plc力控轧钢机电气控制

目录1．课程设计目的……………………………………………………………………22.硬件设计要求……………………………………………………………………22.1轧钢机电控系统结构……………………………………………………………22.2硬件系统组成……………………………………………………………………32.3定义I/O口地址分配表…………………………………………………………32.4系统控制要求……………………………………………………………………32.5轧钢机组态软件系统原理图……………………………………………………42.6系统设计流程示意图……………………………………………………………53.plc设计要求………………………………………………………………………63.1系统设计梯形图…………………………………………………………………63.2系统调试…………………………………………………………………………94．课程设计总结与心得体会…………………………………………………………95．参考文献……………………………………………………………………………1011.课程设计目的随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。可编程控制器（ProgrammableController,，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。1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），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(DistributedControlSystem)、现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)，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，若有钢板，轧件在M2的推动下进入M1轧制，M3正转运到左侧，若S2由高电平变为低电平表示轧件通过了轧制，之后M3反转向右输送，S3若由高电平变为低电平表示轧件已经回到右侧……如此重复上述过程。2.硬件设计要求2.1轧钢机电控系统结构轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备，辅助设备，起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。其主要由轧辊，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。轧辊轴承支承轧辊并保持轧辊在机架中的固定位置。轧辊轴承工作负荷重而变化大﹐因此要求轴承摩擦系数小﹐具有足够的强度和刚度﹐而且要便于更换轧辊。2轧机机架由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置﹐需有足够的强度和钢度承受轧制力。轧机轨座用于安装机架﹐并固定在地基上﹐又称地脚板。承受工作机座的重力和倾翻力矩﹐同时确保工作机座安装尺寸的精度。轧辊调整装置，用于调整辊缝﹐使轧件达到所要求的断面尺寸。上辊调整装置也称“压下装置”﹐有手动﹑电动和液压三种。手动压下装置多用在型材轧机和小的轧机上。电动压下装置包括电动机﹑减速机﹑制动器﹑压下螺丝﹑压下螺母﹑压下位置指示器﹑球面垫块和测压仪等部件﹔它的传动效率低﹐运动部分的转动惯性大﹐反应速度慢﹐调整精度低。上轧辊平衡装置用于抬升上辊和防止轧件进出轧辊时受冲击的装置。传动装置由电动机﹑减速机﹑齿轮座和连接轴等组成。齿轮座将传动力矩分送到两个或几个轧辊上。辅助设备包括轧制过程中一系列辅助工序的设备。如原料准备﹑加热﹑翻钢﹑剪切﹑矫直﹑冷却﹑探伤﹑热处理﹑酸洗等设备。2.2硬件系统组成硬件系统由编程计算机(上位机)、S7-200PLC控制器(下位机、数字量输入/输出点为24入/16出)和轧钢机生产线被控对象等组成，编程计算机(RS232通讯口)和S7-200PLC控制器(RS485通讯口)之间通讯采用PPI通讯模块。2.3定义I/O口地址分配表输入信号输出信号信号元件及作用PLC输入口地址信号元件及作用PLC输出口地址启动按钮I0.0传送带电动机M1Q0.0停止按钮I0.1传送带电动机M3正Q0.1检测传感器S1I0.2传送带电动机M2Q0.2检测传感器S2I0.3轧门挡板Q0.3检测传感器S3I0.4电磁液压阀Y2Q0.4传送带电动机M3反Q0.5轧制次数Y1Q0.6S1有效信号Q0.72.4系统控制要求⑴.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。左右侧辊道电机（M2和M3）启动，逆时针运转，向左输送。⑵.设备启动5秒种后，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。3S1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。⑶.待轧件完全进入后（设需时4秒），释放电磁铁，关闭轧件挡板。⑷.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。⑸.S2由高电平变为低电平表示轧件已经通过了轧辊。轧件通过轧辊后PLC控制两侧辊道停止，电磁液压阀Y2动作使左侧辊道翘起。⑹.1秒钟后起动左侧辊道向右输送。这时由安装在上轧辊上方的另一个热金属探测仪给出轧件通过的信号，由另一个手动开关S3仿真。⑺.3由高电平变为低电平表示轧件已经完全回到了轧辊右侧。PLC断开电磁阀Y2电源，并停止左侧辊道运转。⑻.1秒钟后左侧辊道放平，启动左右侧辊道电机向左输送，开始第下一次轧制。⑼.重复第⑷～⑻完成第二次轧制，并准备好第三次轧制。⑽.第三次轧制完成后，即热金属探测仪输出由高电平变为低电平后，左侧辊道继续向左输送3秒钟，把轧件送出轧机。结束该轧件的轧制过程。⑾.回到第二步但不需要5秒的延时。⑿.按下停止按钮结束工作。2.5轧钢机组态软件系统原理图42.6系统设计流程示意图按下启动按钮M1、M2、M3正转5秒后S1有效信号打开轧件挡板4秒后关闭扎件挡板M2、M3正转停机Y2动作左侧辊道翘起1秒后M3反转S3有效信号M3反转停机Y2失电1秒后延时3秒后轧件送出轧机按停止按钮结束判断S2信号是否够三否是S2有效信号左侧辊道放平53.plc设计要求3.1系统设计梯形图6783.2系统调试1）实验中，先把事先设计好的控制程序输入编程计算机，编译无错误后(只说明编程语法无错误)下载到PLC的CPU中。2）PLC控制器控制轧钢机生产线运行，如果控制功能不满足要求，再进行控制程序调试(可在监控状态下)，反复修改控制程序直到满足控制功能为止。3）在调试中遇到的问题，运用课堂中所学的理论知识或实践经验独立解决，逐步提高自己分析问题及解决问题的能力。4．课程设计总结与心得体会1、认真审题，看懂题目的要求。2、根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。3、在设计程序之前,务必要对所用PLC的内部结构有一个系统的了解,知道该PLC内有哪些94、资源在设计程序过程中遇到问题是很正常的,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题。5、这次的plc课程设计重点是理论与实际的相结合。不再只读书了。6、该设计从头到尾都要自己参与，熟悉了对整个设计的过程，更系统的锻炼了自己。通过这次可编程序控制器课程设计，我不仅加深了对PLC理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真正自己的东西。5．参考文献(1)可编程序控制器原理与应用西安电子科技大学出版社主编汪志锋(2)PLC应用开发技术与工程实践人民邮电出版社编著求是科技(5)可编程控制器原理与应用中国电力出版社主编郁汉琪(6)可编程序控制器（PLC）应用技术山东科学技术出版社编著徐德(7)PLC机电控制系统应用设计技术电子工业出版社主编鲁远东课程设计评语课程设计成绩指导教师（签字）年月日