轧钢机控制系统

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。

成绩：课程设计报告书所属课程名称机电传动控制（含PLC）题目轧钢机控制系统分院机电学院专业、班级机械设计制造及其自动化学号学生姓名指导教师目录前言1课程设计任务书 (1)2总体设计 (2)2.1控制系统框架 (2)2.2主线路接线图 (2)3硬件系统设计 (2)3.1系统所需的硬件 (2)3.2系统设计 (3)3.3 I/O端口接线 (4)3.4 I/O地址分配 (4)4程序设计 (5)4.1总体设计过程，程序流程图 (5)4.2操作过程 (6)4.3 PLC梯形图操控程序 (7)4.4语句表 (10)4.5实验现象图块 (10)5程序调试及结果分析 (13)6总结 (13)7参考文献 (14)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。

轧辊是使金属塑性变形的部件，它包括轧辊轴承、轧机机架、轧机轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置等。

中国于 1871 年在福州船政局所属拉铁厂 ( 轧钢厂 ) 开始用轧钢机轧制厚 15mm 以下的铁板， 6 ～ 120mm 的方﹑圆钢。

1890 年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架 2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及 350/300mm 小型轧机。

随着冶金工业的发展，现已有多种类型轧机。

现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化，产品质量高，消耗低。

60 年代以来轧机在设计、研究和制造方面取得了很大的进展，使带材冷热轧机、厚板轧机、高速线材轧机、 H 型材轧机和连轧管机组等性能更加完善，并出现了轧制速度高达每秒钟 115m的线材轧机、全连续式带材冷轧机、 5500mm宽厚板轧机和连续式 H 型钢轧机等一系列先进设备。

应用PLC控制达到自动化。

PLC即可编程序控制器，英文全称Programmable Controller,简称PLC。

它是一个以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，转为在工业现场应用而设计，采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。

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。

轧钢电气自动化控制系统改造技术研究随着我国钢铁行业的发展，轧钢工艺已经逐渐向着更加智能化、自动化的方向发展。

在这样的大背景下，对轧钢电气自动化控制系统进行改造技术研究显得尤为重要。

本文将就轧钢电气自动化控制系统改造技术方面进行一定的研究和探讨。

一、轧钢电气自动化控制系统概述轧钢电气自动化控制系统主要包括PLC控制系统、DCS控制系统、变频器控制系统等。

在传统的轧钢工艺中，这些控制系统起到了至关重要的作用，对轧钢过程中的控制与调节起到了决定性的影响。

PLC控制系统作为工业自动化控制系统的核心之一，广泛应用于轧钢设备。

通过PLC控制系统，可以实现对轧钢设备的自动化控制、监控、数据采集等功能，大大提高了生产效率并降低了劳动强度。

DCS控制系统作为大型轧钢设备的控制系统，其核心功能是通过计算机集中控制各个子系统，实现全局控制。

DCS控制系统可以实现对轧钢生产线的自动化控制、实时监控、远程通信等功能，对轧钢生产线稳定运行起到了关键作用。

变频器控制系统是轧钢电气自动化控制系统中的重要组成部分，通过变频器控制系统可以实现对轧钢机械设备的精准调速，保证轧钢工艺的稳定性和一致性。

轧钢电气自动化控制系统在轧钢工艺中发挥着不可或缺的作用，对轧钢产品的质量、生产效率、能耗等方面都具有重要影响。

随着轧钢工艺的不断发展，传统的轧钢电气自动化控制系统也逐渐暴露出一些问题。

轧钢电气自动化控制系统的老化和落后导致了系统稳定性较差、故障频发、运行性能不佳等问题。

随着轧钢设备的长期运行，控制系统中的元器件、接线、传感器等设备逐渐老化，不能满足轧钢工艺对自动化控制的需求。

传统的轧钢电气自动化控制系统难以满足轧钢工艺日益增长的智能化、高效化的需求。

在现代轧钢工艺中，需要实现对轧制参数的精准控制、自动化调整、智能化优化等功能，传统的轧钢电气自动化控制系统难以满足这些需求。

轧钢电气自动化控制系统的信息化水平较低。

传统的轧钢电气自动化控制系统缺乏对生产数据的深度分析和利用，无法实现有效的生产过程监控、数据采集和分析，无法实现对轧钢工艺的自动化调整和优化。

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。

轧钢机电气控制系统培训课件一、引言轧钢机电气控制系统是现代钢铁生产中不可或者缺的关键部份。

它负责监控和控制轧钢机的运行，确保生产过程的稳定性和高效性。

为了匡助大家更好地理解和掌握轧钢机电气控制系统的原理和操作，本培训课件将详细介绍轧钢机电气控制系统的组成、工作原理、常见故障及排除方法等内容。

二、轧钢机电气控制系统概述1. 轧钢机电气控制系统的定义和作用轧钢机电气控制系统是指控制轧钢机运行的一系列电气设备和控制器件的集合。

它的主要作用是监控和控制轧钢机的各个部份，确保其正常运行和生产质量。

2. 轧钢机电气控制系统的组成轧钢机电气控制系统由以下几个主要部份组成：- 电气控制柜：包括主控制柜、辅助控制柜等，用于安装各种控制器件和电气设备。

- 电动机：负责驱动轧钢机的各个部份，如轧辊、输送带等。

- 传感器：用于检测和监测轧钢机运行状态的各种参数，如温度、速度、压力等。

- 控制器：根据传感器的反馈信号，对电动机进行控制和调节。

- 人机界面：提供给操作人员进行参数设置、故障诊断等操作的界面设备。

三、轧钢机电气控制系统的工作原理1. 控制流程轧钢机电气控制系统的工作流程如下：- 传感器采集轧钢机运行状态的各种参数。

- 控制器接收传感器的信号，并进行处理和分析。

- 控制器根据分析结果，对电动机进行控制和调节。

- 电动机驱动轧钢机各个部份运行，实现轧钢工艺。

2. 控制策略轧钢机电气控制系统采用的控制策略有以下几种：- 开环控制：根据预设的参数，直接控制电动机的运行。

- 闭环控制：通过传感器的反馈信号，对电动机进行实时调节和控制。

- 自适应控制：根据轧钢机的实际运行情况，自动调整控制参数，提高生产效率和质量。

四、轧钢机电气控制系统常见故障及排除方法1. 故障分类轧钢机电气控制系统常见的故障可以分为以下几类：- 电气故障：如电缆接触不良、断路、短路等。

- 机械故障：如轧辊卡死、传动带断裂等。

- 传感器故障：如传感器损坏、信号干扰等。

浅述轧钢自动化控制系统应用优化轧钢自动化控制系统是钢铁行业中的重要控制系统之一，其主要作用是实现整个轧钢生产线的自动化控制。

随着工业自动化水平的不断提高，轧钢自动化控制系统的应用也逐步得到了广泛的应用和推广。

本文将从轧钢自动化控制系统的优势、应用和优化等方面进行浅述。

1.提高轧钢生产效率。

轧钢自动化控制系统能够快速、准确地控制轧钢生产线的各个环节，从而能够大幅提高轧钢生产效率和质量。

2.降低生产成本。

自动化控制系统的使用可以节省人工、减少能源的消耗，提高设备利用率，从而降低生产成本。

3.提高产品质量。

通过自动化控制系统，可以有效减少人为因素对产品质量的影响，生成高品质的产品，提升企业竞争力。

4.保证安全生产。

自动化控制系统在生产过程中能够自动检测设备的运行情况，及时预警和处理故障，避免人员和设备受到损伤。

轧钢自动化控制系统应用于热轧、冷轧及热镀锌等生产线中。

具体来说，应用于生产的过程控制和过程优化、质量控制和检测、数据采集和管理、设备状态监测与故障诊断、人机界面等方面。

1.过程控制和过程优化。

轧钢自动化控制系统对生产线各项工艺参数进行监测和控制，及时调整参数，实现生产过程的自动化控制和优化。

2.质量控制和检测。

自动化控制系统能够根据检测结果及时判断是否符合产品质量标准，并能够自动调整生产工艺参数，提高产品质量。

3.数据采集和管理。

轧钢自动化控制系统能够对生产过程中的各项参数进行实时采集，并可以存储和分析这些数据，为企业制定科学合理的生产计划和管理决策提供数据支持。

4.设备状态监测与故障诊断。

自动化系统可以对生产线中的设备进行实时监测，及时发现故障症状并处理，预防生产线设备停机，功能下降等情况，从而保证生产线的正常运行。

5.人机界面。

自动化控制系统在设计界面时，一般都采用友好的、直观的界面，方便操作者使用，并通过呈现图形化的结果来检查机器运行状态等重要信息。

优化轧钢自动化控制系统应用，是提高轧钢生产效率、提高产品质量、降低生产成本的重要手段。

轧钢机控制系统模拟课程设计一、设计背景与意义轧钢机是现代钢铁工业中不可或缺的关键设备，其控制系统对于保证轧钢过程的稳定、提高产品质量和降低能耗具有重要意义。

通过模拟轧钢机控制系统的设计和实现，可以帮助学生深入理解控制系统的基本原理，掌握相关的软硬件技术，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。

二、设计目标1.掌握轧钢机的基本原理和工艺流程；2.设计并实现一个模拟的轧钢机控制系统，具备基本的控制功能；3.测试并分析模拟控制系统的性能和效果。

三、设计方案1.系统硬件选型与搭建：选择合适的微控制器、传感器、执行器等硬件设备，搭建模拟轧钢机的硬件平台；2.控制算法设计与实现：根据轧钢工艺要求，设计合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，并进行编程实现；3.人机界面设计：设计一个友好的人机界面，用于实时监控轧钢过程的状态、参数和操作控制；4.系统集成与调试：将硬件、软件和控制算法集成在一起，进行系统调试和优化。

四、具体任务与分工1.系统硬件选型与搭建：由硬件小组负责，选择合适的硬件设备，搭建模拟轧钢机的硬件平台；2.控制算法设计与实现：由软件小组负责，根据工艺要求设计控制算法，并进行编程实现；3.人机界面设计：由界面小组负责，设计友好的人机界面，实现实时监控和操作控制；4.系统集成与调试：由综合小组负责，将硬件、软件和控制算法集成在一起，进行系统调试和优化。

五、时间计划与进度安排1.第1周：系统调研与方案制定；2.第2-3周：硬件选型与搭建；3.第4-5周：控制算法设计与编程实现；4.第6-7周：人机界面设计与编程实现；5.第8-9周：系统集成与调试；6.第10周：项目总结与验收。

目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计正文 (2)可编程序控制器概述 (2)控制要求 (2)轧钢机电气控制模板 (3)2.3.1热金属检测器 (3)2.3.2液压系统 (3)2.3.3电机正反转 (4)2.3.4电磁阀 (4)编制程序 (5)2.4.1程序流程图 (5)2.4.2 I/O地址表 (6)2.4.3 实验梯形图 (6)2.4.4实验程序 (10)3.课程设计总结 (13)4.参考文献 (13)1.课程设计目的通过对轧钢机的设计，深入了解轧钢机的结构和工作过程，实现轧钢机的控制，加强了解PLC的梯形图，指令表，外部接线图，PLC设计原理及其控制，和工作原理。

2.课程设计正文可编程序控制器概述“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子装置，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器及其有关的外围设备都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

”可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。

控制要求【1】按下启动按钮，上下两轧辊电机（主拖动电机，M1）起动运转，轧制方向为从右向左轧制。

左右侧轧道电机（M2和M3）启动逆时针运转，向左输送。

设备启动5秒后，PLC检测有无等待的轧件，即S1是否有效。

若无轧件则一直等待。

S1有效信号到来后，PLC通过某一路开出控制电磁铁动作，打开轧件挡板，让轧件进入轧机的右侧轨道。

待轧件完全进入后（设需时4秒），释放电磁铁，关闭轧件挡板。

【2】轧件在右侧辊道推动下进入轧辊下轧制，轧辊间有热金属探测仪给出正在轧制的信号，由S2仿真，高电平表示正在轧制。