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信息与电气工程学院
课程设计说明书
〔2011/2012学年第二学期〕
课程名称:可编程控制器应用
题目:轧钢机电气控制系统设计
专业班级:自动化0801班
学生姓名:张婉欣
学号:080410106
指导教师:刘增环安宪军等
设计周数:两周
设计成绩:
2011年7月5日
目录
1、课程设计目的…………….2
2、课程设计内容…………….2
2.1本设计对轧钢机的控制技术………...2
2.2设备选择………………3
2.3系统的I/O配置………………………3
2.4实验装置………………3
2.5程序流程图……………4
2.6下位机程序……………4
2.7上位机程序……………4
3、课程设计总结……………..4
4、参考文献…………………..5
附录1:程序流程图…………6
附录2:下位机程序………….7
附录3:上位机程序………….9
1、课程设计目的
通过对轧钢机的结构和工作过程的调查研究,使学生明确生产工艺对对电气控制提出的各项要求。根据这些要求,进行根本的原理设计、工艺设计和操作设计,使学生在课程设计的全过程中,进一步明确设计任务中的各项要求,建立课程设计工作的整体概念,从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程序,通过不断的调试和完善程序设计,最终能够满足这些要求。
本次课程设计的主要任务如下:
了解普通轧钢机的结构和工作过程。
弄清有哪些信号需要检测,写明各路检测信号到PLC的输入通道,包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。
弄清有哪些执行机构,写明从PLC到各执行机构的各输出通道,包括各执行机构的种类和工作机理,驱动电路的构成,PLC输出信号的种类和地址。
绘制出轧钢机电控系统的原理图,编址I/O地址分配表。
编制PLC的程序,结合实验室设备完成系统调试,在实验室手动仿真模型上仿真轧钢机工作过程的控制。
2、课程设计内容
2.1本设计对轧钢机的控制技术要求如下:
按下启动按钮,上下两轧辊电机(主拖动电机,M1)启动运转,轧制方向为从右向左轧制。左右侧辊道电机(M2和M3)启动,逆时针运转,向左输送。
设备启动5秒钟后,PLC检测有无等待的轧件,即S1是否有效。假设无轧件那么一直等待。S1有信号到来后,PLC通过某一路开出控制电磁铁动作,翻开轧件挡板,让轧件进入轧机的右侧轨道。
待轧件完全进入后(设需时4秒),释放电磁铁,关闭轧件挡板。
轧件在右侧辊道推动下进入轧辊下轧制,轧辊间有热金属探测仪给出正在轧制的信号,由S2仿真,高电平表示正在轧制。
S2由高电平变为低电平表示轧件已经通过了轧辊。轧件通过轧辊后PLC控制两侧辊道停止,电磁液压阀Y2动作使左侧辊道翘起。
1秒钟后起动左侧辊道向右输送。这时由安装在轧辊上方的另一个热金属探测仪给出轧件通过的信号,由另一个手动开关S3仿真。
S3由高电平变为低电平表示轧件已经完全回到了轧辊右侧。PLC断开电磁阀Y2电源,并停止左侧辊道运转。
1秒钟后左侧辊道放平,启动左侧辊道电机向左输送,开始下一次轧制。
重复第4~8完成第二次轧制,并准备好第三次轧制。
第三次轧制完成后,即热金属探测仪输出高电平变为低电平后,左侧辊道继续向左输送3秒钟,把轧件送出轧机。结束该轧件的轧制过程。
回到第二步但不需要5秒的延时。
按下停止按钮结束工作。
2.2设备选择
根据控制要求,本设计只需要数字量控制,不需要模拟量控制,共需要数字量输入点5个,数字量输出点7个。从实用性的角度考虑应选择S7—200作为主控制器。CPU模板应选择CPU224。
CPU224集成了14点输入/10点输出,共有24点
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