基于PLC的轧钢机控制系统设计
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PLC课程设计说明时间:3月30日至4月10日设计题目:轧钢机床的PLC控制系统设计课程设计要求:阅读参考资料及有关图样,了解一般电气控制装置的设计原则、方法、步骤;上网调研电气控制的新技术、新产品,使设计结果具有先进性;分析课题的控制要求,画出轧钢机床工艺流程;确定控制方案,设计电气控制装置主电路和控制系统。
需要上交的内容:报告书(通知后统一上交)梯形图程序(上机课上交)关于报告书内容:第一章概述:1.1相关背景材料(有关先进技术、产品的资料)(字数要求:500-600字);1.2课程设计要求:(见上课程设计要求);1.3轧钢机工艺流程及控制要求(配外形结构图。
字数要求:300-400字);第二章轧钢机的硬件系统:2.1主回路电气连接图(有说明,说明字数在200字以上);2.1.1短路保护(短路保护部分单独作图做说明);2.1.2过载保护(要求同2.1.1);(2.1.1和2.1.2两部分说明的字数在500字以上);2.2PLC连接图(说明内容要包括PLC的简介、选型信息);2.3PLC的I/O资源分配表第三章轧钢机软件系统:3.1梯形图编程(分开不同的部分进行编写);3.2调试结果(截图或者文字说明)第四章总结:内容包括此次课设所完成的任务,课设中所用到资料的来源要予以说明,此次课设的心得体会;此章字数要求在300字以内。
参考文献关于报告书的格式:标题:1级标题格式:宋体小二号字体,加粗,左对齐,段前0.5行,段后0.5行;2级标题:宋体三号字体,加粗,左对齐,段前0.5行,段后0.5行;3级标题宋体小三号字体,加粗,左对齐,段前0.5行,段后0.5行;正文:宋体小四号字体,1.5倍行间距,首行缩进2字符;从正文起标页码,页码格式:阿拉伯数字,页面底部,居中;完成全文后自动生成目录;封皮模版见教务网站;装订:用拉杆夹在打印出的报告左侧夹装;上交作业时间:报告书:4月10日15:00前梯形图程序:上机课上交。
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。
PLC实验报告实验二轧钢机控制系统模拟一、实验目的1、掌握可编程控制器的工作原理。
2、通过动手接线,提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。
3、通过实验,,加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解。
二、实验内容三.实验设计1.硬件接线图2.I/O端口分配表(1).输入端口A B C DX0X1X2X3启动停止检查钢板到达检查有无钢板(2).输出端口E F G H I J K L Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7正转反转厚钢板中钢板薄钢板主轴电机传送带电磁阀3. 软件梯形图四.工作原理整个控制过程分为7个阶段,用M0,M1,M2,M3,M4,M5,M6来表示这7个阶段。
“按下启动按钮,传送带运行”为阶段M0;“检查有无D,若有,调高阀L动一次,G亮,电机J运行,传送电机正转”为阶段M1;“检查是否到达C,,若到,J.K停止,电机反转”为阶段M2;“检查有无D,若有,传送带运行,调高阀L动一次,H亮,电机J运行,传送电机正转”为阶段M3;“检查是否到达C,,若到,J.K停止,电机反转”为阶段M4;“检查有无D,若有,传送带运行,调高阀L动一次,I亮,电机J运行,传送电机正转”为阶段M5;“检查是否到达C,,若到,正转,钢板送出去,停止”为阶段M6。
整个控制过程中,有且仅有一个M 为1,其余M均为0。
按下A后,M0得电自锁;随后搬动开关检查有钢板传感器D,M1得电自锁,且M0断开;随后搬动开关检查有钢板传感器C,M2得电自锁,且M1断开;随后搬动开关检查有钢板传感器D,M3得电自锁,且M2断开;随后搬动开关检查有钢板传感器C,M4得电自锁,且M3断开;随后搬动开关检查有钢板传感器D,M5得电自锁,且M4断开;随后搬动开关检查有钢板传感器C,M6得电自锁,且M5断开。
M0,M1,M3,M5得电时,传送带K运行;M1,M3,M5得电时,调高阀L动作一次;M1,M2得电时,指示灯G亮;M1,M3,M5,M6得电时,传送电机正转;M1,M3,M5得电时,电机J运行;M3,M4得电时,指示灯H亮;M5,M6得电时,指示灯I亮;M2,M4得电时,传送电机反转。
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。
自动轧钢机的PLC控制系统设计自动轧钢机是一种用于将铁水或钢块进行加工、压制和轧制的关键设备。
它主要由温控系统、液压系统、轮辊线系统和PLC控制系统等组成。
PLC控制系统是整个轧钢机运行和控制的核心部分。
本文将详细介绍自动轧钢机的PLC控制系统设计。
一、系统框架设计自动轧钢机的PLC控制系统主要由中央控制器(CPU)、输入模块、输出模块、通信模块和用户界面组成。
其中,中央控制器用于处理和控制信号,输入模块用于接收传感器信号,输出模块用于控制执行器的操作,通信模块用于与外部设备进行数据交互,用户界面用于人机交互。
二、硬件设计1.中央控制器:选择可编程逻辑控制器(PLC)作为中央控制器,可根据实际需求选择合适的型号和规格。
PLC需要具备足够的输入和输出接口,以满足轧钢机的控制需求。
2.输入模块:根据实际需要选择合适的输入模块,用于接收传感器信号。
例如,温度传感器、压力传感器、位移传感器等。
输入模块需要具备稳定、可靠的信号传输性能。
3.输出模块:根据实际需要选择合适的输出模块,用于控制执行器的操作。
例如,液压阀、电磁阀、电动机等。
输出模块需要具备高效、可靠的控制性能。
4.通信模块:根据实际需求选择合适的通信模块,用于与外部设备进行数据交互。
例如,以太网通信模块、串口通信模块等。
通信模块需要具备稳定、可靠的数据传输性能。
5.用户界面:根据实际需要选择合适的用户界面,用于人机交互。
例如,触摸屏、按钮、指示灯等。
用户界面需要具备直观、易用的操作性能。
三、软件设计1.程序设计:根据轧钢机的工作流程和控制要求编写PLC程序。
程序包括输入信号的检测和处理、输出信号的生成和控制、故障检测和报警等功能模块。
2.控制算法设计:根据轧钢机的特点和要求设计合适的控制算法,包括温度控制、压力控制、轮辊线速度控制等。
控制算法需要满足精度要求,提高轧钢机的生产效率和产品质量。
3.系统调试和优化:在系统安装和调试过程中,根据实际情况对软件进行优化,提高系统的稳定性和可靠性。
《创新课程设计》报告书2016年12月课程设计报告书设计步骤一、PLC的基本组成PLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
PLC的硬件系统结构如图1所示。
图1 硬件系统结构二、硬件设计根据控制要求,本设计有2个检测信号,S1用于检测待加工钢板是否已在传输带上,S2用于检测待加工钢板是否到达加工点。
S1有效时,M1、M2工作,M3正转。
S2有效时,M3反转,Y1动作。
轧钢机需要重复三次,停机一分钟,将加工好的钢板放入加工后钢板存储区,因此需要计数器和定时器,并且计数达到预定值后还要复位,。
结构示意图中S1为检测传送带上有无钢板传感器,S2为检测传送带上钢板是否到位传感器。
M1、M2为传送带电动机;M3F和M3R为传送带电动机M3的正转和反转指示灯;Y1为锻压机。
结构示意图如图2。
设计步骤图2 结构示意图三、主电路设计电气原理图是根据电气控制系统的工作原理,采用电器元件展开的形式,利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。
电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制,而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。
电气原理图具有结构简单、层次分明的特点,适合研究和分析电路工作原理,在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用,主电路图如图3所示。
M3~M3~3~QSFU1FU2FR1FR2FR3KM1KM2KM3KM4KM5KM6M1M2M3FU3图3 主电路设计步骤四、程序流程图根据控制要求分析,按下启动开关,电动机M1、M2运行,Y1(第1次)给出向下的扎压量。
用开关S1模拟传感器,当传送带上面有钢板时,传感器S1为ON,则电动动机M3正转,钢板轧过后,S1信号消失为OFF。
检测传送带上面钢板到位的传感器S2为ON,表示钢板到位,电磁阀2动作,电动机M3反转,将钢板推回。
实验六轧钢机的模拟控制
一、实验目的
用PLC构成轧钢机控制系统
二、实验内容
1.控制要求
当起动按扭按下,电动机M1、M2运行,按S1表示检测到物件,电动机M3正转,即M3F亮。
再按S2,电动机M3反转,即M3R亮,同时电磁阀Y1动作。
再按S1 ,电动机M3正转,重复经过三次循环,再按S2时,则停机一段时间(3s),取出成品后,继续运行,不需要按起动。
当按下停止按钮时,必须按起动后方可运行。
必须注意不先按S1,而按S2将不会有动作。
2.I/O分配
输入输出
起动按钮:X0 M1:Y0 M3F:Y2
停止按钮:X3 M2:Y1 M3R:Y3
S1按钮:X1 Y1:Y4
S2按钮:X2
3.梯形图程序。
轧钢机控制示意图
4、轧钢机控制语句表
5.调试并运行程序。
自动化专业综合设计报告设计题目:基于plc的自控轧钢机控制所在实验室:plc实验室指导教师:由枫秋学生姓名律迪迪班级文自0921 学号200990519114 成绩评定:一、概述1. 基本工作模式:PLC有运行模式和停止模式。
运行模式:分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段。
停止模式:当处于停止工作模式时,PLC只进行内部处理和通信服务等内容。
2. PLC工作过程内部处理阶段:在此阶段,PLC检查CPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器,以及完成一些其它内部工作。
通信服务阶段:在此阶段,PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令,更新编程器的显示内容等,当PLC处于停状态时,只进行内容处理和通信操作等内容。
输入处理阶段:输入处理也叫输入采样。
在此阶段顺序读取所有输入端子的通断状态,并将所读取的信息存到输入映象寄存器中,此时,输入映像寄存器被刷新。
程序处理阶段:按先上后下,先左后右的步序,对梯形图程序进行逐句扫描并根据采样到输入映像寄存器中的结果进行逻辑运算,运算结果再存入有关映像寄存器中。
但遇到程序跳转指令,则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。
输出刷新阶段:程序处理完毕后,将所有输出映象寄存器中各点的状态,转存到输出锁存器中,再通过输出端驱动外部负载。
在运行模式下,PLC按上述五个阶段进行周而复始的循环工作,称为循环扫描工作方式。
自控轧钢机实验板的输出端Y1为—特殊设计的端子。
它的功能是:开机后Y1旁箭头内的三个发光管均为OFF;Y1第一次接通后,最上面的发光管为ON,表示轧钢机有一个压下量;Y1第二次接通后,最上面和中间的发光二极管为ON,表示轧钢机有两个压下量;Y1第三次接通后,箭头内三个发光二极管都为ON,表示轧钢机有三个压下量;当Y1第四次接通,Y1旁箭头内的三个发光管均为OFF,表示轧机复位;第五次接通回到第一次,如此循环。
二、系统设计1,系统设计1根据题目要求i,需要设计三种电路由于大体框架相同,所以外部接线控制基本相同。
毕业设计课题基于PLC的自控轧钢机控制学生姓名学号专业机电一体化班级院(系)机械与电子信息工程指导教师职称二0 一四年月日目录摘要 (2)第一章 PLC的来源 (4)1.1PLC的概念 (4)1.2 PLC的历史进程 (4)第二章系统总体方案设计 (6)2.1系统控制要求 (6)2.2系统总体方案设计图 (7)2.3控制系统I/O地址分配 (7)第三章软件系统设计 (10)3.1主程序设计 (11) (11)第四章软件调试 (13)参考文献 (17)致谢 (18)摘要对轧钢机采用计算机控制,不仅能提高其效率,节约成本,还可大大延长其使用寿命。
本文阐述了可编程控制器(PLC)在轧钢机控制系统中的应用,介绍了轧钢机的结构和工作原理,提出了轧钢机的PLC控制系统的总体设计方案及设计过程,给出了系统的I/O分配,并利用PLCSIM软件对编写的程序进行模拟仿真。
同时用PLC程序开发实现了设计、调试等功能。
根据轧钢机控制系统的控制要求和特点,对PLC硬件进行了组态。
编写了轧钢机系统的主程序,温度监控程序以及压力监控程序等程序。
在系统设计完成后,对其进行了简单的调试,最后的模拟调试结果表明,基于PLC的轧钢机控制系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对轧钢机控制系统系统期望的要求。
关键词:轧钢机;PLC;组态; I/O分配ABSTRACTThe rolling machine which is controlled by computer not only can improve its efficiency and save its cost , but also greatly extend its life.Paper describes a programmable controller PLC controlled system used in rolling mill applications, introduces the structure and working principle of Rolling mills, proposes the plan and process of PLC control system of rolling mill, elaborates the I / O allocation of the system,and use of the PLCSIM software to simulate the program applied in it. At the same time the development of PLC program, the design, debugging and other functions have been achieved. According to the control requirements and characteristics of Rolling mill control system ,the PLC hardware is configuratted. In the design of this system, there is the main program of rolling mill systems, temperature monitoring program and pressure monitoring program.When the system design is completed, its a simple debugging. The final result of the simulation shows that the rolling mill based on PLC control system has high efficiency, system security and reliability, simple structure, easy to implement and the system has meet the requirements of rolling mill for the desired control system requirements.Keywords:Rolling mill;PLC;Configuration; I / O allocation第一章 PLC的来源1.1PLC的概念可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
轧钢机PLC控制系统设计答疑问题1. 什么是PLC控制系统?PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器是一种专用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它通过编程来实现对工业设备的自动化控制,具有高可靠性、可编程性和灵活性等特点。
2. 轧钢机PLC控制系统的设计目标是什么?轧钢机PLC控制系统的设计目标是实现对轧钢机的自动化控制,提高生产效率、降低人力成本,并确保轧钢过程的稳定性和安全性。
3. 轧钢机PLC控制系统的硬件组成有哪些?轧钢机PLC控制系统的硬件组成主要包括以下几个部分:•PLC主机:负责接收和处理输入信号,并输出相应的控制信号。
•输入模块:用于接收传感器等设备的输入信号,如温度、压力等。
•输出模块:用于输出控制信号,驱动执行器等设备进行相应操作。
•外围设备:包括传感器、执行器、继电器等,用于实现与轧钢机的物理连接和控制。
4. 轧钢机PLC控制系统的软件设计包括哪些内容?轧钢机PLC控制系统的软件设计主要包括以下几个方面:•编写程序:根据轧钢机的工作流程和控制逻辑,编写PLC程序,实现对轧钢机各部分的控制。
•设定参数:根据具体情况设定相关参数,如速度、温度等,以确保轧钢过程的稳定性和质量。
•故障诊断与处理:设计相应的故障诊断逻辑,及时发现并处理轧钢机可能出现的故障情况。
•人机界面设计:设计直观友好的人机界面,方便操作员进行监控和操作。
5. 轧钢机PLC控制系统的工作原理是什么?轧钢机PLC控制系统的工作原理如下:1.输入信号采集:PLC通过输入模块采集与轧钢过程相关的信号,如温度、压力、速度等。
2.控制算法执行:PLC根据预先编写好的程序和设定好的参数,执行相应的控制算法,生成输出信号。
3.输出信号驱动:PLC通过输出模块将生成的输出信号发送给执行器和其他外围设备,驱动轧钢机进行相应操作。
4.监控与反馈:PLC不断监控轧钢机的状态和运行情况,并根据实时反馈信息进行调整和控制。
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。
4)随着轧制的进行,工件不断地向左移动。
当感应器S2感应到有工件移动过来时,说明工件的要求轧制长度已经完成,此时感应器S2输出高电位,驱动控制电机M3的电磁阀作用,使电机M3顺时针转动。
5)在电机M3顺时针转动下,挡板顺时针转动,推动工进向右移动。
当工件移动到感应器S1感应到时,S1有输出高电位,使电机M3逆时针转动,同时驱动上轧辊调节好第二个下压量,进入第二次压制的过程。
6)再次重复上述的工作,直到上轧辊完成3次下压量的作用,工件才加工完毕。
7)系统延时等待加工完毕的工件退出轨道,此时即可进入下一个工件的加工过程。
日程安排:11年3月21日至3月25日老师给出课题及课题要求11年3月26日至3月31日查找相关文献资料,撰写开题报告11年4月 1 日至4月 5 日总体方案设计11年4月 6 日至4月10日熟悉PLC编程软件11年4月11日至4月15日系统主程序程序设计与调试11年4月16日至4月20日温度监控系统程序设计与调试11年4月21日至4月25日压力监控系统程序设计与调试11年4月26日至5月 5 日熟悉组态软件及变频器的调速11年4月26日至5月 5 日熟悉PROFIBUS-DP通信11年5月 6 日至5月10日开始构思论文框架并撰写论文初稿11年5月11日至5月20日修改并完善论文后交给老师审定11年5月21日至6月 3 日进一步修改完善,准备答辩主要参考文献和书目:[1]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社.2007[2]陈章平.PLC控制系统设计与应用[M].北京:清华大学出版社.2009[3]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术 [M].北京:机械工业出版社.2008[4]夏彤.大型轧钢机交交变频同步电动机调速系统研究[D].重庆大学工程硕士学位论文.2006:3~6[5]汪志锋.可编程序控制器原理与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社.2004[6]马宁孔红.S7-300 PLC和MM440变频器的原理与应用[M].机械工业出版社.2008[7]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社.2009指导教师(签字): 20 年月日注:本表可自主延伸,各专业根据需要调整。
江西理工大学本科毕业设计(论文)开题报告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软件设计本课题来源及研究现状:近年来PLC发展很快,新产品、新技术不读涌现,特别是西门子公司退出了S7-300系列PLC,由于功能强、性价比高,而深受国内用户的欢迎。
PLC控制系统是依托于PLC来实现对现场设备进行控制的要求。
可编程控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。
但可编程控制器并不针对某一具体工业应用。
在实际应用时,其硬件应根据具体需要进行选配,软件则根据实际的控制要求或生产工艺流程进行设计。
具有编程简单、使用方便、通用性强、可靠性高、体积小、易于维护等优点,在自动控制领域应用得十分广泛。
目前已从小规模的单机顺序控制发展到过程控制、运动控制等诸多领域。
而且它可靠性高,能够适应工业现场的恶劣环境。
具有进行各种算术运算、PID调节、过程监视、网络通信、远程I/O 和高速数据处理能力,PLC除了具有CPU和存储器以外,还有丰富的I/O接口模块。
对于工业现场的不同信号,PLC都有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备直接连接。
PLC系统与其他系统相比无论从软件方面还是从实际投入的硬件设备讲,投入都较少,质优价廉,性价比高。
因此,无论是老设备的技术改造还是新系统的开发,大多数设计人员都倾向于采用它来进行设计。
课题研究目标、内容、方法和手段:研究目标:本课题是基于PLC的轧钢机控制系统设计。
该课题研究的目的是通过设计来达到最终控制要求并实现最佳的控制效果。
设计前要熟悉S7-300软件的基本功能、设计语言、仿真环境。
对控制过程进行顺序功能图的设计,根据顺序功能图编写梯形图,在S7-PLCSIM仿真环境中进行仿真。
研究内容:1.普通轧钢机的结构和工作原理2.各路检测信号到PLC的输入,包括传感器的的原理,信号的种类,引入到PLC中的编址3.轧钢机的种类和工作原理图,I/O分配4.以可编程控制器为基础,利用PLCSIM软件对其所应用的程序进行模拟仿真。
5.软件实现方法的研究。
用PLC程序开发实现了设计、调试、等功能。
6.CPU和变频器参数的设置设计(论文)提纲及进度安排:论文提纲:第一章绪论1.1课题研究背景1.2课题研究的来源1.3课题研究的意义第二章硬件系统设计2.1 控制系统总体方案设计2.2 控制系统I/O地址分配2.3 电气系统控制原理图第三章软件系统设计3.1 主程序设计3.2 监控程序设计第四章软件调试第五章 PROFIBUS-DP通讯进度安排:11年3月21日至3月25日老师给出课题及课题要求11年3月26日至3月31日查找相关文献资料,撰写开题报告11年4月 1 日至4月 5 日总体方案设计11年4月 6 日至4月10日熟悉PLC编程软件11年4月11日至4月15日系统主程序程序设计与调试11年4月16日至4月20日温度监控系统程序设计与调试11年4月21日至4月25日压力监控系统程序设计与调试11年4月26日至5月 5 日熟悉组态软件及变频器的调速11年4月26日至5月 5 日熟悉PROFIBUS-DP通信11年5月 6 日至5月10日开始构思论文框架并撰写论文初稿11年5月11日至5月20日修改并完善论文后交给老师审定11年5月21日至6月 3 日进一步修改完善,准备答辩主要参考文献和书目:[1]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社.2007[2]陈章平.PLC控制系统设计与应用[M].北京:清华大学出版社.2009[3]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术 [M].北京:机械工业出版社.2008[4]夏彤.大型轧钢机交交变频同步电动机调速系统研究[D].重庆大学工程硕士学位论文.2006:3~6[5]汪志锋.可编程序控制器原理与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社.2004[6]马宁孔红.S7-300 PLC和MM440变频器的原理与应用[M].机械工业出版社.2008[7]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社.2009指导教师审核意见:指导教师(签字):年月日注:本表可自主延伸摘要对轧钢机采用计算机控制,不仅能提高其效率,节约成本,还可大大延长其使用寿命。
本文阐述了可编程控制器(PLC)在轧钢机控制系统中的应用,介绍了轧钢机的结构和工作原理,提出了轧钢机的PLC控制系统的总体设计方案及设计过程,给出了系统的I/O分配,并利用PLCSIM软件对编写的程序进行模拟仿真。
同时用PLC程序开发实现了设计、调试等功能。
根据轧钢机控制系统的控制要求和特点,对PLC硬件进行了组态。
编写了轧钢机系统的主程序,温度监控程序以及压力监控程序等程序。
在系统设计完成后,对其进行了简单的调试,最后的模拟调试结果表明,基于PLC的轧钢机控制系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对轧钢机控制系统系统期望的要求。
关键词:轧钢机;PLC;组态;PLC编程;I/O分配ABSTRACTThe rolling machine which is controlled by computer not only can improve its efficiency and save its cost , but also greatly extend its life.Paper describes a programmable controller PLC controlled system used in rolling mill applications, introduces the structure and working principle of Rolling mills, proposes the plan and process of PLC control system of rollingmill, elaborates the I / O allocation of the system,and use of the PLCSIM software to simulate the program applied in it. At the same time the development of PLC program, the design, debugging and other functions have been achieved. According to the control requirements and characteristics of Rolling mill control system ,the PLC hardware is configuratted. In the design of this system, there is the main program of rolling mill systems, temperature monitoring program and pressure monitoring program.When the system design is completed, its a simple debugging. The final result of the simulation shows that the rolling mill based on PLC control system has high efficiency, system security and reliability, simple structure, easy to implement and the system has meet the requirements of rolling mill for the desired control system requirements.Keywords:Rolling mill;PLC;Configuration;PLC Programming;I / O allocation目录第一章绪论 (11)1.1课题研究的背景及意义 (11)1.2 课题主要研究的内容 (12)第二章系统总体方案设计 (13)2.1系统控制要求 (13)2.2系统总体方案设计图 (14)2.3控制系统I/O地址分配 (14)2.4电气控制系统原理图 (16)2.5硬件组态与参数设置 (17)第三章变频器参数设置 (20)第四章软件系统设计 (28)4.1主程序设计 (29)4.2轧机系统运行参数监控和成品统计 (34)第五章软件调试 (42)第六章 Profibus-DP通信 (46)6.1基于Profibus-DP的变频器的通讯 (46)6.2 PLC与触摸屏的通信 (47)附录一源程序 (49)附录二 Profibus-DP通讯程序 (53)参考文献 (57)外文资料 (58)中文翻译 (63)致谢 .............................................................错误!未定义书签。