轧钢机控制系统
目录
1.前言 (3)
2.第一节 PLC的概述 (4)
1.1 PLC的产生及定义 (4)
1.1.1 PLC的产生 (4)
1.1.2 PLC的定义 (4)
1.2 PLC的主要特点及分类方法 (4)
1.2.1 PLC的主要特点 (4)
1.2.2 PLC的分类方法 (4)
3.第二节 PLC的基本结构及工作原理 (6)
2.1 PLC的基本结构 (6)
2.2 PLC的工作原理 (8)
4.第三节轧钢机控制系统的设计 (10)
3.1 硬件设计 (10)
3.1.1控制系统框架 (10)
3.1.2轧钢机电气控制模板 (10)
3.1.3 设计要求 (10)
3.1.4 控制原理 (11)
3.1.5 控制方案 (11)
3.2 软件设计 (11)
3.2.1主线路接线图 (11)
3.2.2 PLC的I/O端口接线 (12)
3.2.3 端口地址分配 (12)
3.2.4 程序流程图 (13)
3.2.5 梯形图 (14)
3.2.6 语句表 (17)
3.3 程序调试及结果分析 (17)
5.小结 (18)
6.参考文献 (19)
前言
随着PLC技术的迅速发展，可编程控制器的应用将更加广泛为了适应社会发展的需要，可编程控制器将应用于各个领域。轧钢在工业生产中，利用PLC编程技术对轧钢过程实现了自动化。可编程序控制器，英文全称Programmable Controller,简称PLC。它是以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，转为在工业现场应用而设计，采用可编程序的存储器，用以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指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC式微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差等缺点，充分利用了微处理器的优点，有照顾到了现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和简易的用户程序编制工作，就灵活方便地将PLC应用于生产实践之中。同时利用了传感器的技术，将传感器、PLC以及自动控制技术相结合，使轧钢在工业生产中更加的方便了。
本设计是基于PLC的轧钢机控制系统，利用传感器S1来检测传送带上有无钢板，若S1有信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转（MZ灯亮）。S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作（YU1灯亮），电机M3反转（MF灯亮）。此时，Q0.1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……如此重复上述过程。
第一节 PLC的概述
1.1 PLC的产生及定义
1.1.1 PLC的产生
20世纪是人类科学技术迅猛发展的一个世纪，电气控制技术也由继电器控制过渡到计算机控制，进入21世纪，各种自动控制产品正在向着控制可靠、操作简单、通用性强、价格低廉的方向发展，使自动控制的实现越来越容易。曾一度在控制领域占主导地位的继电器控制系统，存在着控制能力弱、可靠性低的缺点，并且设备的固定接线控制装置不利于产品的更新换代。在20世纪60年代末期在技术改造浪潮的冲击下，新一代的控制器就产生了。1969年，美国数字设备公司首先研制出了第一台符合要求的控制器，即可编程控制器。
1.1.2 PLC的定义
可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带存储器，可以编制程序的控制器，它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1.2 PLC的主要特点及分类方法
1.2.1 PLC的主要特点
1．可靠性高
可靠性是指可编程控制器平均无故障工作时间。可靠性既反映了用户的要求，又是行时间都远大于国际电工委员会规定的10万小时的标准。
2．控制功能强
可编程控制器不但具有对开关量和模拟量的控制能力，还具有数值运算，PID 调节，通信控制，中断处理攻速技术等功能，PLC具有扩张灵活的特点，还具有功能的可组合性，PLC的多种智能模板，使PLC的过程控制能力和实时性大为增强。
3．组成灵活
可编程控制器品种很多，小型PLC为整体结构，并可外接I/ O扩展机箱构成，PLC控制系统大型PLC采用分体模块式结构，设有各种专用功能模块，供选用和组有各种模块组成大小和要求，不同的控制系统，PLC外部控制电路虽然仍为硬接线系统。
4．操作方便
PLC的最大优点之一，就是采用易学易懂的梯形图语音，它是以计算机软件技术构成了，人们管用的继电器模型直观易懂，极易被现场电器工程技术人员掌握。
现在的PLC编程器，可以采用个人计算机或手持式，编程器两种形式，手持式编程器有键盘、显示功能，通过电缆线于PLC相连，具有体积小、重量轻便于携带，易于现场调试等优点。
5．网络功能
网络和通信能力是PLC运用技术发展水平和先进性标志，通过PLC的通信借口，利用Piofibus现场总线和以太网等网络通信技术可以很方便的将多个PLC、PLC于PLC上层计算机、操作面板和工业现场设备相连，组成工业控制网络系统。
1.2.2 PLC的分类方法
1.按点数和功能分类
小型PLC I/O点数小于256，以开关量控制为主，具有体积小，价格低的优点，适用于小型设备的控制。
中型PLC I/O点数在256到1024之间，功能比较丰富，兼有开关量和模拟量控制功能，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程控制。
大型的PLC I/O在1024点以上，用于大规模过程控制、集散式和工厂自动化网络。
2.按结构形式分类
根据结构形式不同，可编程控制器可分为整体式结构和模块式结构两大类。
小型PLC一般采用整体式结构，另外可以通过并行接口电路连接I/O扩展单元。
中型以上PLC多采用模块式结构，不同功能的模块，可以组成不同用途的PLC，适用于不同要求的控制系统。
3.按用途分类
根据可编程控制器的用途，PLC可分为通用性和专用性两大类。
通用性PLC作为标准装置，可供给类工业控制系统与选用。
专用型PLC是专门为，某类控制系统设计的，由于其具有专用型，结构设计更为合理，控制性能更加完善。
第二节 PLC的基本结构及工作原理
2.1 PLC的基本结构
PLC的用户，要正确地应用PLC去完成各种不同的控制任务，首先应了解其组成结构和工作原理。
可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示：
1、中央处理单元(CPU)
中央处理单元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系统程序赋予的
功能：a. 接收并存储从用户程序和数据；b.检查电源、存储器、I/O以
及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
2、存储器
可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放用户程序的存储器称为
用户程序存储器，所以又分为用户存储器和数据存储器两部分。
PLC常用的存储器类型：
（1）RAM （Random Assess Memory）这是一种读/写存储器(随机存
储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。
（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种
可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在
紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。
（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。
3．输入接口电路
输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种，在我们实习室涉及到的信号当中，开关量最普遍，也是实验条件所限，在次我们主要介绍开关量接口电路。
可编程序控制器优点之一是抗干扰能力强。这也是其I/O设计的优点之处，经过了电气隔离后，信号才送入CPU执行的,防止现场的强电干扰进入。如下图就是采用光电耦合器(一般采用反光二极管和光电三极管组成)的开关量输入接口电路：
4．输出接口电路
可编程序控制器的输出有：继电器输出(M)、晶体管输出(T)、晶闸管输出(SSR)三种输出形式。
（1）输出接口电路的隔离方式
（2）输出接口电路的主要技术参数
a.响应时间响应时间是指PLC从ON状态转变成OFF状态或从
OFF状态转变成ON状态所需要的时间。
b.输出电流继电器输出型具有较大的输出电流，AC250V以下
的电路电压可驱动纯电阻负载2A/1点、感性负载80VA以下（AC100V
或AC200V）及灯负载100W以下（AC100V 或200V）的负载。
c.开路漏电流开路漏电流是指输出处于OFF状态时，输出回
路中的电流。继电器输出型输出接点OFF是无漏电流；晶体管输出型
漏电流在0.1mA以下；晶闸管较大漏电流，主要由内部RC电路引起，
需在设计系统时注意。
（3）输出公共端（COM）公共端与输出各组之间形成回路，从而驱动负载。
5．电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的，一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
一般小型PLC的电源输出分为两部分：一部分供PLC内部电路工作；一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。因此PLC对电源的基本要求：
(1)能有效地控制、消除电网电源带来的各种干扰；
(2)电源发生故障不会导致其它部分产生故障；
(3)允许较宽的电压范围；
(4)电源本身的功耗低，发热量小；
(5)内部电源与外部电源完全隔离；
(6)有较强的自保护功能。
2.2 PLC的工作原理
由于PLC以微处理器为核心，故具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。PLC则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期，一个扫描周期主要可分为3个阶段。
1．输入刷新阶段
在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。
2．程序执行阶段
在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输入刷新阶段。
3．输出刷新阶段
当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出映像寄存器），并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。
由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描工作方式。
显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新，即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次，所以系统存在输入输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统的响应速度。但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次，并且只对有变化的进行刷新，这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成影响，还会提高抗干扰能力。这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，
PLC 在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的，而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的，误动作将大大减小。但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象，这个一般PLC 都会采取高速模块。
第三节 轧钢机控制系统的设计
3.1 硬件设计
3.1.1控制系统框架
控制系统框架
3.1.2轧钢机电气控制模板
3.1.3 设计要求
当启动按钮SD 接通，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1的信号（即开关为ON ），表示有钢板，电机M3正转（MZ 灯亮）；S1
传感器
可编程控制器
电机
的信号消失（为OFF ），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON ），表示钢板到位，电磁阀动作（YU1灯亮），电机M3反转（MF 灯亮）。给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复上述过程。 3.1.4 控制原理
当启动按钮按下，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1有信号（为ON ），表示有钢板，则电机M3正传，S1的信号消失（为OFF ），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON ），表示钢板到位，电磁阀Y2动作，电机M3反转。 3.1.5 控制方案
1)轧钢机控制系统电动机均由交流接触器完成起,停控制,电机M3要采用正,反转控制。
2)轧钢机系统中设两个传感器 一个检测有无钢板，还有一个检测钢板是否到位。
3)负载回路和控制回路以及PLC 控制回路采用熔断器,实现短路保护。 4) PLC 选用继电器输出型。
5) PLC 自身配有24V 直流电源,外接负载时考虑其供电容量.PLC 接地端采用第三种接地方式,提高抗干扰能力。 3.2 软件设计 3.2.1主线路接线图
FU 5
K M 2
K M 7
FR4电机YU1
电机M 2
3~
M43
3
3~
~
FU 2
FU 3
FU 4
K M 1
电机M1
电机M 3
FR3FR2
FR1
R K M 11
T
M2FU 1
K M 10
QF
K M 6
S M1M3
3.2.2 PLC的I/O端口接线
3.2.3 端口地址分配
输入信号输出信号
启动SD I0.0 M1 Q0.0 S1(有无) I0.1 M2 Q0.1
S2（到位）I0.2 M3正转（MZ灯亮）
Q0.2 M3反转（MF灯亮）Q0.3
A Q0.4
B Q0.5
C Q0.6 YU1 Q0.7
说明如下：
启动按钮SD接通，M1、M2运行。S1为“ON”表示有钢板，M3正传；
S1为“OF”，S2为“ON”。表示钢板到位，电磁阀YU1灯亮，电机M3反转；
Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复步骤1；
Q0.1第一次接通，A亮；
Q0.1第二次接通，A，B亮；
Q0.1第三次接通，A，B，C亮；然后在断开Q0.1时，YU1灯灭，A，B，C全灭。“M2”灯亮送走钢板。再次按下启动按钮SD，系统停止工作。
3.2.4程序流程图
3.2.5 梯形图
3.2.6 语句表
步序指令步序指令
1 LD I0.0 启动23 ANI M10.0
2 OR Q0.0 24 LD M0.2
3 ANI M10.0 25 CTU C1, +2 计数2次
4 OUT Q0.0 M1运行26 LD I0.2
5 LD I0.0 27 ANI M10.0
6 OR Q0.1 28 LD M0.3
7 ANI M10.0 29 CTU C2, +3 计数3次
8 OUT Q0.1 M2运行30 LD C0
9 LD I0.1 31 OUT Q0.4 A灯亮
10 ANI M10.0 32 LD C1
11 ANI I0.2 33 OUT Q0.5 B灯亮
12 OUT Q0.2 M3正转34 LD C2
13 LD I0.2 35 OUT Q0.6 C灯亮
14 ANI M10.0 36 LD I0.2
15 ANI I0.1 37 LD M0.4
16 OUT Q0.3 M3反转38 CTU C3, +4 计数4次
17 OUT Q0.7 39 LD C3
18 LD I0.2 40 R C0, 1 复位
19 ANI M10.0 41 R C1, 1
20 LD M0.1 42 R C2, 1
21 CTU C0, +1 计数1次43 OUT M10.0
22 LD I0.2 44 LD I0.0
45 R C3, 1
3.3 程序调试及结果分析
本设计是利用两个传感器来检测外来信号的，从而实现对主电路的控制功
能。利用传感器S1来检测传送带上有无钢板，若S1有信号（即开关为ON），表
示有钢板，电机M3正转，信号指示灯MZ亮。S1的信号消失（即为OFF），检测
传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作，
指示信号灯YU1亮，电机M3反转，指示信号灯MF亮。此时，Y1给一向下压下
量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……如此重复上述过程。
其操作过程如下：启动按钮SD接通，M1、M2运行。S1为“ON”表示有钢板，
M3正传；S1为“OF”，S2为“ON”。表示钢板到位，电磁阀YU1灯亮，电机M3
反转； Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复步
骤1；Q0.1第一次接通，A亮；Q0.1第二次接通，A，B亮；Q0.1第三次接通，A，B，C亮；然后在断开Q0.1时，YU1灯灭，A，B，C全灭。“M2”灯亮送走钢板。再次按下启动按钮SD，系统停止工作。
第四节小结
短短两周多的课程设计很快就过去了，自己的设计也最终完成了，当看到自己设计的东西成功的时候，一种小小的成就感油然而生。下面是对本次设计的一点心得体会。
回顾起此次设计，我感概颇多，从开始到完成我对PLC这门课的了解也从理论扩展到了实践，在整整两个多星期的日子里，可以说遇到过很多问题，但是在不断的查找资料，学习研究，请教同学下一个个问题都得到了解决从而也学到很多的的东西，。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固.
其实有些简单的问题理论上都很清楚，但做起来就没有想到，等到解决后才发现其实很简单。比如：同一编号的“继电器线圈”只能出现一次，通常不能重复使用。这些在心里面很清楚，但实际设计时却出现了这个错误，M2线圈对应的Q0.2刚开始时被重复使用了，使得结果始终不对，最后在和同学的探讨下解决了，加了中间继电器后就不会出现这些问题了。还有些其他的小问题也在实验的过程中慢慢地解决了。
这次设计锻炼了我们独立分析问题，解决问题的能力。学会了如何将抽象的问题、概念用实际的东西来实现。从一开始的犹豫、迷茫到现在的坚定、果断，这个转变的过程让我受益匪浅。遇到问题时，有效的解决方法固然是重要的，但如果只停留在“纸上谈兵”却踌躇不前的话，问题是永远也解决不了的，方法只有试过了才会知道好不好。毕竟“言辞只是树叶，行动才是果实”。相信在日后的学习生活中我也会不断的增强自己的实践能力。
参考文献
［1］史国生主编《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社
［2］吴作明主编《PLC开发与应用实例详解》北京航空航天大学出版社
［3］王阿根主编《电器可编程控制原理与应用》清华大学出版社
［4］陈建明主编《电气控制与PLC应用》电子工业出版社
[5] 杨公源黄琦兰主编《可编程控制器应用与实践》清华大学出版社
[6] 刘建清主编《电气控制与PLC技术》国防工业出版社
[7]吴中俊黄永红主编《可编程控制器原理及应用》机械工业出版社
[8]邓兴钟等主编《机电传动控制》华中科技大学出版社
PLC的轧钢机控制系统设计
封面
作者：PanHongliang 仅供个人学习
江西理工大学 本科毕业设计（论文）任务书电气工程与自动化学院电气专业级（届）班学号学生 专题题目（若无专题则不填）：PLC软件设计 原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 工作基础： 目前，我国基于PLC轧钢机系统已经不同程度得到了推广应用。 PLC轧钢机控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。现阶段轧钢机控制系统设计使用可编程控制器(PLC)，其功能特点是变化灵活，编程简单，故障少，噪音低，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强。除此之外PLC还有其他强大功能，它可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此受到广大电气工程控制技术人员的青睐。 研究条件及应用环境: 本课题是基于PLC的控制系统的研究课题。工业自动化是国家经济发展的基础，用于实现自动化控制设备主要集中为单片机和PLC。单片机由于控制能力有限、编程复杂等缺点，现在正逐步退出控制舞台。PLC则因为其功能强大、编程简单等优点，得到迅速发展及运用。PLC的功能强大，可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此，PLC是工业控制领域中不可或缺的一部分。 工作目的： 轧钢机如控制和使用得当，不仅能提高效率，节约成本，还可大大延
长使用寿命。对轧钢机控制系统的性能和要求进行分析研究设计了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度发挥轧钢机加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对提高机械设备的自动化程度，缩短与国际同类产品的差距，都有着重要的意义。 主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）： 1)当整个机器系统的电源打开时，电机M1和M2旋转，以待传送工 件。 2)工件通过轨道从右边输送进入轧制系统。 3)感应器S1感应到有工件输送来时，输出高电位，驱动上轧辊按预定 下压一定的距离，实现轧制厚度的调节，同时电机M3开始逆时针旋转，并带动复位挡板也逆时针转动，感应器S1复位。 4)随着轧制的进行，工件不断地向左移动。当感应器S2感应到有工件 移动过来时，说明工件的要求轧制长度已经完成，此时感应器S2输出高电位，驱动控制电机M3的电磁阀作用，使电机M3顺时针转动。 5)在电机M3顺时针转动下，挡板顺时针转动，推动工进向右移动。 当工件移动到感应器S1感应到时，S1有输出高电位，使电机M3逆时针转动，同时驱动上轧辊调节好第二个下压量，进入第二次压 制的过程。 6)再次重复上述的工作，直到上轧辊完成3次下压量的作用，工件才 加工完毕。 7)系统延时等待加工完毕的工件退出轨道，此时即可进入下一个工件 的加工过程。
电气控制图的常用的图形符号
电气控制图的常用的图形符号 序号说明及应用图形符号序号说明及应用图形符号1高压断路器2熔断器 3 高压 隔离开关4继电器线圈一 般符号 5动合触点6动断触点 7双速感应 电动机8三相鼠笼式感 应电动机 9缓慢吸合继电 器的线圈10 缓慢释放继电 器的线圈 11具有动合触点 且自动复位的 按钮开关 12 具有动断触点 且自动复位的 按钮开关 13当操作器件被 吸合时延时断 开的动断触点 14 当操作器件被 吸合时延时闭 合的动合触点
15接触器的主动 合触点16接触器的主动 断触点 17端子18连接、连接点19插头和插座20电机绕组 21电阻器22带滑动触头的 电位器 23双绕组变压器24在一个绕组上有中心点抽头的变压器 25热敏自动开关 的动断触点26转换开关 27连接片28接机壳或接底 板 29位置开关、动断 触点30位置开关、动合 触点 31桥式全波整流 器 32灯，信号灯
33旋钮开关34三相绕线式转子感应电动机 35热效应36电容器 本章所使用的电子线路图形符号 序号元件名称图形符号序号元件名称图形符号1电阻4三极管 2电容5二极管 3电感6电源 电气主接线常用电气设备的符号 序号设备名称新标准序号设备名称新标准 1有铁心的单相双绕 组变压器 5 单二次绕组的电 流互感器
2YN/d连接的有铁 心三相双绕组变压 器 6 双二次绕组的电流 互感器(有两个铁 心) 3YN/y/d连接有铁 心的三相三绕组变 压器 7 双二次绕组的电流 互感器(有共同铁 心) 4Y形连接的有铁心 的三相自耦变压器 8三极高压断路器 表4.1 电气主接线常用电气设备的符号（续表） 序号设备名称新标准序号设备名称新标准 9 Y/d连接的具有 有载分接开关的三 相变压器 15三极高压隔离开关 10接地消弧线圈16熔断器11负荷开关17跌开式熔断器12电抗器18阀型避雷器
轧钢机电气控制系统设计
信电学院 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
目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容 (2) 2.1可编程控制器概述 (2) 2.2课程设计正文 (2) 2.3轧钢机电气控制模版 (3) 2.3.1轧钢机简介 (3) 2.3.2热金属探测仪 (3) 2.3.3液压系统 (4) 2.3.4电机正反转 (4) 2.4 设备选择 (4) 2.5 系统的I/O口配置 (5) 2.6梯形图程序设计 (5) 2.7程序流程图 (9) 3、课程设计总结 (10) 4、参考文献 (11)
1、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、课程设计内容 2.1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。 2.2课程设计正文 （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M3）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）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）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）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）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。
冷轧轧机TDC控制系统
目录 冷轧轧机TDC控制系统 一．硬件和组态 二．系统软件 1.处理器功能简介 https://www.docsj.com/doc/7f17329705.html,MON FUNCTIONS 通用功能 3.MASTER FUNCTIONS 主令功能: 4.STAND1-STAND5 机架控制系统1-5 冷轧轧机TDC控制系统 一．硬件和组态 TDC工业控制系统西门子公司SIMADYN D的升级换代产品，也是一种多处理器并行远行的控制系统。典型的TDC控制系统的配置是由电源框架、处理器摸板、I/O摸板和通讯摸板搭建构成。 电源框架含21个插槽，最多允许20个处理器同时运行。框架上方的电源可单独拆卸，模板不可带电插拔。 CPU551是TDC控制系统的中央处理器，带有一个4M记忆卡，程序存储在记忆卡内，电源启动时被读入CPU551中执行。可通过在线功能对处理器和存储卡中的程序作同步修改。 SM500是数字量/模拟量输入/输出模板,更换时注意跳线. CP50MO是MPI/PROFIBUS通讯摸板，更换时需要使用COM-PROFIBUS软件对其进行组态的软件下装。 CP5100是工业以态网的通讯摸板，更换时注意插槽跳线。 CP52A0是GDM通讯模板。GDM是不同框架的TDC之间进行数据交换的特有通讯方式，不同框架的TDC通过光缆汇总到GDM内，点对点之间的通讯更加直接，传输速度更快。 TDC控制系统的硬件需要在软件程序中进行组态和编译，然后下装到CPU中。 二．系统软件 包钢薄板厂冷轧轧机区域TDC控制系统按框架分为以下三个功能：
2．1 处理器功能简介 1．COMMON FUNCTIONS 通用功能： 处理器1：SIL: 模拟功能 SDH: 轧制参数管理 IVI: 人机画面 处理器2：MTR: 物料跟踪系统 WDG: 楔形调整功能 处理器3: ADP: 实际值管理2．MASTER FUNCTIONS 主令功能: 处理器1: MRG-GT: 轧机区域速度主令 处理器2: THC-TH: 轧机厚度控制入口区域 处理器3: THC-TX: 轧机厚度控制出口区域 处理器4: SLC: 轧机滑差计算 ITG: 张力计接口 处理器5: LCO-LT: 轧机区域生产线协调3．STAND1-STAND5 机架控制系统1-5 处理器1: CAL: 机架标定 SCO: 通讯接口 MAI: 手动干涉 ITC: 机架间张力控制 处理器2: SDS: 机架压下系统 处理器3: RBS: 机架弯辊系统
轧钢机电气控制系统plc设计
科信学院 课程设计说明书（2008 /2009 学年第一学期） 课程名称：可编程序控制器设计任务书 题目：轧钢机电气控制系统设计 专业班级：电气及自动化05-1班 学生姓名：杨晓娜 学号：050062107 指导教师：安宪军 设计周数：2周 设计成绩： 2009年1月9日
目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计正文 (1) 三、可编程序控制器概述 (1) 四、轧钢机电气控制模板 (2) 五、编制梯形图 (2) 六．实验程序 (6) 十二、课程设计总结或结论 (7) 十三、参考文献 (8)
一、课程设计目的 了解普通轧钢机的结构和工作过程；弄清有那些信号需要检测；弄清有那些执行机构；绘制出轧钢机电控系统的电路原理图，编制I/0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。 二、课程设计正文 1．控制要求 （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M3）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）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）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）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）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。 三、可编程序控制器概述 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。 四、轧钢机电气控制模板
热处理加热炉某电气控制系统设计
实用文案 课程设计说明书（2013 /2014 学年第学期） 课程名称：《可编程序控制器》课程设计 题目：热处理加热炉电气控制系统设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：二周 设计成绩： 2014 年 6 月 27 日
1、课程设计目的 通过对加热炉控制系统的设计，在了解其自动控制的基础上进一步熟悉可编程序控制器梯形图的设计及其开发软件的使用，并通过对PID控制部分的应用加深对PLC处理模拟量过程的了解及其使用方法。最后把书本知识和实践结合起来，加深对PLC的理解及梯形图编程的掌握。 2、课程设计内容及要求 2.1 设计内容 （1）了解热处理加热炉的结构和工作过程。 （2）逐一明确各路检测信号到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）逐一明确从PLC到个执行机构的输出通道，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原理图，编制I/O地址分配表。 （5）编制PLC的程序，结合实验室现有设备完成系统调试，在实验室手动仿真模型上演示控制过程。 （6）编写课程设计说明书。说明书要阐明各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路或驱动电路的设计，写明设计过程中的分析、计算、比较和选择，画出程序流程图，并附上源程序。 2.2 技术要求 （1）初始状态：电炉不通电，电机不通电，小车停在炉外SQ3位置（SQ3亮，SQ4灭），炉门关闭（SQ2亮，SQ1灭）。 （2）按下启动按钮，电机M2正转，炉门打开（SQ2灭）。 （3）炉门完全打开（SQ1亮）后，电机M2停转，同时起动M1正转（SQ3灭），运送工件的小车向炉膛内运动。 （4）小车到达炉膛内SQ4位置后（SQ4亮），电机M1停转，同时起动M2反转（SQ1灭）。（5）当炉门完全关闭后（SQ2）亮，电机M2停转。 （6）解热：给炉膛内的加热电炉丝通入最高电压，工件开始加热。 （7）保温：当工件温度达到设定温度（摄氏度）的95%时，转入保温阶段。保温阶段采用PID控制，用PLC内置的PID功能实现。 （8）保温12秒钟后，关闭电炉丝停止加热，同时起动电机M2正转，炉门打开（SQ2灭）。
20辊轧机电气控制系统介绍
20辊轧机电气控制系统介绍 发布时间：2007-11-15 来源：打印该页 一系统概述 某冷轧不锈钢板厂采用西门子S7 300系列的315-2DP控制器作为主控制单元，安置于主操作台上作为主站，采用2套西门子ET200 远程站作为从站，安置于前后两个操作箱内接受现场操作工控制指令。ET200远程站与CPU315－2DP主站之间采用PROFIBUS现场总线连接进行通讯。轧机采用前卷取、后卷取、主轧三台直流电机完成整个不锈钢板的张力轧制。直流电机采用西门子6RA70直流调速器进行控制，控制器与CPU315－2DP之间采用PROFIBUS现场总线通讯。 同时还为此轧机配置了一台平整机，电器配置完全相同，只在功能，电机功率等参数上与主轧机略有不同。 二系统要求 1．采用西门子6RA70直流调速器作为电机控制单元，调速器可以独立采集安装于电机上的编码器读取的数据，安装于轧机上的张力传感器读取的数据，作为基本参数高速运算得到当前系统所实际需要的张力，控制直流电机让其达到需要的张力。 2． PLC控制器控制液压，压下，润滑，等外部设备，同时将操作工设定的数据实时的通过PROFIUBS现场总线传输给6RA70直流调速装置。 3．采用油马达，利用液压装置实现对轧机机心的压力控制，采用上，下各10个轧辊相互之间的挤压力实现对不锈钢板的轧制。 4．甲方要求轧制线速度，主轧120M/分，平整 90M/分。 5．该设备为国内首家自发研制的20辊轧机。 三系统配置与功能实现 根据现场实际情况和功能扩展要求，主轧机我们采用两台450KW的直流电机作为前后卷取电机，采用一台1250KW的电机作为主轧电机，平整机我们采用两台250KW的直流电机作为前后卷取电机，采用一台400KW的电机作为平整电机。采用西门子S7 300系列的315-2DP的CPU 作为主控制器，采用ET200分布式I/O作为前后操作箱的控制装置。 西门子S7-300、6RA70控制器、分布式I/O ET200，特点如下： 1．采用CPU315-2DP作为主控制器，利用CPU315内存大、速度快、支持PROFIBUS现场总线的特点，充分满足轧钢行业要求响应速度快，控制灵敏，要求复杂，现场施工简单的要求；2．采用远程I/O方案，最大限度减少接线；
轧钢机PLC控制系统设计
轧钢机P L C控制系统 设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
轧钢机PLC控制系统设计 1 问题分析及解决方案 问题描述 在冶金企业中轧钢机是重要 的组成部分，运用PLC实现对轧 钢机的模拟，如右图。 当起始位置检测到有工件 时，电机M1、M2开始转动M3正 转，同时轧钢机的档位至A档， 将钢板轧成A档厚度，当钢板运 行到左检测位，电磁阀得电动作 将左面滚轴升高，M2停止转动， 电机M3反转将轧钢板送回起始 侧。 此时起始侧再检测到有钢板，轧钢机跳到B档，把钢板轧成B档厚度，电磁阀得电，将滚轴下降，M3正转，M2转动，当左侧检测到钢板时M2停止转动，电磁阀得电将滚轴抬高M3反转，将钢板运到起始侧。 如此循环直到ABC三档全部轧完，钢板达到指定的厚度，轧钢完成。 分析过程 该工作过程分为三个时序，当起始位置第一次检测到信号时，A档轧钢；起始位置第二次检测到信号时，B档轧钢；起始位置第三次检测到信号时，C档轧钢。由于每个档位都要工作一段时间才能切换，可以用两个定时器来实现。 2 PLC选型及硬件配置 PLC选型及硬件配置如图1。 图1
3 分配I/O地址表 I/O地址表如图2。 图2 4 主电路图及PLC外部接线图 主电路图 主电路图如图3。 图3 PLC外部接线图
PLC 外部接线图如图4。 图4 5 控制流程图及梯形图程序 控制流程图 控制流程图如图5。 图5 T 型图程序 开始 起始位置检测 起始位置检测 起始位置检测 左侧位置检测 左侧位置检测 左侧位置 检测 A 档轧钢 B 档轧钢 C 档轧钢 回起始位 回起始位 结束 Y N Y Y Y Y Y N N N N N
棒材连轧生产线电气控制.doc
七、棒材连轧生产线电气控制系统材料清单 1、棒材线轧机、飞剪传动控制系统 序号名称规格型号单位数量单价金额主材厂家1.11000KW进线柜1000KW直流电机控制柜台9 每套包含以下主材： 1）进线配电柜1000*1000*2200台1 2）ME开关ME-250000台1人民 3）电枢电抗器AC660V 1900A台1德瑞 4）辅材套1 1.21000KW整流柜1000KW直流电机控制柜台9 每套包含以下主材： 1)主控柜1000*1000*2200台1 2)空开NF125-CP 125A台1三菱 3)空开NF63-CP 50A台2三菱 4)接触器S-V50 220VAC台1三菱 5)接触器S-V10 220VAC台1三菱 6)热继电器THN20KP 36A台1三菱 7)热继电器THN12KP 2.1A台1三菱 8)西门子 PLC6ES7 214-1BD21-0XB0台1西门子 9)脉冲放大板ZLZJ-006/MCF0块1 10)整流装置散热器1800A 不可逆台1 11)可控硅1800A块6西电 12)辅材套1 2.11250KW进线柜1250KW直流电机控制柜台1 每套包含以下主材： 1）进线配电柜1000*1000*2200台1 2）ME开关ME-2500台1人民3）电枢电抗器AC660V 1900A台1德瑞4）辅材套1 2.21250KW整流柜1250KW直流电机控制柜台1 每套包含以下主材： 1)主控柜1000*1000*2200台1 2)空开NF125-CP 125A台1三菱 3)空开NF63-CP 50A台2三菱 4)接触器S-V50 220VAC台1三菱 5)接触器S-V10 220VAC台1三菱 6)热继电器THN20KP 36A台1三菱 7)热继电器THN12KP 2.1A台1三菱 8)西门子 PLC6ES7 214-1BD21-0XB0台1西门子 9)脉冲放大板ZLZJ-006/MCF0块1
轧钢机PLC控制系统设计
轧钢机PLC控制系统设计 1 问题分析及解决方案 1.1 问题描述 在冶金企业中轧钢机是重要 的组成部分，运用PLC实现对轧钢 机的模拟，如右图。 当起始位置检测到有工件时， 电机M1、M2开始转动M3正转， 同时轧钢机的档位至A档，将钢板 轧成A档厚度，当钢板运行到左检 测位，电磁阀得电动作将左面滚轴 升高，M2停止转动，电机M3反 转将轧钢板送回起始侧。 此时起始侧再检测到有钢板， 轧钢机跳到B档，把钢板轧成B档厚度，电磁阀得电，将滚轴下降，M3正转，M2转动，当左侧检测到钢板时M2停止转动，电磁阀得电将滚轴抬高M3反转，将钢板运到起始侧。 如此循环直到ABC三档全部轧完，钢板达到指定的厚度，轧钢完成。 1.2 分析过程 该工作过程分为三个时序，当起始位置第一次检测到信号时，A档轧钢；起始位置第二次检测到信号时，B档轧钢；起始位置第三次检测到信号时，C档轧钢。由于每个档位都要工作一段时间才能切换，可以用两个定时器来实现。 2 PLC选型及硬件配置 PLC选型及硬件配置如图1。 图1
3 分配I/O地址表 I/O地址表如图2。 图2 4 主电路图及PLC外部接线图 4.1 主电路图 主电路图如图3。 图3
4.2 PLC外部接线图 PLC外部接线图如图4。 图4 5 控制流程图及梯形图程序 5.1 控制流程图 控制流程图如图5。 图5
5.2 T型图程序
6 程序调试 6.1 问题调试 为了解决A、B、C三个档位的时序问题，我选择用三条T型图程序来实现，但输出有重复，导致T型图程序运行正确但仿真出现错误。于是我改变方案，采用了M存储器来代替输出，仿真成功。 6.2 仿真图 A档运行： 传送回初始位： B档运行： C档运行：
轧钢机电气控制系统设计
信息与电气工程学院 课程设计说明书（2013 /2014 学年第 2 学期） 课程名称：《可编程序控制器应用》课程设计题目：轧钢机电气控制系统设计 专业班级：电气工程及其自动化1104班 学生姓名： 学号： 指导教师：刘增环、岑毅南等 设计周数： 2 周 设计成绩： 2014 年7月11 日
自从1969年美国DEC公司研制出世界上第一台可编程逻辑控制器以来，经过三十多年发展与实践，其功能和性能已经有了很大的提高，从当初用于逻辑控制和顺序控制领域扩展到运动和过程控制领域。可编程序控制器简称PLC，它是一个以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，转为在工业现场应用而设计，PLC的程序编程，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用程序编制形象、直观、方便易学，灵活的方便将PLC 运用到生产实践中。 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。 本设计是基于PLC的轧钢机控制系统，利用传感器S1来检测传送带上是否有钢板，若S1有信号，表示有钢板，电机M3、M2启动，信号指示灯Y1亮。S1的信号消失，检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号，表示钢板到位，电磁阀动作，指示灯Y2亮，电机M3反转，之后S3有信号时，钢件重复以上过程三次，即轧钢三次后满足要求，完成后，把轧件送出轧机。结束该轧件后重复上述过程进行下个轧件的过程。这种结合完成了工业上轧钢技术的大大进步。
一课程设计任务简介 (3) 1.1 设计题目 (3) 1.2 课程设计的目的 (3) 1.3 设计要求 (3) 二硬件电路设计 (5) 2.1 可编程序控制器概述 (5) 2.2 方案选定 (5) 2.3总体控制系统框架 (5) 2.4硬件系统设计 (5) 2.5 I/O地址分配 (6) 三程序设计 (7) 3.1程序流程图 (7) 3.2操作过程 (8) 3.3实验现象图块 (9) 四课程设计总结 (12) 五参考文献 (13) 附录一梯形图 (14)
电气元件符号常用电气图形符号
电气元件符号 - 常用电气图形符号
交流接触器接线图电动机可逆运行控制电路的调试
1、检查主回路路的接线是否正确，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。 2、检查接线无误后，通电试验，通电试验时为防止意外，应先将电动机的接线断开。 故障现象预处理； 1 、不启动；原因之一，检查控制保险FU 是否断路，热继电器FR 接点是否用错或接触不良，SB1 按钮的常闭接点是否不良。原因之二按纽互锁的接线有误。 2、起动时接触器“叭哒”就不吸了；这是因为接触器的常闭接点互锁接线有错，将互锁接点接成了自己锁自己了，起动时常闭接点是通的接触器线圈的电吸合，接触器吸合后常闭接点又断开，接触 器线圈又断电释放，释放常闭接点又接通接触器又吸合，接点又断开，所以会出现“叭哒”接触器不 吸合的现象。 3、不能够自锁一抬手接触器就断开，这是因为自锁接点接线有误。 电动机可逆运行控制电路为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1 、KM2 换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种 事故，在电路中应采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行 的控制电路。线路分析如下： 一、正向启动： 1 、合上空气开关QF 接通三相电源 2、按下正向启动按钮SB3 ，KM1 通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1 、L2 、L3 ，即正向运行。 二、反向启动： 1 、合上空气开关QF 接通三相电源 2、按下反向启动按钮SB2 ，KM2 通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3 、L2、L1 ，即反向运行。 三、互锁环节：具有禁止功能在线路中起安全保护作用 1 、接触器互锁：KM1 线圈回路串入KM 2 的常闭辅助触点，KM2 线圈回路串入KM1 的常闭触点。当正转接触器KM1 线圈通电动作后，KM1 的辅助常闭触点断开了KM2 线圈回路，若使KM1 得电吸合，必须先使KM2 断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1 、KM2 同时吸合造成相间短路，这一线路环节称为互锁环节。 2 、按钮互锁：在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路，按钮SB2 、SB 3 都具有一对常开触点，一对常闭触点，这两个触点分别与KM1 、KM2 线圈回路连接。例如按钮SB2 的常开触点与接触器KM2 线圈串联，而常闭触点与接触器KM1 线圈回路串联。按钮SB3 的常开触点与接触器
轧钢机控制系统
成绩： 课程设计报告书 所属课程名称机电传动控制（含PLC） 题目轧钢机控制系统 分院机电学院 专业、班级机械设计制造及其自动化 学号 学生姓名 指导教师
目录 前言 1课程设计任务书 (1) 2总体设计 (2) 2.1控制系统框架 (2) 2.2主线路接线图 (2) 3硬件系统设计 (2) 3.1系统所需的硬件 (2) 3.2系统设计 (3) 3.3 I/O端口接线 (4) 3.4 I/O地址分配 (4) 4程序设计 (5) 4.1总体设计过程，程序流程图 (5) 4.2操作过程 (6) 4.3 PLC梯形图操控程序 (7) 4.4语句表 (10) 4.5实验现象图块 (10) 5程序调试及结果分析 (13) 6总结 (13) 7参考文献 (14)
前言 轧机的主要设备有工作机座和传动装置；工作机座由轧辊、轧辊轴承、机架、轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。轧辊是使金属塑性变形的部件，它包括轧辊轴承、轧机机架、轧机轨座、轧辊调整装置、上轧辊平衡装置等。 中国于 1871 年在福州船政局所属拉铁厂 ( 轧钢厂 ) 开始用轧钢机轧制厚 15mm 以下的铁板， 6 ～ 120mm 的方﹑圆钢。 1890 年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架 2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及 350/300mm 小型轧机。随着冶金工业的发展，现已有多种类型轧机。 现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化，产品质量高，消耗低。 60 年代以来轧机在设计、研究和制造方面取得了很大的进展，使带材冷热轧机、厚板轧机、高速线材轧机、 H 型材轧机和连轧管机组等性能更加完善，并出现了轧制速度高达每秒钟 115m的线材轧机、全连续式带材冷轧机、 5500mm宽厚板轧机和连续式 H 型钢轧机等一系列先进设备。 应用PLC控制达到自动化。PLC即可编程序控制器，英文全称Programmable Controller,简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，转为在工业现场应用而设计，采用可编程序的存储器，用以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指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和简易的用户程序编制工作，就灵活方便地将PLC应用于生产实践之中。 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。
电气控制图的常用符号
电气控制图的常用符号 电气图，也称电气控制系统图。图中必须根据国家标准，用统一的文字符号、图形符号及画法，以便于设计人员的绘图与现场技术人员、维修人员的识读。在电气图中，代表电动机、各种电器元件的图形符号和文字符号应按照我国已颁布实施的有关国家标准绘制。如 GB4728—85 《电气图常用图形符号》 GB6988—86 《电气制图》 GB7159—87 《电气技术中的文字符号制订通则》 GB5094—85 《电气技术中的项目代号》 GB5226—85 《机床电气设备通用技术条件》 国家规定从1990年1月1日起，电气图中的文字符号和图形符号必须符合最新国家标准。表2—1给出了部分常用电气图形符号和文字符号。因为目前有些技术资料仍使用旧国标，所以表中给出了新、旧国标对照，以供参考。若需更详细的资料，请查阅最新国家标准。 一、图形符号 图形符号通常用于图样或其他文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。图形符号含有符号要素、一般符号和限定符号。常用图形符号见表2—1。 1．符号要素 它是一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形结合才构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触电的符号就由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。 2．一般符号 用以表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号。如电动机可用一个圆圈表示。 3．限定符号 是一种加在其他符号上提供附加信息的符号。 运用图形符号绘制电气图时应注意： ①符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小，但在同一张图样中，统一符号的尺寸应保持一致，各符号之间及符号本身比例应保持不变。 ②标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可根据图面布置的需要旋转，或成镜像位置，但是文字和指示方向不得到置。 ③大多数符号都可以附加上补充说明标记。 ④对标准中没有规定的符号，可选取GB4728《电气图常用图形符号》中给定的符号要素、一般符号和限定符号，按其中规定的原则进行组合。 二、文字符号 文字符号用于电气技术领域中技术文件的编制，也可以标注在电气设备、装置和元器件上或近旁，以表示电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特性。 文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号，常用文字符号见表2—1。 1．基本文字符号 基本文字符号有单字母符号与双字母符号两种。单字母符号按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容器类，“R”表示电阻器类等。 双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一个字母在后的次序排列，如“F”表示保护器件类，则“FU”表示为熔断器，“FR”表示为热继电器。 2．辅助文字符号
轧钢机电气控制系统设计
目录 1.课程设计目的 (2) 2.课程设计正文 (2) 2.1可编程序控制器概述 (2) 2.2控制要求 (2) 2.3轧钢机电气控制模板 (3) 2.3.1热金属检测器 (3) 2.3.2液压系统 (3) 2.3.3电机正反转 (4) 2.3.4电磁阀 (4) 2.4编制程序 (5) 2.4.1程序流程图 (5) 2.4.2 I/O地址表 (6) 2.4.3 实验梯形图 (6) 2.4.4实验程序 (10) 3.课程设计总结 (13) 4.参考文献 (13)
1.课程设计目的 通过对轧钢机的设计，深入了解轧钢机的结构和工作过程，实现轧钢机的控制，加强了解PLC的梯形图，指令表，外部接线图，PLC设计原理及其控制，和工作原理。 2.课程设计正文 2.1可编程序控制器概述 “可编程序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。它采用可编程序的存储器，用来在其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。可编程序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。”可编程序控制器（Programmable Logic Controller）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。 2.2控制要求 【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M3）启动逆时针运转，向左输送。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。待轧件完全进入后（设需时4秒），释放电磁铁，关闭轧件挡板。 【2】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。 【3】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。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。 【4】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。重复完成第二次轧制，并准备好第三次轧制。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。回到第二步但不需要5秒的延时。按下停止按钮结束工作。
基于PLC的轧钢机控制系统设计
题目：基于PLC的轧钢机控制系统设计 专题题目（若无专题则不填）：PLC软件设计 原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：工作基础： 目前，我国基于PLC轧钢机系统已经不同程度得到了推广应用。 PLC轧钢机控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。现阶段轧钢机控制系统设计使用可编程控制器(PLC)，其功能特点是变化灵活，编程简单，故障少，噪音低，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强。除此之外PLC还有其他强大功能，它可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此受到广大电气工程控制技术人员的青睐。 研究条件及应用环境: 本课题是基于PLC的控制系统的研究课题。工业自动化是国家经济发展的基础，用于实现自动化控制设备主要集中为单片机和PLC。单片机由于控制能力有限、编程复杂等缺点，现在正逐步退出控制舞台。PLC则因为其功能强大、编程简单等优点，得到迅速发展及运用。PLC的功能强大，可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此，PLC是工业控制领域中不可或缺的一部分。 工作目的： 轧钢机如控制和使用得当，不仅能提高效率，节约成本，还可大大延长使用寿命。对轧钢机控制系统的性能和要求进行分析研究设计了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度发挥轧钢机加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对提高机械设备的自动化程度，缩短与国际同类产品的差距，都有着重要的意义。 主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据
课题性质对学生提出具体要求）： 1)当整个机器系统的电源打开时，电机M1和M2旋转，以待传送工件。 2)工件通过轨道从右边输送进入轧制系统。 3)感应器S1感应到有工件输送来时，输出高电位，驱动上轧辊按预定 下压一定的距离，实现轧制厚度的调节，同时电机M3开始逆时针旋 转，并带动复位挡板也逆时针转动，感应器S1复位。 4)随着轧制的进行，工件不断地向左移动。当感应器S2感应到有工件 移动过来时，说明工件的要求轧制长度已经完成，此时感应器S2输 出高电位，驱动控制电机M3的电磁阀作用，使电机M3顺时针转动。 5)在电机M3顺时针转动下，挡板顺时针转动，推动工进向右移动。当 工件移动到感应器S1感应到时，S1有输出高电位，使电机M3逆时 针转动，同时驱动上轧辊调节好第二个下压量，进入第二次压制的过 程。 6)再次重复上述的工作，直到上轧辊完成3次下压量的作用，工件才加 工完毕。 7)系统延时等待加工完毕的工件退出轨道，此时即可进入下一个工件的 加工过程。
冷轧轧机飞剪控制系统
转帖]冷轧轧机飞剪控制系统 冷轧轧机飞剪控制系统 张亮1，张期2 (1.本钢工学院，辽宁本溪117000；2.本溪钢铁集团公司冷轧厂，本溪 117000) 摘要：飞剪是轧机线的重要组成部分，本文介绍本钢冷轧连续酸洗—轧机联合机组中的轧机飞剪控制系统的控制原理及控制过程，该飞剪是目前世界上先进的飞剪设备之一。 关键词：轧机；飞剪；控制 中图分类号：TG333 文献标识码：B Flying Shear Control System in the Tandem Mill ZHANG Liang1,ZHANG Qi2 (1.Benxi Iron and Steel Engineering College，Benxi 11700，China；2. Benxi Iron and Steel Group Company，Benxi 117000，China) Abstract：The flying shear is an important part of the tandem mill line．The article introduces the structure principle of the system control and the control process of the continue pickling line coupled with the tandem mill of the cold rolling strip Bengang.The flying is one of the newest developed flying at present． Key words：tandem mill；flying shear；control 1 概述 本钢冷轧轧机电气控制系统由法国CMS公司设计与调试，轧机出口采用转鼓式飞剪（简称飞剪），其作用是不停机用于分卷剪切，使带钢平稳地过渡到另一台卷取机进行卷取，飞剪主电机状态、转速、故障报警均由计算机控制与监视，主传动采用JR4000D（FDPS）全数字直流调整系统。 2 飞剪的特点及主要技术数据 飞剪主要由刀刃、刀夹、滚筒和固定架等组成，控制系统采用可控硅反并联逻辑无环流速度控制以及带钢跟踪，刀刃跟踪控制系统。该系统剪切控制精度高，定位控制准确，飞剪剪切的技术数据如下：剪切厚度0.4～3.00mm；剪切宽度700～1525mm；剪切速度60～300m/min。 根据工艺要求，飞剪安装在距离第四机架9.100m的位置，在这短矩离之内，以确保切割精度，通过对带钢的准确跟踪和刀刃的跟踪，从而完成对飞剪的切断控制，飞剪剪切过程示意图如图1。正常运行顺序为： 停止→加速→剪切→减速→返回到初始位置→停车；若剪切失败则为：停止→加速→剪切(失败)→紧急停
自动轧钢机的PLC控制系统设计]
自动轧钢机的PLC控制 摘要 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。 本设计是研制自动化程度高、工作可靠轧钢机的PLC控制系统，使其完成进料、轧钢、出料的自动化程序控制。 该设计充分利用了学习中讲述的可编程控制器（PLC）的多方面的设计知识和方法，再加上接近开关、压力阀的配合使用精确的实现了轧钢机从按下启动按钮开始，到接近开关有信号，输送电动机转，钢板到位后，另一个接近开关有信号轧钢机正转，电磁阀通电，给一个向下的下压量，同时输送电动停转，S2没有信号时，YA失电退回，M3反转，钢板退回，当S1在次有信号时重复以上动作，第三次轧钢完成后S2再次没有信号时，停机下量。 关键词：PLC，传感器，电磁阀，钢板，正转，反转
AUTOMATIC ROLLING MILL OF PLC CONTROL ABSTRACT Along with productive forces and science and technology unceasing development, people's daily life and production activity massive use automation control, not only saved the human resources, moreover very great degree enhancement production efficiency, also the further promotion productive forces fast development, and unceasing was enriching people's life This design is a high degree of automation, reliable rolling mill of PLC control system, make the finished feeding, rolling, automation control program. This design makes full use of learning about the programmable logic controller (PLC) of various design knowledge and methods, plus proximity switch, pressure valves with use accurate realized from the press the start button mill began to close a signal switch, motor, conveying, and another steel rolling mill is a signal switch to turn, solenoid valve, gives a downward energized, while conveying output.however, S2 no signal electric stalled, YA losing electricity back plate, back, and from M3 reversal in times when S1 repeat above is a signal, the third after rolling again no signal, S2 down under. KEY WORDS: PLC, sensors, solenoid valves, steel, are turning, reverse