连铸切割机PLC控制系统设计与实现

摘要

可编程序控制器(PLC)是以微型计算机为核心的工业控制装置，其最显著的特点是稳定可靠、功能强大，此外还有模块化的结构以及很好的适应性，这些都成为PLC在现代工业自动化生产中得到广泛应用的基础。可编程控制器是为工业控制应用而设计制造的，属于计算机家族中的一员。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Cotltroller)，简称为PLC，随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器(Programmable Controller)，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称PC混淆，仍然将可编程控制器称为PLC。目前PLC已经成为现代工业三大支柱之一。 本课题的主要任务就是讨论如何升级某钢厂四机四流连铸切割机现有的控制系统，使之满足现代化企业生产和管理的需要。三菱Q系列PLC是当今世界上最先进的模块式可编程控制器之一，运算能力强大，可组成多CPU控制系统以适应复杂的工艺，具有很强的联网功能以适应自动化的生产和管理，为控制系统的扩展提供了广阔的空间。 由于梯形图编程语言自身的限制，不可能采用面向对象的编程技术。本课题借助模块化的编程理念，将连铸切割机控制程序的设计模块化。模块化的编程理念的基本要求是，各模块的功能相对独立，屏蔽模块内部详细的实现细节；模块之间的划分以低耦合、高内聚为原则。某钢厂切割机控制程序就是在这样的模块化编程理念的指导下设计的，各个模块的功能单一，耦合较少，程序结构清晰。此外再配以完备的I/O点、数据寄存器、逻辑线圈、计数器以及计时器说明表格和程序说明文档。所有这些都大大增强了控制程序的可维护性，使程序易于理解，易于测试监控，易于进行再次的修改升级。 本课题还讨论了基于A985GOT的人机界面。在进行人机界面设计时遵循用户友好的原则，努力做到使操作人性化，各监控元件布局美观大方。为了尊重现场操作人员的操作习惯和意愿，A985GOT主要用来显示系统的运行状态、故障信息和原因以及进行参数设置，而具体的操作则通过物理开关完成。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1应用背景

1.1.1PLC的现状及发展趋势

1.1.2工业触摸屏简介

1.1.3连铸切割机系统简介

1.2被控对象的特点

1.3关键技术

1.4本文贡献和论文章节安排

2系统总体结构

2.1连铸切割机

2.1.1连铸切割机特点和结构

2.1.2切割工艺简介

2.1.3一个完整的采样切割过程

2.1.4绝对值式编码器

2.2连铸切割机控制系统

2.3连铸切割机控制系统中的核心技术

2.3.1图形化人机界面

2.3.2可编程逻辑控制器

3基于PLC的控制系统

3.1PLC系统特性及硬件构成

3.1.1PLC的体系结构

3.1.2PLC的工作原理

3.2三菱Q—PLC简介

3.3三菱Q—PLC编程方式

3.3.1梯形图及其格式

3.3.2控制程序中常用的指令

3.4现场PLC控制程序设计

3.4.1长度控制模块

3.4.2切割动作模块

3.4.3操作方式、切割方式选择模块

3.4.4报警模块

4.基于A985GOT的人机界面

4.1三菱A985GOT简介

4.1.1A985GOT的功能简介

4.1.2扩展功能

4.2GT Designer组态软件

4.3组态人机界面

4.3.1主界面

4.3.2模拟大车的走行

4.3.3语音报警

4.3.4故障记录界面

4.4仿真调试

结论

参考文献

致谢