棒材飞剪自动控制系统的研究与设计

摘要

飞剪机在轧钢车间中是一种常见的剪切设备,其自动控制有一定的代表性。现代棒线生产轧制速度越来越高,我国现有的高速线材生产线出口速度最高已达120m/s。这样的高速必然对飞剪机的电气控制系统也提出了越来越高的要求,也就是飞剪机必须具备响应快、控制准确、故障率低的特点。
　　本文重点研究了在西门子S7-400PLC及T400工艺板控制环境下,启停式飞剪机的自动控制系统及其实现方法。文中对飞剪剪切长度的控制与剪刃的定位控制方案进行了设计,完成了PLC外围电路的设计,现场I/O的配置;采用STEP7LAD、CFC编程软件编写,分析了控制系统的结构,完成了飞剪剪刃的精确定位及轧件的精确剪切。系统给出了远端WINCC监控软件的主要监控画面,包括“主菜单”、“功能选择”、“参数设定”、“监控操作”、“测量系统”、“辅助设备”、“诊断功能”七个画面的设计。
　　飞剪剪刃的定位控制采用PLC-APC位置自动控制,利用西门子工艺板T400的高速运算功能和丰富的软件指令,通过检测飞剪剪刃的实际位置与给定目标的偏差值,给出对应的速度指令,当偏差为零时,速度输出也为零,保证了剪刃的精确定位。
　　最后,完成了整个系统的联调和测试等工作,并取得了良好的效果。该系统在试验中成功运行,充分表明本文研究成果的有效性和可靠性。

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第1章 概 述

1.1 启停式飞剪机技术的研究状况

1.2 本文主要研究工作

第2章 启停式飞剪机控制系统的硬件设计

2.1飞剪机剪切工艺流程及控制要求

2.2系统设计原则

2.3系统设计

2.4网络通信

2.5 系统特点

第3章 启停式飞剪机的PLC控制程序设计

3.1 概述

3.2控制系统硬件组态

3.3 PLC控制程序结构

3.4各功能模块的程序设计

3.5 控制原理及数学模型设计

3.6网络通信的设计及实现

第4章 启停式飞剪机控制系统的监控界面设计

4.1基于WinCC技术的飞剪机人机界面的设计及实现

第5章 系统调试及实验结果分析

5.1 PLC调试

5.2 传动系统的调试及实现

结论

致谢

参考文献

附录A（主要自动化系统配置）

附录B（部分程序代码）

附录C（部分设备接线）