plc课程设计--基于PLC的自控轧钢机的控制系统

成绩

题目：控制系统

课程名称：工厂电气控制及PLC课程设计

院部名称：机电工程学院

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：

目录

摘要 (Ⅱ)

第一章绪论 (1)

1.1相关背景知识 (1)

1.2课程设计的目的 (1)

1.3课程设计的要求 (1)

1.4课程设计的任务 (2)

第二章轧钢机的控制系统 (4)

2.1轧钢机整体框架 (4)

2.2轧钢机的工作过程 (4)

2.3控制方案及流程图 (5)

2.4轧钢机的主电路控制 (6)

第三章轧钢机控制系统PLC硬件设计 (7)

3.1PLC硬件结构 (7)

3.2控制系统I/O地址分配 (7)

3.3控制系统接线图 (8)

3.4PLC的机型及I/O模块的型号 (8)

3.5系统的I/O配置 (8)

第四章轧钢机控制系统PLC软件设计 (9)

4.1 PLC软件结构. (9)

4.2 梯形图设计 (10)

4.3基本PLC语句对应指令 (12)

4.4系统调试 (13)

第五章课程设计总结 (16)

参考文献 (17)

基于PLC的自控轧钢机的控制系统

摘要

随着科学技术的发展，电气控制技术在各领域，特别在机电控制领域取得了长足的发展，也得到了越来越多的应用。可编程控制器PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。其总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。轧钢机控制系统就是采用PLC为控制核心的自动控制系统。应用此控制系统能显著提高劳动效率，减少劳动强度。可编程控制器PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优势，迅速占领了工业控制领域。

关键词：PLC、自动、控制、轧钢

第一章绪论

1.1相关背景知识

随着科学技术的不断发展，自动控制技术在我国的日新月异，继电器控制系统已跟不上时代的发展要求，取而代之的是可编程控制器，以PLC构成的自动控制轧钢机系统已在工业中广泛应用。

可编程控制器是在继电器控制的基础上逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置，目前已在工业、农业、商业、交通运输领域得到广泛应用，成为各行业的通用控制核心产品。正在向更加可靠、操作简单、通用性强、价格低廉的方向发展，使自动控制实现起来更容易。在一般的工业制造厂常设置轧钢机,钢材用于高楼大厦的建筑，由于当前可编程序控制器(PLC)技术已日趋成熟,因而考虑利用它来实现轧钢控制。

1.2课程设计的目的

通过对轧钢机的结构和工作过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计和操作设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立课程设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制程序，通过不断的调试和完善程序设计，最终能够满足这些要求。

（1）了解轧钢机控制装置的设计方法、步骤和设计原则。

（2）学以致用，巩固书本知识。通过训练，使学生初步设计具有电气控制装置的能力，从而培养学生独立工作和创造的能力。

（3）进行一次工程技术的基本训练。培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力，上网查询信息的能力，运用计算机进行工程绘图的能力，编制技术文件的能力等，从而提高学生解决实际工程技术问题的能力。

1.3课程设计的要求

（1）了解轧钢机控制装置的机构与工作过程。

（2）认真分析课题的控制要求，并进行工艺流程分析，画出工艺流程图。

（3）确定控制方案，设计轧钢机控制装置的主电路。

（4）应用PLC设计电气控制装置的控制程序。可分为5个步骤：

①选择PLC的机型及I/O模块的型号，进行系统配置并校验主机的电源负载能力；

②根据工艺流程图绘制顺序功能图；

③列出PLC的I/O分配表，画出PLC的I/O接线图；

④设计梯形图并进行必要的注释；

⑤输入程序并进行室内调试及模拟运行。

（5）选择电气元件的型号和规格，列出电气元件明细表。选择电气元件时，应优先选用优质新产品。

（6）绘制正式图样，要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图，用STEP 7-Micro/Win32编程软件编写梯形图。要求图幅选择合理，图、字体排列整齐，图样应按电气控制图国家标准有关规定绘制。

（7）阐明设计任务及设计过程，附上设计过程中有关计算及说明，说明操作过程，附上所有的图表、所用参考资料的出处，全文要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。

1.4课程设计的任务

1.4.1控制要求

所设计的电路实现的功能：

当启动开关SD接通，电机接通电源且电机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，按下按钮S1，表示有钢板，且电机M1运行，延时4秒，Y1给一个向下压力量（C亮），且电机M3正转（MZ灯亮），检测传送带上钢板到位后的传感器S2的信号，按下按钮S2，表示钢板到位，且电机M3反转（MF灯亮），延时4秒，Y1给两个向下压力量（C、B亮），延时4秒，Y1给三个向下压力量（C、B、A亮）电机M3正转（MZ灯亮）。检测传送带上钢板到位后的传感器S2的信号，按下按钮S2，表示钢板到位，电磁阀YU1动作（YU1灯亮）送走钢板。延时5秒后，A、B、C灯及电机M1、YU1复位（即停止工作）。

1.4.2系统分析

为了实现上述要求，首先列出PLC的I/O分配表，并画出PLC的I/O接线图，然后选择PLC的机型及I/O模块的型号，进行系统配置并校验主机的电源负载能力。

根据控制要求，编写梯形图及语句表，调试程序直到准确无误。