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。