基于西门子plc的焊管生产线储料系统设计_-_副本

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1、沈阳理工大学课程设计论文摘要随着社会发展与科学技术的进步，板材逐渐成为重要的工业原料，广泛应用于汽车、电机、化工、机械制造、造船等工业部门，它在国民经济中占有重要地位。在竞争日趋激烈的社会里，要想在同类行业中取得胜利就必须提高生产效率。因此连续生产广受企业亲睐，根据实际生产需要，对板材生产线送料控制环节提出了活套储料控制。针对板材生产线活套控制的工艺要求，设计了基于西门子PLC的焊管生产线储料系统设计，它和剪切对焊机配合，其作用是储存一定长度的钢带，为钢带焊接争取时间，可保证机组在更换钢卷时生产的连续性，避免了钢卷接头时停机现象的发生。实现了生产线连续生产时活套控制系统

2、自动充放料，从而确保主轧机连续不断的工作，系统由PLC,触摸屏，欧路直流驱动器等组成，通过PLC与欧路直流驱动器之间的通讯，实现了数字量设定转速，实时显示电动机的电流，转速等参数。关键词：自动；PLC；欧路直流驱动器；活套储料54沈阳理工大学课程设计论文1绪论1.1课题研究的背景和意义随着社会发展与科学技术的进步，钢铁用户对轧机设备，钢铁产品质量、品种、性能的要求越来越高，板材轧机正朝着高速、连续、无扭、单线、组合传动、机械化、自动化方向不断迈进。进行板材自动化控制控制系统改进迫在眉睫。活套控制系统是一个多变量、强耦合系统，采用传统的高度和张力控制方式已经无法满足轧制性

3、强的要求，利用先进的计算机技术完善活套控制系统，提高对板材生产过程的监视、操作、自动化控制水平，从而提高板材的生产效率和产品质量，具有十分重要的意义。1.2活套控制系统定义活套是保证板材连续生产线不可缺少的设备，用它储存一定数量的钢带，为生产线提供前一卷钢带尾部和后一卷钢带头部剪切对焊的时间，它和剪切对焊机配合起到确保主轧机连续工作的作用，可保证机组在更换钢卷时生产的连续性，避免了钢卷接头时停机现象的发生，能极大地提高机组的运行效率，减少因停机而产生的废管。目前，板材生产线活套控制系统多为PLC控制，通过触摸屏设定并显示转速，控制方式多为手动控制充放料，自动化程度不高，

4、生产效率较低。为此，提出了板材生产线连续生产时活套控制系统全白动充放料的解决方案，该设备采用西门子触摸屏作为控制中心，使设备操作直观、简单。1.3国内外研究现状由于我国有自主产权的用于活套机械自动化控制的品牌产品很少，几乎所有的PID调节器、活套扫描器、智能转化模块、过程控制站都是从国外引进。因此，PID,扫描器或A/D转换板等产品专用的系统，有各自的总线标准和通讯标准及系列产品，编程软件和运行支持软件，开放性较差，致使各企业长期依赖于国外某几个厂家的产品。基于上述原因，科研人员对原控制系统进行研究，引进国外新产品进行局部改进或直接引进成套技术含量高的控制系统，促进与国

5、际接轨。54沈阳理工大学课程设计论文国内对活套套量不稳定、抗干扰性差、.反应速度慢等因素的研究较少用，主要注重在活套机械设备的改进、改造方面，这就容易造成电器设备控制和生产工艺的脱节。目前，国内对活套的控制技术不成熟，工艺设计套量和现场套量相差较大且套量的波动较大，很容易产生拉钢和堆钢现象。到目前为止对活套控制系统在机械设备自动化、计算机控制以及套量的计算方面的研究较多，而对影响活套的工艺因素研究较少;为此对活套套量不稳定的生产工艺影响因素的研究和活套控制在工艺方面的优化是非常必要而且很迫切。自计算机进入工业领域后以及电子技术的发展，国外许多国家(如美国、前苏联、日本、

6、西德、意大利等国家)就开始了活套计算机控制的研究及运用;此时活套的控制只是基于活套电机电流基准值计算器((CCRC)算出活套输出的电流基准值来控制活套。这种方法虽然理论上可行，实际也被广泛使用;但由于要考虑多变量输入输出之间的耦合因素，只是按照被控变量与操作变量单一结合构成两个单回路控制系统，因此不能完全满足轧制生产过程对控制系统的要求。到八十年代随计算机计算能力的提高以及数字控制技术的发展，日本YoshikozuKoteraFumioWatanabed等人提出了互不相干活套控制方法(也称解藕多变量控制)。采用交叉控制器((cross-controller)作为前置补偿

7、器，活套高度和张力被控制于互不相干的状态提高了系统的控制精度和响应时间。其性能远比传统方法好得多。在正常轧制条件下，活套支持器的位置变化减小，机架间张力变化到可忽略不计。另外随计算机硬件性能的提升和神经网络的发展，美国AEG公司据其计算机优势采用MAC计算机、德国西门子据其电子信息技术采用6RA24全数字直流传动系统中的工艺控制调节器以及智能模板IP241、瑞典的Materpiece200/1的过程控制站来控制活套，使活套控制的稳定性、快速反应性、抗干扰性大为提高。1.4活套的动作根据轧件在精轧机组中的轧制过程一般是按咬钢、形成连轧、建立