高速护栏成型机控制系统设计开题报告.doc

电信学院毕业设计（论文）开题报告 姓 名 张昌 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电力系统（5）班 学 号指导教师 党存禄、梁磊 题目类型 工程设计 题 目 高速护栏成型机控制系统设计 选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1 毕业设计（论文）的技术背景和设计依据 近年来，随着国内高速公路建设的飞速发展，安全护栏市场不断扩大，但由于产品在我国的生产和使用时间较短，产品标准不规范，生产厂家对该产品的性能、技术参数、生产工艺掌握各不相同，致使这一产品的质量良莠不齐。 传统的高速护栏成型机生产线采用继电器控制，其设计复杂，接线繁琐，易受干扰，从而存在可靠性差，故障多，维修难等问题。为解决这些问题，采用PLC和变频器完成控制系统实现其功能。 高速护栏成型机主要有开卷机、校平机、冲孔机、冲中孔机、成型主机、成型剪切装置、液压站、成品托架等几部分组成。 2 毕业设计（论文）的任务 （1）熟悉题目要求，查阅相关科技文献 （2）熟悉高速护栏成型机的设备构成，主要是要检测的变量和被控对象 （3）熟悉S7—200变频器和触摸屏 （4）系统方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容） （5）系统设计，硬件和软件设计（其中包括理论分析、设计计算、试验及数据处理、传感器件选择、编程与系统参数设计等） （6）撰写设计说明书（毕业论文），绘制图纸 （7）指定内容的外文资料翻译 3 毕业设计（论文）的主要参考文献和技术资料 . 冷弯成型技术[M]. 化学工业出版社，20. 交流伺服系统在货架冷弯成型生产线上的应用[J]. 焊管，20.6 ⑷ 梁 静. 变频器工业应用策略[J]. 电气开关，200.1 ⑸ 赵显红. 触摸屏与PLC在捻线机自动控制系统中的应用[J]. 可编程控制器与工厂自动化，200.10 ⑹ 马秀坤等. S7-200PLC与数字调速系统的原理与应用[M]. 国防工业出版社，20http:/，中国自动化网 ⑻ 刘建清. 从零开始学电气控制与PLC技术[]. 国防工业出版社，2006http:/，中国工控网 ⑽ 范永胜. 电气控制与PLC应用[]. 中国电力出版社2007 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1系统设计概述 目前国内己有十套高速公路护栏板生产机.，但多由冷机组或焊管机改制而成，为非专用机组，因此产品质不稳定，劳动强度，重复劳动多，生产率低。南京轧钢总厂是多年生产护栏板的厂家之一，其生产程序是:上卷→→校平→剪切→码垛，然后送至冲床前，张两端冲孔后再运至焊管机旁，.单张喂入产:这种方式消耗.大，定尺率、，尤其是卷板存在稍许镰刀弯时即无法生产或产出现严重的孔偏离扭曲现象。由于是单张生产，产品质量难以保证。而在同一台焊管机组，还需生产其他品种管材、护栏板立柱，造成更换品种时费费时，故急条专用在线冲孔连续高速公路护栏板生产线 该系统由四部分组成，即人机界面(触摸屏)、PLC、变频调速系统、传感检测。主控程序只有几百K，触摸屏与PLC相连，通过数据线发送位置或速度命令，设定PID调节参数，并进行数模(D/A)转换，通过该变化的模拟量速度指令(OV一+lOV )，经过变频器进行内部运算驱动控制交流异步电动机。通过交流异步电机轴端装有的增量式光电码盘或与被动测量辊相连接的增量式光电码盘提供反馈信号(A,B,IN脉冲)来完成定位控制系统的位置反馈，组成一个半闭环控制系统或闭环控制系统。一般将测长反馈光电码盘与被动测量辊连接，便于安装和避免机械部件振动或变形以及板材的相对打滑，对位置控制系统产生的误差或其他不利影响。位置反馈环中传感元件—增量式光电编码器将运动构件实时的位移(或转角)变化量以A,B相差分脉冲形式长线传输到现场控制站(PC机或相应的电路转换板中)中进行编码器脉冲计数，以获得数字化位置信息和计算得到的速度信息、位置信息等。主控PLC给定位置与实际位置(即反馈到的位置)的偏差后，根据偏差范围采取相应的PID控制策略，将数字控制作用经数模转换变成模拟控制电压，并输出给变频器进行速度和位置控制，完成期望值的定位 I ) PLC组成模块对于测长系统，特别要求PLC的输人点的响应时间短，指令运行快，这样才会有高的精度。系统选用了三菱FX2 N系列PLC、模拟量模块FX2DA，具有可靠性高、抗于扰能力强、模块化结构设计等优点。 2)高速计数模块高速一计数模块是PLC的一个扩展模块，用来对脉冲编码器输出的脉冲信号进行计数，由于编码器的输出频率很高，所以对应的计数模块也要有足够高的计数频率。系统选用的一计数模块是功能模块FM3