台达PLC控制系统在钢厂专用设备上的应用研究

摘要

针对目前钢坯标识设备存在的标识精度低、稳定性差和成本高等问题，在此背景下，本文采用先进的机械设计技术、计算机控制技术和伺服控制技术，研发了新型的具有高的精度和可靠性，能满足钢铁企业生产需求的钢坯专用标识设备。本文的主要工作如下：
　　1.介绍了国内外热钢坯标识设备的发展现状、发展趋势、以及在钢坯标识领域的应用。结合标识设备的工作环境、技术指标和工艺流程，从机械运动系统和电气控制系统两个方面提出标识系统的总体设计方案。
　　2.根据设计方案，完成了以台达PLC为核心的电气控制系统的硬件设计，包括电气元件选型和电气原理图的绘制。通过分析设备面临的供电环境和电磁干扰，确定了供电系统的电磁兼容性方案和接地系统的设计原则。
　　3.根据标识设备的工作原理，设计PLC的控制程序和触摸屏操作界面。完成了上位机监控程序的设计，利用组态王软件设计监控系统的相关画面，通过监控画面可以对标识设备的现场运行状态进行实时监控，给予故障报警提示，方便设备的使用维护。
　　4.对PLC控制系统运动功能参数进行优化，使字符的运动轨迹更加圆滑美观。通过松下PANATERM软件进行伺服驱动器的增益参数优化，提高了伺服控制系统的快速性、准确性和稳定性。对控制系统的误差源进行实验分析，确定了最佳的原点回归方式。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题研究背景

1．2 国内外钢坯标识技术发展现状

1．2．1 国外钢坯标识技术发展现状

1．2．2 国内钢坯标识技术发展现状

1．3 课题的来源与研究意义

1．4 本课题的主要研究内容

2 热钢坯标识设备总体设计

2．1 标识系统设计依据

2．1．1 标识系统的工作环境

2．1．2 标识系统的技术指标

2．2 标识系统的工艺流程

2．3 标识设备的总体设计

2．3．1 机械二维定位运动的实现

2．3．2 电气控制系统总体设计

2．4 本章小结

3 热钢坯标识设备电气控制系统总体设计

3．1 标识设备控制系统的硬件设计指导思想

3．2 可编程序逻辑控制器的选择与控制电路设计

3．2．1 可编程序逻辑控制器的选型

3．2．2 PLC输入输出回路设计

3．3 伺服控制系统硬件选型与电路设计

3．3．1 伺服系统简介

3．3．2 伺服控制系统部件选型

3．3．3 伺服驱动器控制模式选择

3．3．4 伺服控制系统电路设计

3．5 标识系统的供电设计

3．5．1 系统的供电环境

3．5．2 控制系统电源的电磁兼容性设计

3．6 标识系统的接地设计

3．6．1 接地目的与接地分类

3．6．2 接地系统的设计原则

3．7 本章小结

4 热钢坯标识系统的软件设计

4．1 标识系统的PLC程序设计

4．1．1 PLC程序开发软件

4．1．2 程序设计要求

4．1．3 PLC程序设计

4．2 标识系统的触摸屏界面设计

4．2．1 人机界面设计

4．3 组态王远程监控系统设计

4．3．1 组态王软件简介

4．3．2 组态王监控系统的设计

4．3．3 监控系统设计过程

4．4 本章小结

5 热钢坯标识系统的参数优化与误差分析

5．1 PLC程序运动控制功能参数优化

5．2 伺服控制系统参数设置与优化

5．2．1 伺服驱动器的基本控制参数介绍

5．2．2 利用软件进行参数设置与优化

5．3 系统的误差分析

5．3．1 X轴定位运动和原点回归运动误差分析

5．3．2 Y轴定位运动和原点回归运动误差分析

5．4 本章小结

6 结论

7 展望

参考文献

9 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢