统的研究课题。

工业自动化是国家经济发展的基础，用于实现自动化控制设备主要集中为单片机和PLC。

单片机由于控制能力有限、编程复杂等缺点，现在正逐步退出控制舞台。

PLC则因为其功能强大、编程简单等优点，得到迅速发展及运用。

PLC的功能强大，可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此，PLC是工业控制领域中不可或缺的一部分。

工作目的：轧钢机如控制和使用得当，不仅能提高效率，节约成本，还可大大延长使用寿命。

对轧钢机控制系统的性能和要求进行分析研究设计了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度发挥轧钢机加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对提高机械设备的自动化程度，缩短与国际同类产品的差距，都有着重要的意义。

主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：1)当整个机器系统的电源打开时，电机M1和M2旋转，以待传送工件。

2)工件通过轨道从右边输送进入轧制系统。

3)感应器S1感应到有工件输送来时，输出高电位，驱动上轧辊按预定下压一定的距离，实现轧制厚度的调节，同时电机M3开始逆时针旋转，并带动复位挡板也逆时针转动，感应器S1复位。

基于西门子PLC的轧钢电气自动化系统发布时间：2021-09-15T09:00:35.499Z 来源：《科学与技术》2021年14期5月作者：陆林华[导读] 为解决基于ANFIS的自动化系统在实际应用中无法实现对轧钢电气设备的稳定控制问题，开展基于西门子PLC的轧钢电气自动化系统研究。

陆林华江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴 214400摘要：为解决基于ANFIS的自动化系统在实际应用中无法实现对轧钢电气设备的稳定控制问题，开展基于西门子PLC的轧钢电气自动化系统研究。

通过主/副控制器选型、主/副检测变送器选型等硬件设计和基于西门子PLC的轧钢电气设备控制当量计算、轧钢电气自动运行控制及远程控制等软件设计，提出一种全新的自动化系统。

通过对比实验证明，新的自动化系统能够在轧钢电气设备受到扰动干扰时保证其稳定的运行状态，进一步提高轧钢电气设备运行稳定性。

关键词：西门子PLC；轧钢；电气；自动化；中图分类号:TM571文献标识码:A引言轧钢工艺是一种通过压力加工方式利用持续旋转的轧辊构件对钢坯轧制成型的一种工艺。

当前，该工艺的不断优化已经不再仅仅是制作标准形状的钢材，其工艺精度上也已经取得了良好的成就。

但随着钢材的应用范围逐渐扩大，其在各个应用领域当中的质量和精度要求都在不断提高，而电气的自动化控制技术能够充分满足上述两点需要，因此在轧钢工艺当中受重视程度不断提高[1]。

除此之外，为全面实现轧钢工艺的自动化，其工艺中相关的电气设备为满足自动化要求，需要通过系统实现对其监控和操作的自动化控制，从而进一步优化轧钢工艺生产过程，保证所有的操作动作均在标准、合理的范围内完成[2]。

基于此，为进一步提升轧钢工艺的精密度和质量，开展基于西门子PLC的轧钢电气自动化系统设计研究。

1系统硬件设计为实现对轧钢电气设备的自动化控制，本文选择将西门子PLC作为系统的核心硬件结构，并得到如图1所示的自动化系统硬件结构组成示意图。

本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于PLC的自动轧钢机控制基于PLC的自动轧钢机控制摘要随着社会的不断进步，钢材成为为社会建设的重要材料，其生产技术也发生了很大的变化。

从原来的很多工人操作单轧机生产转变成了现在的钢材连轧生产线。

本文简单阐述了轧钢自动化的发展和现状及轧钢机的组成和分类，讲诉了轧钢原理和生产工艺流程，介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理，以及对基于西门子S7-200系列PLC控制的自动轧钢机系统进行了较为细致的设计，通过主回路，控制回路以及I/O分配的设计对PLC控制轧钢机的过程有了进一步认识，并对所用的设备进行了详细的选型，而且对该控制系统进行了软件编程。

关键词：可编程控制器；自动轧钢机；控制系统PLC-Based Control of Automatic Rolling MachineAbstractAs society progresses, the steel became important materials of the social construction,production technology has undergone great changes.Many workers operate from the original single-mill production transformed into steel rolling production line now.This paper briefly describes the development and current status rolling automation,complaint about the principles and rolling production process. Describes the basic components of PLC, characteristics and working principle. Through the main circuit, control circuit and I / O assignment design of the PLC control rolling mill process has been further understanding, the equipment used and a detailed selection, and the control system software programming.Keywords: PLC; automatic rolling mill; control system目录摘要 (I)Abstract (II)第一章轧钢机 (1)1.1 自动轧钢机的目的及实际意义 (1)1.2 轧钢自动化发展的历史和现状 (1)1.3 轧钢机的定义及组成 (3)1.3.1 定义 (3)1.3.2 轧机的组成 (3)1.4 轧钢机的分类 (3)1.5 轧钢原理及工艺流程 (4)1.5.1 轧钢原理 (4)1.5.2 轧钢系统工艺流程 (4)1.6 轧钢工艺的发展前景 (5)第二章可编程控制器 (8)2.1 PLC的由来和定义 (8)2.1.1 PLC的由来 (8)2.1.2 PLC的定义 (8)2.2 可编程序控制器的发展历程及问题和解决对策 (8)2.2.1 可编程序控制器的发展历程 (8)2.2.2 我国可编程序控制器发展中的问题及对策 (10)2.3 可编程控制器的基本构成 (11)2.3.1 可编程控制器的硬件组成 (11)2.3.2 可编程控制器的软件组成 (13)2.4 可编程控制器的工作原理 (14)2.4.1 PLC的扫描工作方式 (14)2.4.2 PLC的工作过程 (14)2.4.3 PLC对输入、输出的处理规则 (16)2.5 可编程控制器系统与继电接触器系统工作原理的差别 (16)2.6 西门子S7-200系列可编程控制器 (18)2.6.1 S7—200系列的PLC的硬件资源 (18)2.6.2 S7—200的扩展模块 (18)第三章编程软件 (24)3.1 STEP基本介绍 (24)3.2 STEP7基本功能及组成 (25)3.2.1 基本功能 (25)3.2.2 界面组成 (25)3.3 编辑器简介 (25)第四章设计选型 (26)4.1 电动机的选型 (26)4.1.1 轧钢机主传动电机的选择 (26)4.1.2 辊道电机的选择 (26)4.1.3 压下电机的选择 (27)4.1.4 冷却泵的选择 (27)4.2 低压控制电器的选型 (27)4.2.1 控制按钮的选择 (27)4.2.2 刀开关的选择 (28)4.2.3 接触器的选择 (29)4.2.4 熔断器的选择 (30)4.2.5 热继电器的选择 (31)4.2.6 中间继电器的选择 (31)4.3 变频器选型 (32)4.3.1 MM440变频器 (33)4.3.2 MM440变频器的特点 (33)4.3.3 MM440变频器方框图和功能表 (34)4.3.4 MM440参数设定 (37)4.4 电抗器的选择 (37)第五章总体设计 (39)5.1 主回路设计 (39)5.2 控制回路设计 (40)5.3 CPU226原理图及I/O分配表 (41)5.3.1 I/O地址分配表 (41)5.3.2 CPU226接线原理图 (41)5.4 程序 (43)小结 (49)参考文献 (50)附录A (50)致谢 (51)第一章轧钢机1.1 自动轧钢机的目的及实际意义随着生产技术的不断发展，钢铁产品的应用也日益扩大，世界钢材料消耗量约占全部金属的95%以上，钢铁作为一种结构—功能材料具有不可替代的主导作用。

浅谈PLC系统在轧钢产线自动控制中的应用
首先，PLC系统在轧钢产线自动控制中的应用之一是控制轧机的运行。

轧机是轧钢产线中最基本的设备之一，承担着将原料轧成所需形状尺寸的重要任务。

PLC可以通过控制电机、气动元件等控制器来控制轧机的顶杆、卷板等动作，实现轧机的自动化控制，提高轧机的生产效率和质量。

其次，PLC系统在轧钢产线自动控制中的应用之二是对轧机的数据进行收集和分析。

PLC可以采集轧机在生产过程中的各种数据，如温度、压力、速度等，通过对这些数据的分析，可以实现对轧机生产过程的全面监测和控制。

第三，PLC系统在轧钢产线自动控制中的应用之三是控制轧机的倒角。

轧机的倒角是指在轧制成品时，使得成品的端部呈圆角状，以避免在后续的生产和使用过程中的较大风险。

PLC系统可以对轧机的倒角进行自动化控制，避免了人工干预，减少了人为因素带来的误差和风险，提高了成品的质量和生产效率。

最后，PLC系统在轧钢产线自动控制中的应用之四是对轧制的成品进行分类。

PLC可以根据生产过程中的数据，根据成品的大小、形状、质量等因素来自动地对轧制的成品进行分类，将符合要求的产品归类为一类，将不符合要求的产品归类为一类，以来避免对生产的影响。

plc控制系统毕业设计论文PLC控制系统毕业设计论文引言：在现代工业领域中，PLC（可编程逻辑控制器）控制系统已经成为一种不可或缺的技术。

PLC控制系统通过使用可编程的指令集，能够实现对工业过程的自动化控制。

本篇论文将探讨PLC控制系统在毕业设计中的应用，并分析其在工业领域中的重要性和优势。

1. PLC控制系统的概述PLC控制系统是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。

它采用了可编程的逻辑控制器，能够根据预先设定的指令集，对工业过程进行自动化控制。

PLC控制系统具有高度可靠性、灵活性和可扩展性的特点，因此被广泛应用于工业生产中。

2. PLC控制系统在毕业设计中的应用在毕业设计中，PLC控制系统可以应用于各种不同的项目。

例如，它可以用于控制机械装置的运行，监测和调节温度、湿度等环境参数，以及实现对生产线的自动化控制等。

通过使用PLC控制系统，可以提高毕业设计的效率和可靠性，并且能够实现更复杂的功能。

3. PLC控制系统的优势与传统的控制系统相比，PLC控制系统具有许多优势。

首先，PLC控制系统具有高度可靠性，能够在恶劣的工作环境下正常运行。

其次，PLC控制系统具有灵活性，可以根据实际需求进行定制和调整。

此外，PLC控制系统还具有可扩展性，可以随着工业生产的需求进行升级和扩展。

最重要的是，PLC控制系统具有较低的维护成本和较短的故障修复时间，从而提高了工业生产的效率和可靠性。

4. PLC控制系统的挑战与应对尽管PLC控制系统具有许多优势，但在实际应用中也面临一些挑战。

例如，PLC控制系统的编程和调试需要一定的专业知识和技能。

此外，PLC控制系统的安全性也是一个重要的问题，需要采取相应的措施来保护系统免受恶意攻击。

为了应对这些挑战，毕业设计中的PLC控制系统需要合理的设计和规划，以确保其安全、可靠和高效的运行。

结论：PLC控制系统在毕业设计中的应用具有重要的意义。

通过使用PLC控制系统，可以提高毕业设计的效率和可靠性，并且能够实现更复杂的功能。