轧钢机电气控制系统设计

信电学院 课程设计说明书课程设计说明书 （2014/2015 学年第二学期） 课程名称可编程控制器课程设计 题目轧钢机电气控制系统设计 专业班级 学生姓名 学号 指导老师 设计周数 设计成绩 2015 年 7 月 9 日 目目录录 课程设计目的课程设计目的 2 2 课程设计内容课程设计内容 2 2 可编程控制器概述可编程控制器概述 2 2 课程设计正文课程设计正文 2 2 轧钢机电气控制模版轧钢机电气控制模版 3 3 轧钢机简介轧钢机简介 3 3 热金属探测仪热金属探测仪 3 3 液压系统液压系统 4 4 电机正反转电机正反转 4 4 设备选择设备选择 4 4 系统的系统的I/OI/O 口配置口配置 5 5 梯形图程序设计梯形图程序设计 5 5 程序流程图程序流程图 9 9 课程设计总结课程设计总结 1010 参考文献参考文献 1111 1 1、课程设计目的、课程设计目的 本次课程设计的主要任务如下 1） 了解普通轧钢机的结构和工作过程。 2）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。 3）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。 4） 绘制出轧钢机电控系统的电路原理图，编制 I/O 地址分配表。 5）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 2、课程设计内容、课程设计内容 可编程控制器概述可编程控制器概述 可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置，专为在工业环境下应用而设计。它采用可 编程库的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数和算术运算等操作的 指令， 并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其 有关的外围设备都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。可编程 控制器简称 PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起 来的一种新型、通用的自动控制装置。 课程设计正文课程设计正文 （（1 1））按下启动按钮，上下两轧辊电机（（主拖动电机，M1））起动运转，轧制方向为从右向左轧制。 左右侧轧道电机（（M2 和和 M3M3））启动逆时针运转，向左输送。（（2））设备启动 5 秒后，PLC 检测有 无等待的轧件，即 S1 是否有效。若无轧件则一直等待。S1 有效信号到来后，PLC 通过某一路开 出控制电磁铁动作，打开轧件挡板，让轧件进入轧机的右侧轨道。（（3 3））待轧件完全进入后（（设 需时 4 秒）），释放电磁铁，关闭轧件挡板。（（4））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。（（5 5））S2 由高电平 变为低电平表示轧件已经通过轧辊。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。（（6））1 秒后启动左侧辊道向右输送。这时由安装在上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。（（7 7））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。（（8））1 秒钟 后左侧辊道放平，启动左右侧辊道电机向左输送，开始下一次轧制。（（9 9））重复（（4）） （（8））完成 第二次轧制，并准备好第三次轧制。 （（10））三次轧制完成后，即热金属探测仪输出由高电平变为 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。（（11）） 回到第二步但不需要 5 秒的延时。（（12））按下停止按钮结束工作。 轧钢机电气控制模版轧钢机电气控制模版 轧钢机简介轧钢机简介 轧钢机工作原理;轧钢机就是在旋转的辊道之间对钢件进行轧制的机械。轧钢机一般包括主要设 备（主机）和辅助设备（辅机）两大部分。轧钢机按照轧辊的数目分为二辊式、三辊式、四辊式 和多辊式，轧钢机通常称为轧机。轧钢机均采用电动机拖动，当轧制过程不要求调速时，采用交 流电动机，当轧制过程需要调速时，采用直流电动机。轧钢机的传动机构包括齿轮机座、减速 机、飞轮、连接轴、连轴节等部分。 轧钢机的工作机座包括 机架，在其窗口内安装轧辊的轴承。 轧辊，轧件在其间进行压缩。 轧辊轴承。 轧辊调整机构，用来调整轧辊间的距离。 导卫装置，用来保持轧件的进出口方向。 轧座，机架固定在轧座上，轧座固定在基础上。 热金属探测仪热金属探测仪 热金属探测仪属于光电检测装置，用于识别热金属运动的前沿及方向。热金属探测仪包括光电检 测线路，电子开关比较输出线路和电子补偿线路。 热金属探测仪的工作原理 透镜将被测物体发出的红外线热辐射传送到光电转换线路转换成电信 号并放大后送至电子开关比较线路，当辐射量达到触发点时（可自行设置不同温度触发点，调节 最佳温度），电子开关输出线路就被触发。同时特别设计的电子补偿线路能补偿高温环境和器件 老化带来的变化，无需人工调节，可在恶劣环