轧钢机模拟控制的PLC程序设计

本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：基于学生姓名：学 号：专 业：电气工程及其自动化班 级：指导教师：

PLC的自动轧钢机控制

09电气1班

基于PLC的自动轧钢机控制

摘 要

随着社会的不断进步，钢材成为为社会建设的重要材料，其生产技术也发生了很大的变化。从原来的很多工人操作单轧机生产转变成了现在的钢材连轧生产线。

本文简单阐述了轧钢自动化的发展和现状及轧钢机的组成和分类，讲诉了轧钢原理和生产工艺流程，介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理，以及对基于西门子S7-200系列PLC控制的自动轧钢机系统进行了较为细致的设计，通过主回路，控制回路以及I/O分配的设计对PLC控制轧钢机的过程有了进一步认识，并对所用的设备进行了详细的选型，而且对该控制系统进行了软件编程。

关键词：可编程控制器；自动轧钢机；控制系统

I

PLC-Based Control of Automatic Rolling Machine

Abstract

As society progresses, the steel became important materials of the social

轧钢机PLC控制系统设计(课程设计)

武汉理工大学《机电传动与控制》课程设计说明书

摘要

可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。

PLC广泛用于自动化生产线上，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步促进了生产力的快速发展，并不断改变着人们的生活。有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动，有还要求某些位置有一定时间停留，以满足生产工艺要求。PLC自动控制可以轻松实现这些要求，因此PLC 在工业控制领域扮演着重要的角色。

本次的课程设计要求设计的是轧钢机的PLC自动控制。使用型号为西门子公司S7系列的S7-300的PLC实现在轧制中前进、后退、锻压的往复运动过程。当按下启动按钮，M1、M2运行，待加工钢板存储区中的钢板自动往传送带上运送。若S1检测到有钢板在传送带上时，M3电动机正转，指示灯M3F

成绩

课程设计报告

题

目 轧钢机系统控制模拟

课 程 名 称 电气控制与PLC应用 院 部 名 称 专 业 班 级

学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 课程设计学时

1

摘 要

钢铁已成为全球广泛应用的主要基础材料。用轧制方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化和自动化等优点，约90%的钢材都是用轧制方法生产的。目前，我国已引进了世界上主要的先进轧钢机械和轧制技术，并在不断 创新中逐步推广、应用和发展。

本设计是基于PLC的轧钢机控制系统，可编程序控制器(Programmable Controller)简称PLC。PLC是专门针对工业环境应用设计的，自带直观简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。PLC处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术和通信 网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。它面向控制过程、面向用户、适应工业环境、操作方便、可靠性高，成为现代工业控制的三大支柱之一。PLC控制技术代表 着当前

课程设计说明书

课程名称:电气控制设备课程设计 课程代码:9127028 题目: 学生姓名: 学号:

年级/专业/班:

学院(直属系) : 应用技术学院 指导教师: 徐 全

课程设计说明书

摘要

本设计阐述了PLC在轧钢机系统中的应用，介绍了轧钢机的PLC控制系统的总体设计方案和过程，列出了具体的硬件、软件设计，包括梯形图，控制流程图及仿真，在分析的基础上指出了PLC的编程方法。本次设计课题是基于PLC的自控轧钢机系统，它在钢铁生产过程中非常重要，对现在的工业发展必不可少。

关键词：PLC 轧钢机

1

课程设计说明书

1.PLC概述 ...................................................................................................................................... 3

1.1 PLC历史 ............................................................................

《创新课程设计》报告书

题 目 名 称： 自动轧钢机的PLC控制系统设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 2013级2班 学 号： 13031310016 姓 名： 指 导 教 师： 2016年12月

课程设计报告书

课程设计是教学和工程实践的重要结合点，是学生毕业前进行全面、综合、实践训练的教学环节，对培养学生的实践能力、创新能力、全面提高教学质量有着重要意义，通过对自动轧钢机控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 设 计

轧钢机控制设计

1、 课题名称：轧钢机控制设计 2、 控制要求

某轧钢机的模拟控制如图1所示。图中S1为检测传送带上有无钢板传感器，S2为检测传送带上钢板是否到位传感器。M1、M2为传送带电动机；M3F和M3R为传送带电动机M3的正转和反转指示灯；Y1为锻压机。

按下启动按钮，M1、M2运行，待加工钢板存储区中的钢板自动往传送带上运送。若S1检测到有钢板在传送带上时，M3电动机正转，指示灯M3F亮。当传送带上的钢板已过S1检测信号且S2检测到钢板到位时，电磁阀YV动作，M3电动机反转，指示灯M3R亮。Y1锻压机向钢板冲压一次，S2信号消失。当S1再次检测到有信号时，M3电动机正转，如此重复3次，停机1分钟，将已加工好的钢板放入加工后钢板存储区。

3、设计要求：

1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300

2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本

3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。

4)编写的需要输入PLC，调试通过。

1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧

第一章

绪 论

1.1 轧钢机定义 1.2 轧钢机分类 1.3 轧钢机主机列组成

1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧

1 钢铁生产流程

1.1 轧钢机定义1.2 轧钢机分类1.3 轧钢机主机列组成1.

现代机械装备设计 (上)王重阳1

第四章 轧钢机机架

内容：机架类型及结构、机架主要参数、机架强度计算、 闭式机架变形计算、机架材料与许用应力 掌握：机架特点、主要参数 机架强度计算、闭式机架变形计算

学时：1

第一节 机架类型及主要结构参数轧机机架是轧机工作机座中尺寸和重量最大部件，其重 量占整个工作机座的45~50%。轧件作用于轧辊的全部轧制 力和水平方向张力、惯性冲击及轧辊平衡装置中平衡力等最 终都为机架所承受。机架受力后所产生的变形直接影响轧件 尺寸精度，因此机架必须具有足够的强度和刚度，另外结构 便于拆卸和换辊。正确计算和设计机架是十分必要的，安全 系数n=10~15,机架是机座中最重要部件。

一、机架类型根据轧钢机形式和工作要求分为：闭式机架、开式机架、 焊接机架、组合机架

机架形式 a.闭式机架 b.开式机架 c.焊接机架 d.组合机架4

1、闭式机架：具有很高强度和刚度 主要用于轧制力较大的初轧机、板坯轧机和板带轧机； 对于某些小型型钢和线材轧机，为获得较好轧件质量，也采用 闭式机架；另外多辊轧机、钢管轧机、矫直机等均采用闭式机 架。 换辊，沿轧辊轴线方向从机架中抽出或者装入，需要用专 用换辊设备进行换辊。 下面看实体结构：

操作侧 机架6

课程设计说明书

课 程 名 称:电气控制设备课程设计 课 程 代 码: 9127028 题 目:基于PLC的轧钢机控制系统 学 生 姓 名: 曾泰文 学 号: 412012580202220 年级/专业/班:2013级电气自动化技术2班 学院(直属系) : 应用技术学院 指 导 教 师: 徐 全

摘 要

目前，钢材已经成为世界范围内非常重要的一种原材料，用轧制方法制作生产钢材具有生产效率高，生产品种多，生产过程连续性强，易于实现机械化和自动化等优点。目前我国已经引进了先进的轧钢机械和相关技术，进行不断的创新和发展当中。

本设计基于可编程序控制器，简称PLC（programmable controller）.PLC技术代表着当前程序控制的先进水平，并且已经成为自动化的基础装置。本设计采用西门子S7-200型PLC，CPU224为主要装置，实现对轧钢机的运行。很好的将书本和实际结合到了一起。

关键词：PLC 轧钢机 传感器 电磁阀

目 录

引 言 ...

题 目： 轧钢机控制系统

课程名称： 电气控制与PLC 院部名称： 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学生 姓名： 学 号： 课程设计地点： 课程设计学时： 指导 教师：

1

金陵科技学院课程设计报告 目录

目 录

摘 要 ····················· 错误！未定义书签。 1 绪 论 ···························· 4 1.1相关背景知识 ······················ 4 1.2课程设计的目的