plc課程設(shè)計(jì)-- 扎鋼機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目： 扎鋼機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　課程名稱：工廠電氣控制及PLC課程設(shè)計(jì)</p><p>　　院部名稱： 機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班級(jí)：10電氣工程及其自動(dòng)化(2)班（單）</p>

2、<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： </p><p>　　課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)： 2周 </p><p>

3、;　　指導(dǎo)教師： 高峰 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　AbstractIII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p>

4、<p>　　1.1相關(guān)背景知識(shí)1</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的目的2</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)的要求2</p><p>　　1.4課程設(shè)計(jì)的任務(wù)3</p><p>　　第二章 軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)PLC硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1軋鋼機(jī)軋鋼板控制要求4</p>

5、<p>　　2.2軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)的主電路5</p><p>　　2.3 PLC輸入/輸出信號(hào)及地址分配6</p><p>　　2.5電氣連接圖7</p><p>　　2.5軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)安全保護(hù)7</p><p>　　第三章 扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1梯形圖設(shè)計(jì)

6、8</p><p>　　3.2基本PLC語(yǔ)句對(duì)應(yīng)指令9</p><p>　　3.3系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果10</p><p>　　第四章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)11</p><p><b>　　致謝12</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p>

7、<p><b>　　扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　鋼鐵已成為全球廣泛應(yīng)用的主要基礎(chǔ)材料。用扎制的方法生產(chǎn)剛才，具有生產(chǎn)效率高、品種多、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，約90%的鋼材都是用扎制方法生產(chǎn)的。目前，我國(guó)已引進(jìn)了世界上主要的先進(jìn)扎鋼機(jī)械和扎制技術(shù)，并在不斷

8、創(chuàng)新中逐步推廣、應(yīng)用和發(fā)展。PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，PLC的工廠生產(chǎn)中已經(jīng)非常重要，不僅提高工作效率，而且減少不必要的資金投入。</p><p>　　關(guān)鍵詞： PLC 扎鋼機(jī) 扎制技術(shù)</p><p>　　bundle steel machine control system</p><p><b>　　abstra

9、ct </b></p><p>　　steel has become a global wide application of the main base material. With the method of copper production just, have life Production efficiency is high, many varieties, production pro

10、cess continuity is strong, easy to realize mechanization and automation, etc., and about 90% of the steel were produced by the method of pitch. At present, our country has introduced the world's major advanced bundle

11、 steel mechanical and pitch technology, and in constant innovation gradually popularization and appl</p><p>　　keywords: PLC bundle steel machine pitch technology</p><p><b>　　第一章 緒論<

12、/b></p><p><b>　　1.1相關(guān)背景知識(shí)</b></p><p>　　傳統(tǒng)的扎鋼機(jī)系統(tǒng)大多采用一些不太先進(jìn)的、繁瑣的、耗費(fèi)人力物力的系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在我國(guó)的日新月異，繼電器控制系統(tǒng)已跟不上時(shí)代的發(fā)展要求，取而代之的是可編程控制器，以PLC構(gòu)成的自動(dòng)扎鋼機(jī)系統(tǒng)已在扎鋼領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。</p><p>　

13、　可編程控制器是在繼電器控制的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的以微處理器為核心，集微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型控制裝置，目前已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通運(yùn)輸領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為各行業(yè)的通用控制核心產(chǎn)品。正在向更加可靠、操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、價(jià)格低廉的方向發(fā)展，使自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易。在一般住宅或大樓頂樓常設(shè)置水塔或水箱以提供充足的水壓供用戶使用,另備有地下水槽儲(chǔ)存自來(lái)水公司提供的水源并給頂樓水塔進(jìn)

14、水使用。由于當(dāng)前可編程序控制器(PLC)技術(shù)已日趨成熟,因而考慮利用它來(lái)應(yīng)用于扎鋼機(jī)系統(tǒng)中。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　?。?）了解常用電氣控制裝置的設(shè)計(jì)方法、步驟和設(shè)計(jì)原則。</p><p>　?。?）學(xué)以致用，鞏固書(shū)本知識(shí)。通過(guò)訓(xùn)練，使學(xué)生初步設(shè)計(jì)具有電氣控制裝置的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和創(chuàng)造的能力。</p>

15、<p>　?。?）進(jìn)行一次工程技術(shù)的基本訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生查閱書(shū)籍、參考資料、產(chǎn)品手冊(cè)、工具書(shū)的能力，上網(wǎng)查詢信息的能力，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程繪圖的能力，編制技術(shù)文件的能力等，從而提高學(xué)生解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　?。?）閱讀本課程設(shè)計(jì)參考資料及有關(guān)圖樣，了解一般電氣控制裝置的設(shè)計(jì)原則、方法和步驟。</p>

16、<p>　?。?）上網(wǎng)調(diào)研當(dāng)今電氣控制領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新動(dòng)向，用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程，使設(shè)計(jì)成果具有先進(jìn)性和創(chuàng)造性。</p><p>　?。?）認(rèn)真閱讀本課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析所選課題的控制要求，并進(jìn)行工藝流程分析，畫(huà)出工藝流程圖。</p><p>　　（4）確定控制方案，設(shè)計(jì)電氣控制裝置的主電路。</p><p>　?。?）應(yīng)用PLC設(shè)計(jì)電氣控制裝置的控制

17、程序?？煞譃?個(gè)步驟：</p><p>　?、龠x擇PLC的機(jī)型及I/O模塊的型號(hào)，進(jìn)行系統(tǒng)配置并校驗(yàn)主機(jī)的電源負(fù)載能力；</p><p>　　②根據(jù)工藝流程圖繪制順序功能圖；</p><p>　　③列出PLC的I/O分配表，畫(huà)出PLC的I/O接線圖；</p><p>　?、茉O(shè)計(jì)梯形圖并進(jìn)行必要的注釋?zhuān)?lt;/p><p>

18、　?、葺斎氤绦虿⑦M(jìn)行室內(nèi)調(diào)試及模擬運(yùn)行。</p><p>　　（6）設(shè)計(jì)電氣控制裝置的照明、指示及報(bào)警等輔助電路。系統(tǒng)應(yīng)具有必要的安全保護(hù)措施，例如，短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失電壓保護(hù)、超程保護(hù)等。</p><p>　?。?）選擇電氣元件的型號(hào)和規(guī)格，列出電氣元件明細(xì)表。選擇電氣元件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品。</p><p>　?。?）繪制正式圖樣，要求用計(jì)算機(jī)繪圖軟件

19、繪制電氣控制電路圖，用STEP 7-Micro/Win32編程軟件編寫(xiě)梯形圖。要求圖幅選擇合理，圖、字體排列整齊，圖樣應(yīng)按電氣控制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定繪制。</p><p>　?。?）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及使用說(shuō)明書(shū)。內(nèi)容包括闡明設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)過(guò)程，附上設(shè)計(jì)過(guò)程中有關(guān)計(jì)算及說(shuō)明，說(shuō)明操作過(guò)程、使用方法及注意事項(xiàng)，附上所有的圖表、所用參考資料的出處及對(duì)自己設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)或改進(jìn)意見(jiàn)等。要求文字通順、簡(jiǎn)練，字跡端正、整潔。&l

20、t;/p><p>　　1.4課程設(shè)計(jì)的任務(wù)</p><p><b>　　1.4.1控制要求</b></p><p><b>　　軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)模擬</b></p><p>　　當(dāng)啟動(dòng)按鈕SD接通，電機(jī)M1、M2運(yùn)行，傳送鋼板，檢測(cè)傳送帶上有無(wú)鋼板的傳感器S1的信號(hào)（即開(kāi)關(guān)為ON），表示有鋼板，電機(jī)M3正

21、轉(zhuǎn)（MZ燈亮）；S1的信號(hào)消失（為OFF），檢測(cè)傳送帶上鋼板到位后的傳感器S2有信號(hào)（為ON），表示鋼板到位，電磁閥動(dòng)作（YU1燈亮），電機(jī)M3反轉(zhuǎn)（MF燈亮）。Y1給一向下壓下量，S2信號(hào)消失，S1有信號(hào)，電機(jī)M3正轉(zhuǎn)……重復(fù)上述過(guò)程。</p><p>　　Q0.1第一次接通，發(fā)光管A亮，表示有一向下壓下量，第二次接通時(shí)，A、B亮，表示有兩個(gè)向下壓下量，第三次接通時(shí)，A、B、C亮，表示有三個(gè)向下壓下量；在Q0.

22、1第三次接通斷開(kāi)時(shí)，電磁閥YU1燈滅，“A、B、C”全滅，“M2”燈亮送走鋼板，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)停止工作。</p><p><b>　　面板圖：</b></p><p><b>　　1.4.2系統(tǒng)分析</b></p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)上述要求，首先列出PLC的I/O分配表，并畫(huà)出PLC的I/O接線圖，然后選擇PLC的機(jī)

23、型及I/O模塊的型號(hào)，進(jìn)行系統(tǒng)配置并校驗(yàn)主機(jī)的電源負(fù)載能力。</p><p>　　根據(jù)控制要求，編寫(xiě)梯形圖及語(yǔ)句表，調(diào)試程序直到準(zhǔn)確無(wú)誤。</p><p><b>　　1.4.3硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）列出PLC的I/O分配表，并畫(huà)出PLC的I/O接線圖；</p><p>　　（2）選擇PLC的機(jī)型及

24、I/O模塊的型號(hào)，進(jìn)行系統(tǒng)配置并校驗(yàn)主機(jī)的電源負(fù)載能力；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)必要的安全保護(hù)措施，例如，短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失電壓保護(hù)、超程保護(hù)等。</p><p><b>　　1.4.4軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，首先將整個(gè)軟件分成若干功能模塊；</p><p>　

25、?。?）編寫(xiě)控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖；</p><p>　?。?）繪制各種電路圖；</p><p>　?。?）編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試；</p><p><b>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；</b></p><p>　　（6）編寫(xiě)技術(shù)文件并現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行。</p><p>　　第二章 扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)PLC

26、硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1扎鋼機(jī)扎制鋼板的控制要求</p><p>　　打開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SD，電機(jī)M2運(yùn)行燈亮，傳送鋼板，當(dāng)S1有信號(hào)，即檢測(cè)到有鋼板時(shí)，電機(jī)M1運(yùn)行，M3正轉(zhuǎn)，同時(shí)給需要軋制的鋼板施加一個(gè)A壓力，S1信號(hào)消失。S2有信號(hào)時(shí)，即鋼板第一次到位，電機(jī)M3反轉(zhuǎn)，給需要軋制的鋼板施加一個(gè)B壓力，S2信號(hào)消失。經(jīng)過(guò)5秒時(shí)間的延時(shí)，電機(jī)M3自動(dòng)正轉(zhuǎn)，給需要軋制的鋼板施加一個(gè)C壓

27、力。S2有信號(hào)時(shí)，即鋼板第二次到位，認(rèn)為鋼板已軋制好，信號(hào)S2消失，這時(shí)電機(jī)M1、M3停止運(yùn)行，A、B、C三個(gè)壓力信號(hào)也都消失，電磁閥YU1動(dòng)作，卸下鋼板。經(jīng)過(guò)5秒的時(shí)間，認(rèn)為軋制好的鋼板已被卸下，電磁閥YU1動(dòng)作信號(hào)消失，但電機(jī)M2依舊運(yùn)行，當(dāng)S1再次有信號(hào)時(shí)，將重復(fù)上述軋制鋼板的過(guò)程。</p><p>　　當(dāng)關(guān)閉啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SD，所有軋制鋼板的動(dòng)作將停止。</p><p>　　2.2 軋鋼

28、機(jī)控制系統(tǒng)主電路</p><p>　　圖2.1 軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　2.3 PLC輸入 /輸出信號(hào)及地址分配</p><p>　　根據(jù)上述軋鋼機(jī)控制要求的分析，PLC的輸入信號(hào)有SD啟動(dòng)信號(hào)，S1檢測(cè)有無(wú)鋼板信號(hào)，S2檢測(cè)鋼板到達(dá)信號(hào)。PLC的輸出信號(hào)有M1電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，M2電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，M3電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)，M3電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)。在壓制過(guò)程中表示

29、施加的三個(gè)壓力從小到大的信號(hào)燈依次為：A、B、C。還有電磁閥YU1信號(hào)燈。由上述PLC輸入 /輸出信號(hào)分析可知，選擇S7-200系列的PLC即可滿足控制要求，其輸入 /輸出地址分配如表1所示。</p><p>　　表1 I/O分配表</p><p><b>　　2.4電氣連接 </b></p><p><b>　　I/O接線圖&

30、lt;/b></p><p>　　2.5扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)</p><p>　　扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)主要包括四個(gè)方面：短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失電壓保護(hù)和超程保護(hù)等。具體體現(xiàn)在主電路圖圖2.1中。</p><p><b>　　2.5.1短路保護(hù)</b></p><p>　　短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷而切斷電路

31、起保護(hù)作用。</p><p><b>　　2.5.2過(guò)載保護(hù)</b></p><p>　　采用熱繼電器FR。由于熱繼電器的熱慣性較大，即使發(fā)熱元件流過(guò)幾倍于額定值得電流，熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下，熱繼電器不會(huì)動(dòng)作，只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器才會(huì)動(dòng)作，用它的常閉觸頭使控制電路斷電。</p><p>　　2.

32、5.3失電壓保護(hù)</p><p>　　通過(guò)接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓（如停電）時(shí)，接觸器KM斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，接觸器線圈不會(huì)自行通電，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行啟動(dòng)，只有在操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。</p><p><b>　　2.5.4超程保護(hù)</b></p><p

33、>　　超程也叫超行程，術(shù)語(yǔ)多用于電力設(shè)備斷路器。 </p><p>　　超程是真空開(kāi)關(guān)觸頭完全閉合后，動(dòng)或靜觸頭所能移動(dòng)的距離。</p><p>　　超程的作用主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　a)保證觸頭在電磨損后仍能保持一定的接觸壓力；</p><p>　　b)觸頭閉合時(shí)能利用觸頭彈簧力緩沖，減小彈跳；</p>&

34、lt;p>　　c)在觸頭分閘時(shí)，使動(dòng)觸頭獲得一定的初始的動(dòng)能，拉斷熔焊點(diǎn)，提高初始分閘速度，減小燃弧時(shí)間，從而提高介質(zhì)恢復(fù)的速度。</p><p>　　如果超程太小，就不能保證觸頭在燒損后應(yīng)有的觸頭壓力，同時(shí)，初始分閘速度變小，會(huì)影響真空開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷關(guān)合和動(dòng)熱穩(wěn)定性能，甚至產(chǎn)生重合閘彈振。若超程太大，會(huì)增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功，使合閘變得極不可靠。真空開(kāi)關(guān)的超程取額定開(kāi)距的15%～40%左右，10 kV級(jí)真空開(kāi)關(guān)

35、的超程一般取3～4 mm。</p><p>　　現(xiàn)在的真空開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭之間的接觸一般采用平板接觸，要保證接觸良好，就要保證相當(dāng)?shù)慕佑|壓力，超程是指開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸后，觸頭彈簧的壓縮行程，其目的是為了保證接觸壓力，從而保證開(kāi)關(guān)接觸良好</p><p>　　第三章 扎鋼機(jī)控制系統(tǒng)PLC軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1梯形圖設(shè)計(jì)</b>&

36、lt;/p><p>　　3.2基本PLC語(yǔ)句對(duì)應(yīng)指令</p><p><b>　　3.3系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)電氣接線圖安裝接線，用編程工具將用戶程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)反復(fù)編輯、編譯、下載、調(diào)試、運(yùn)行、直至運(yùn)行成功。</p><p>　　第四章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　對(duì)于

37、本次的關(guān)于扎鋼機(jī)方面的設(shè)計(jì)剛開(kāi)始真的是一頭霧水，扎鋼機(jī)這個(gè)名字本來(lái)就對(duì)于我來(lái)說(shuō)很陌生，別說(shuō)要做關(guān)于它的一些方面的設(shè)計(jì)了，還有在其它方面比如說(shuō)要畫(huà)電路圖的那個(gè)軟件，那個(gè)I/O分配表在上課的時(shí)候就沒(méi)認(rèn)真聽(tīng)，當(dāng)初要是上課學(xué)好了的話，估計(jì)現(xiàn)在可以節(jié)省很多時(shí)間，當(dāng)然這些都是后話。在設(shè)計(jì)原理圖方面，剛開(kāi)始看了設(shè)計(jì)扎鋼機(jī)的那個(gè)原理圖和上面的一段話，也是看不懂，看了幾遍都只有看個(gè)大概，后來(lái)就是問(wèn)了同學(xué)并且聽(tīng)了他們給我講訴原理之后，自己才慢慢的摸索下來(lái)。

38、通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)還是學(xué)到了很多之前沒(méi)有接觸到的東西的，不說(shuō)完全掌握了關(guān)于這些新的東西，至少對(duì)它們也是有了一定的了解，這對(duì)于提高自己的能力以及將來(lái)要是從事這方面工作的話肯定是有一定的用處的，總的來(lái)說(shuō)這次設(shè)計(jì)不僅鍛煉了自己的能力，也讓自己知道了在有些方面的不足，并且可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和改善這些不足，確實(shí)是一次難得的機(jī)會(huì)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p&

39、gt;　　感謝老師以及同學(xué)對(duì)我的幫助！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：電工工業(yè)出版社，2010年11月</p><p>　　[2]孫 平.可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）.北京：高等教育出版社，2008年4月版</p><p>　　[3]林小峰