基于PLC的剥皮机控制系统设计与实现

论文摘要

本文针对大连银亮材厂剥皮机系统进行了方案设计、电气设计、软件设计、工程实施及现场调试。采用PLC和远程控制器对剥皮机系统进行了设计与实现。使用直流调速器控制两个定径辊,进给辊、刀盘、拉拔小车电机,并创新性的利用直流调速器的自由连接器功能实现三辊的速度联动。在操作台内用独立的PLC专门对拉拔小车的位置、速度进行计算,通过同步算法,将飞剪控制信号传给主控PLC,完成对材料的定长剪切。分析并设计了三速电机的驱动电路,驱动推入拉出辊电机,实现电机的低中高速变换。在远程控制器中实现了PROFIBUS-DP从站程序设计,替代了西门子远程I/O。通过集成的AI对刀盘温度进行监控,高速DI采集进给电机编码器、刀盘旋转编码器的脉冲数,计算出电机转速,进给率等参数,通过DP传送到主控PLC。并通过测量精矫辊电机编码器的脉冲数,计算材料在精矫辊中走过的距离,来控制推入辊和拉出辊的打开和关闭时间。最后结合实际工程实施,详细介绍了柜内设计、现场施工以及调试,并对抗干扰处理进行了较为深入的理论分析。经过设备3个多月的生产运行,表明该系统运行稳定、可靠,加工的线材品质及精度较好,满足工艺要求。经钢厂方面认可,其性能指标已达到国际同类产品的先进水平。预计,此控制系统的完成将会给东北特钢带来巨大的经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 剥皮机控制系统概述
• 1.2 剥皮机控制系统研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 研究内容
• 2 剥皮机控制系统方案设计
• 2.1 剥皮机系统构成
• 2.2 剥皮机控制系统设计步骤
• 2.3 剥皮机系统总体方案
• 3 剥皮机控制系统电气设计
• 3.1 I/O设备及电源选型
• 3.1.1 I/O选型
• 3.1.2 电源选型
• 3.2 直流调速器电气设计
• 3.2.1 电气原理图设计
• 3.2.2 三辊速度联动设计
• 3.3 三速电机控制电路
• 4 剥皮机控制系统软件设计
• 4.1 PROFIBUS-DP从站程序设计
• 4.1.1 GSD文件开发
• 4.1.2 DP从站协议开发
• 4.2 拉拔小车飞剪同步控制
• 4.3 数字测量显示装置程序设计
• 4.4 推入拉出辊顺序控制
• 5 工程实施及调试
• 5.1 控制柜内设计
• 5.1.1 元件布局原则
• 5.1.2 柜内布线原则
• 5.2 现场电缆敷设及接线
• 5.2.1 敷设要求
• 5.2.2 敷设及接线步骤
• 5.3 现场调试
• 5.3.1 电机调试
• 5.3.2 直流调速器调试
• 5.3.3 变频器调试
• 5.3.4 液压系统调试
• 5.4 抗干扰处理
• 5.4.1 电磁干扰的防护
• 5.4.2 屏蔽层处理
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢