铜带双面铣削机计算机控制系统的设计与应用

摘要

铜带坯双面铣削机是铜及铜合金板带材生产工艺流程中的重要设备，它将热轧开坯或水平连铸后的铜带坯来料铣去两面及两边的氧化层，为后续的冷中轧提供高表面质量的带材，它的设备装备水平和控制精度直接影响最终铜板带产品的质量和成品率。论文以铜陵有色铜板带项目建设为对象，研究了1250MM铜带坯双面铣削机组计算机控制系统的设计与应用。
　　课题研究的铣面机组具有铣削带材宽度大、运行速度快、控制精度高的特点，控制系统设计综合了工业控制技术和计算机控制技术，采用分层体系结构，构成基于PLC、FCS和DCS的管控一体化的集成系统，整个系统集传动控制、过程控制、工业通讯、可视化操控、故障报警、诊断、报表打印等功能为一体，监控界面友好、生产效率高。
　　论文首先分析了机组主要设备组成功能、工艺控制要求以及控制系统设计原则。其次从系统体系结构设计入手，研究了系统三级两层网络结构、软硬件组成和主要控制功能，分析了西门子S7-300PLC、带材轮廓测量系统、编程调试软件及VB编程环境。其中，重点研究了对系统方案和性能、功能实现影响较大的交直流传动方案和自动位置控制(APC)，传动控制、张力控制、自动厚度控制(ATC)、自动宽度控制(AWC)等PLC控制功能及算法设计。最后，论文研究了系统OPC通讯、DP通讯实现及监控画面设计。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文选题背景及研究意义

1．2 铜带坯表面处理工艺及发展状况

1．3 铜带坯双面铣削机组概述

1．4 工业计算机控制系统发展应用状况

1．4．1 工业计算机控制系统发展过程

1．4．2 铜带坯双面铣削机组计算机控制系统应用现状

1．5 本文的主要研究内容

2 铣面机设备组成及工艺控制概况

2．1 铣面机总体介绍

2．2 主要技术性能指标

2．3 主要设备介绍及功能分析

2．4 铣面工艺及控制功能分析

2．5 本章小结

3 铣面机计算机控制系统总体设计

3．1 控制系统总体设计要求

3．1．1 计算机控制系统设计基本原则

3．1．2 控制系统总体设计要求

3．2 计算机控制系统总体结构

3．2．1 控制系统性能及配置分析

3．2．2 控制系统总体结构

3．3 控制系统功能设计

3．3．1 系统控制功能设计

3．3．2 系统监控画面设计

3．4 控制系统基本组成

3．4．1 控制系统配置特点

3．4．2 系统软硬件组成

4 传动方案及系统硬件设计

4．1 传动方案设计

4．1．1 交直流传动介绍

4．1．2 传动方案设计

4．2 系统硬件设计

4．2．1 现场设备

4．2．2 基础自动化L1级

4．2．3 过程自动化L2级

4．2．4 计算机控制系统硬件网络结构设计

5 位置控制及系统控制功能设计

5．1 位置控制系统设计

5．1．1 自动位置控制分析

5．1．2 铣面机自动位置控制研究

5．1．3 铣面机自动位置控制设计

5．2 系统主要控制功能设计

5．2．1 机列传动控制

5．2．2 恒张力卷取控制

5．2．3 半自动控制功能

5．2．4 铣刀自动辊缝控制(AGC)

5．3 AGC先进控制策略的研究

6 系统软件介绍、通讯实现及监控画面设计

6．1 系统主要软件

6．1．1 DriveMonitor驱动调试软件

6．1．2 STEP7编程组态软件

6．1．3 VB6．0界面设计及OPC通讯软件

6．2 系统通讯实现

6．2．1 操作站与PLC之间的OPC通讯

6．2．2 驱动装置与PLC的通讯

6．3 监控系统画面设计

7 结论

参考文献

致谢