轧钢机控制设计说明书

附件1：

课程设计

题目轧钢机控制

学院物流工程学院

专业物流工程

班级物流1202班

姓名余永强

指导教师于蒙

2015 年7 月 6 日

附件2：

课程设计任务书

学生姓名：余永强专业班级：物流1202班

指导教师：于蒙工作单位：武汉理工大学

题目: 轧钢机控制

初始条件：

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。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

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。

时间安排：

2015.6.23-2015.6.24 布置任务，阅读指导书

2015.6.24-2015.6.28 编制I/O地址分配表，PLC外部接线图

2015.6.28-2015.7.2 绘制主电路，编写PLC控制程序

2015.7.2-2015.7.3 答辩

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字：

2015年07月06 日

轧钢机控制

摘要

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（Programmable Logic Controller：PLC）以来，经过三十多年的发展与实践，其功能和性能已经有了很大提高，从当初用于逻辑控制和顺序控制领域扩展到运动控制和过程控制领域。可编程逻辑控制器（PLC）也改称为可编程控制器（Programmable Controller：PC）,由于个人计算机也简称PC，为了避免混淆，可编程控制器仍然被称为PLC。

本设计是基于PLC的轧钢机控制系统。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。并通过I/O地址的分配，实现PLC与控制路线的接口连接，经过调试仿真，达到设计要求。

关键词：

PLC

目录

1PLC概述 (3)

1.1PLC历史 (3)

1.2PLC基本结构 (4)

1.3PLC的工作原理 (5)

1.4PLC的特点 (5)

1.5PLC的功能 (6)

2轧钢机控制设计 (7)

2.1设计任务 (7)

2.2设计要求 (7)

3系统硬件设计 (8)

3.1总体设计 (8)

3.2主电机回路 (8)

3.3PLC轧钢机I/O分配表 (9)

3.4PLC轧钢机I/O外部接线图 (9)

4系统软件设计 (10)

4.1程序流程图 (10)

4.2LAD程序设计 (11)

5系统组态及调试 (14)

5.1硬件组态 (14)

5.2仿真调试 (15)

5.3联机调试 (18)

6小结 (21)

参考文献 (22)

1PLC概述

可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）一种数字运算操作的电子系统，是以微机处理器为基础，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

控制技术。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，

顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输

入/输出控制各种类型的机械或生产过程。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。

1.1PLC历史

在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器控制站主导地位。继电器控制系统有着十分明显的缺点，体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、

适应性差等，而PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自1836年

继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的

逻辑控制或顺序控制。上世纪60年代末，它不断吸收微计算机技术使之功能

不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。随着微电子技术、计算机技术和数据通

信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加工行业，如汽车制造业，对

生产流程迅速、频繁变更的需求，PLC技术出现并快速发展。

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC

数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。

但是，仍然沿用着顺序扫描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结

构。PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求，高可靠性、

强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。它的输入输出端更

接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户

时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而

上端一般是面向用户的微型计算机。PLC的诸多优点确定了其在工业中的广泛

应用。