PLC控制实验--自控轧钢机控制

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PLC课程设计轧钢机床的PLC控制系统设计

PLC课程设计说明时间：3月30日至4月10日设计题目：轧钢机床的PLC控制系统设计课程设计要求：阅读参考资料及有关图样，了解一般电气控制装置的设计原则、方法、步骤；上网调研电气控制的新技术、新产品，使设计结果具有先进性；分析课题的控制要求，画出轧钢机床工艺流程；确定控制方案，设计电气控制装置主电路和控制系统。

需要上交的内容：报告书（通知后统一上交）梯形图程序（上机课上交）关于报告书内容：第一章概述：1.1相关背景材料（有关先进技术、产品的资料）（字数要求：500-600字）；1.2课程设计要求：（见上课程设计要求）；1.3轧钢机工艺流程及控制要求（配外形结构图。

字数要求：300-400字）；第二章轧钢机的硬件系统：2.1主回路电气连接图（有说明，说明字数在200字以上）；2.1.1短路保护（短路保护部分单独作图做说明）；2.1.2过载保护（要求同2.1.1）；（2.1.1和2.1.2两部分说明的字数在500字以上）；2.2PLC连接图（说明内容要包括PLC的简介、选型信息）；2.3PLC的I/O资源分配表第三章轧钢机软件系统：3.1梯形图编程（分开不同的部分进行编写）；3.2调试结果（截图或者文字说明）第四章总结：内容包括此次课设所完成的任务，课设中所用到资料的来源要予以说明，此次课设的心得体会；此章字数要求在300字以内。

参考文献关于报告书的格式：标题：1级标题格式：宋体小二号字体，加粗，左对齐，段前0.5行，段后0.5行；2级标题：宋体三号字体，加粗，左对齐，段前0.5行，段后0.5行；3级标题宋体小三号字体，加粗，左对齐，段前0.5行，段后0.5行；正文：宋体小四号字体，1.5倍行间距，首行缩进2字符；从正文起标页码，页码格式：阿拉伯数字，页面底部，居中；完成全文后自动生成目录；封皮模版见教务网站；装订：用拉杆夹在打印出的报告左侧夹装；上交作业时间：报告书：4月10日15：00前梯形图程序：上机课上交。

轧钢机PLC控制系统设计(课程设计)

摘要可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品,逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术,通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。

早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制,因而称为可编程程序逻辑控制器（Pｒogｒammaｂle ＬogiｃＣontｒｏllｅr）简称PLC。

PLC广泛用于自动化生产线上,不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率,又进一步促进了生产力的快速发展,并不断改变着人们的生活。

有些生产机械工作台需要按一定顺序实现自动往返运动,有还要求某些位置有一定时间停留,以满足生产工艺要求。

PLＣ自动控制可以轻松实现这些要求，因此PLC 在工业控制领域扮演着重要的角色.本次的课程设计要求设计的是轧钢机的PLC自动控制。

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:可编程控制器（PＬC）,轧钢机设计,Ｓ７系列S7-30０，控制仿真目录摘要................................................ 错误!未定义书签。

第1章 PＬＣ概述.................................... 错误!未定义书签。

自动轧钢机的plc控制

备。
PLC的编程语言和编程工具
PLC的编程语言通常采用类似于计算机高级语言的指令集，如Ladder Logic、Function Block Diagram（FBD）、Structured Text（ST）、Instruction List（IL）等。
常用的PLC编程工具包括PLC厂商提供的专用软件包和第三方软件，如Rockwell的RSLogix 5000、Siemens的STEP 7等。这些软件提供了图形化编程界面，使得用户可以方便地编写、调试和监控PLC程序。
PLC控制技术基础
PLC的定义与特点
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专为工业环境设计的数字电子设备，用于执行顺序控制、逻辑运算、算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出模块控制各种类型的机器和设备。
PLC具有高可靠性、高灵活性、易于编程和易于扩展等特点，因此在工业自动化领域得到了广泛应用。
程序优化与改进
优化算法
根据实际运行情况和性能要求，优化控制算法，提高控制精度和响应速度。
改进功能
根据生产需求和设备升级，逐步增加或改进控制功能，提高自动轧钢机的生产效率和产品质量。
05
系统测试与运行
系统测试方案与实施
测试目的
确保PLC控制系统在自动轧钢机中的稳定性和可靠性，提高生产效率。
PLC的基本组成和工作原理
PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出模块、电源和编程设备等部分组成。
PLC的工作原理可以概括为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样阶段，PLC读取输入信号的状态并将其存储在输入映像寄存器中；在程序执行阶段，PLC按照用户程序的顺序执行指令，并更新内部存储器的值；在输出刷新阶段，PLC将输出映像寄存器的值输出到输出模块，驱动外部设

基于PLC的自动轧钢机控制_毕业设计

本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于PLC的自动轧钢机控制基于PLC的自动轧钢机控制摘要随着社会的不断进步，钢材成为为社会建设的重要材料，其生产技术也发生了很大的变化。

从原来的很多工人操作单轧机生产转变成了现在的钢材连轧生产线。

本文简单阐述了轧钢自动化的发展和现状及轧钢机的组成和分类，讲诉了轧钢原理和生产工艺流程，介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理，以及对基于西门子S7-200系列PLC控制的自动轧钢机系统进行了较为细致的设计，通过主回路，控制回路以及I/O分配的设计对PLC控制轧钢机的过程有了进一步认识，并对所用的设备进行了详细的选型，而且对该控制系统进行了软件编程。

关键词：可编程控制器；自动轧钢机；控制系统PLC-Based Control of Automatic Rolling MachineAbstractAs society progresses, the steel became important materials of the social construction,production technology has undergone great changes.Many workers operate from the original single-mill production transformed into steel rolling production line now.This paper briefly describes the development and current status rolling automation,complaint about the principles and rolling production process. Describes the basic components of PLC, characteristics and working principle. Through the main circuit, control circuit and I / O assignment design of the PLC control rolling mill process has been further understanding, the equipment used and a detailed selection, and the control system software programming.Keywords: PLC; automatic rolling mill; control system目录摘要 (I)Abstract (II)第一章轧钢机 (1)1.1 自动轧钢机的目的及实际意义 (1)1.2 轧钢自动化发展的历史和现状 (1)1.3 轧钢机的定义及组成 (3)1.3.1 定义 (3)1.3.2 轧机的组成 (3)1.4 轧钢机的分类 (3)1.5 轧钢原理及工艺流程 (4)1.5.1 轧钢原理 (4)1.5.2 轧钢系统工艺流程 (4)1.6 轧钢工艺的发展前景 (5)第二章可编程控制器 (8)2.1 PLC的由来和定义 (8)2.1.1 PLC的由来 (8)2.1.2 PLC的定义 (8)2.2 可编程序控制器的发展历程及问题和解决对策 (8)2.2.1 可编程序控制器的发展历程 (8)2.2.2 我国可编程序控制器发展中的问题及对策 (10)2.3 可编程控制器的基本构成 (11)2.3.1 可编程控制器的硬件组成 (11)2.3.2 可编程控制器的软件组成 (13)2.4 可编程控制器的工作原理 (14)2.4.1 PLC的扫描工作方式 (14)2.4.2 PLC的工作过程 (14)2.4.3 PLC对输入、输出的处理规则 (16)2.5 可编程控制器系统与继电接触器系统工作原理的差别 (16)2.6 西门子S7-200系列可编程控制器 (18)2.6.1 S7—200系列的PLC的硬件资源 (18)2.6.2 S7—200的扩展模块 (18)第三章编程软件 (24)3.1 STEP基本介绍 (24)3.2 STEP7基本功能及组成 (25)3.2.1 基本功能 (25)3.2.2 界面组成 (25)3.3 编辑器简介 (25)第四章设计选型 (26)4.1 电动机的选型 (26)4.1.1 轧钢机主传动电机的选择 (26)4.1.2 辊道电机的选择 (26)4.1.3 压下电机的选择 (27)4.1.4 冷却泵的选择 (27)4.2 低压控制电器的选型 (27)4.2.1 控制按钮的选择 (27)4.2.2 刀开关的选择 (28)4.2.3 接触器的选择 (29)4.2.4 熔断器的选择 (30)4.2.5 热继电器的选择 (31)4.2.6 中间继电器的选择 (31)4.3 变频器选型 (32)4.3.1 MM440变频器 (33)4.3.2 MM440变频器的特点 (33)4.3.3 MM440变频器方框图和功能表 (34)4.3.4 MM440参数设定 (37)4.4 电抗器的选择 (37)第五章总体设计 (39)5.1 主回路设计 (39)5.2 控制回路设计 (40)5.3 CPU226原理图及I/O分配表 (41)5.3.1 I/O地址分配表 (41)5.3.2 CPU226接线原理图 (41)5.4 程序 (43)小结 (49)参考文献 (50)附录A (50)致谢 (51)第一章轧钢机1.1 自动轧钢机的目的及实际意义随着生产技术的不断发展，钢铁产品的应用也日益扩大，世界钢材料消耗量约占全部金属的95%以上，钢铁作为一种结构—功能材料具有不可替代的主导作用。

PLC基本技能实操——实训十四自控轧钢机控制

实训十四自控轧钢机控制一、实训目的1.掌握自控轧钢机系统的接线、调试、操作二、实训设备三、面板图四、控制要求1.总体控制要求：如面板图所示，钢板从右侧送入，在M2、M1、M3电机的带动下，经过三次轧压后从左侧送出。

2.打开“SD”启动开关，系统开始运行，钢板从右侧送入，打开“S1”开关，模拟钢板被检测到，MZ1、MZ2、MZ3点亮，表示电机M1、M2、M3正转，将钢板自右向左传送。

同时指示灯“A”点亮，表示此时只有下压量A作用。

3.钢板经过轧压后，超出“S1”传感器检测范围，电机“M2”停止转动。

4.钢板在电机的带动下，被传送到左侧，被“S2”传感器检测到后，MF1、MF2、MF3点亮，表示电机M1、M2、M3反转，将钢板自左向右传送。

同时指示灯“A”、“B”点亮，表示此时有下压量A、B一起作用。

5.钢板在电机的带动下，被传送到右侧，被“S1”传感器检测到后，MF1、MF2、MF3点亮，表示电机M1、M2、M3反转，将钢板自左向右传送。

同时指示灯“A”、“B”“C”点亮，表示此时有下压量A、B、C一起作用。

6.钢板经过轧压后，超出“S1”传感器检测范围，电机“M2”停止转动。

7.钢板传送到左侧，被“S2”传感器检测到后，电机“M1”停止转动。

8.钢板从左侧送出后，超出“S2”传感器检测范围，电机“M3”停止转动。

9.“S1”传感器再次检测到钢板后，根据2至8的步骤完成对钢板的轧压。

10.在运行时，断开“SD”开关，系统完成后一个工作周期后停止运行。

五、程序流程图六、端口分配及接线图1.端口分配及功能表2.PLC外部接线图七、操作步骤1.检查实训设备中器材及调试程序。

2.按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。

3.打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。

自动轧钢机的PLC控制系统设计

自动轧钢机的PLC控制系统设计自动轧钢机是一种用于将铁水或钢块进行加工、压制和轧制的关键设备。

它主要由温控系统、液压系统、轮辊线系统和PLC控制系统等组成。

PLC控制系统是整个轧钢机运行和控制的核心部分。

本文将详细介绍自动轧钢机的PLC控制系统设计。

一、系统框架设计自动轧钢机的PLC控制系统主要由中央控制器(CPU)、输入模块、输出模块、通信模块和用户界面组成。

其中，中央控制器用于处理和控制信号，输入模块用于接收传感器信号，输出模块用于控制执行器的操作，通信模块用于与外部设备进行数据交互，用户界面用于人机交互。

二、硬件设计1.中央控制器：选择可编程逻辑控制器(PLC)作为中央控制器，可根据实际需求选择合适的型号和规格。

PLC需要具备足够的输入和输出接口，以满足轧钢机的控制需求。

2.输入模块：根据实际需要选择合适的输入模块，用于接收传感器信号。

例如，温度传感器、压力传感器、位移传感器等。

输入模块需要具备稳定、可靠的信号传输性能。

3.输出模块：根据实际需要选择合适的输出模块，用于控制执行器的操作。

例如，液压阀、电磁阀、电动机等。

输出模块需要具备高效、可靠的控制性能。

4.通信模块：根据实际需求选择合适的通信模块，用于与外部设备进行数据交互。

例如，以太网通信模块、串口通信模块等。

通信模块需要具备稳定、可靠的数据传输性能。

5.用户界面：根据实际需要选择合适的用户界面，用于人机交互。

例如，触摸屏、按钮、指示灯等。

用户界面需要具备直观、易用的操作性能。

三、软件设计1.程序设计：根据轧钢机的工作流程和控制要求编写PLC程序。

程序包括输入信号的检测和处理、输出信号的生成和控制、故障检测和报警等功能模块。

2.控制算法设计：根据轧钢机的特点和要求设计合适的控制算法，包括温度控制、压力控制、轮辊线速度控制等。

控制算法需要满足精度要求，提高轧钢机的生产效率和产品质量。

3.系统调试和优化：在系统安装和调试过程中，根据实际情况对软件进行优化，提高系统的稳定性和可靠性。

自动轧钢机PLC控制系统设计

《创新课程设计》报告书2016年12月课程设计报告书设计步骤一、PLC的基本组成PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。

PLC的硬件系统结构如图1所示。

图1 硬件系统结构二、硬件设计根据控制要求，本设计有2个检测信号，S1用于检测待加工钢板是否已在传输带上，S2用于检测待加工钢板是否到达加工点。

S1有效时，M1、M2工作，M3正转。

S2有效时，M3反转，Y1动作。

轧钢机需要重复三次，停机一分钟，将加工好的钢板放入加工后钢板存储区，因此需要计数器和定时器，并且计数达到预定值后还要复位,。

结构示意图中S1为检测传送带上有无钢板传感器，S2为检测传送带上钢板是否到位传感器。

M1、M2为传送带电动机；M3F和M3R为传送带电动机M3的正转和反转指示灯；Y1为锻压机。

结构示意图如图2。

设计步骤图2 结构示意图三、主电路设计电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式，利用图形符号和项目符号表示电路各电器元件中导电部件和接线端子连接关系的电路图。

电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在不同的部位上。

电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适合研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等方面得到广泛应用，主电路图如图3所示。

M3~M3~3~QSFU1FU2FR1FR2FR3KM1KM2KM3KM4KM5KM6M1M2M3FU3图3 主电路设计步骤四、程序流程图根据控制要求分析，按下启动开关，电动机M1、M2运行，Y1(第1次)给出向下的扎压量。

用开关S1模拟传感器，当传送带上面有钢板时，传感器S1为ON，则电动动机M3正转，钢板轧过后，S1信号消失为OFF。

检测传送带上面钢板到位的传感器S2为ON，表示钢板到位，电磁阀2动作，电动机M3反转，将钢板推回。

自动轧钢机的PLC控制

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 CONTROLABSTRACTAlong 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 lifeThis 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目录前言 (1)第1章可编程控制器的基本结构及原理 (2)1.1 PLC的基本组成与各部分的作用 (2)1.1.1 PLC的基本组成 (2)1.1.2 PLC各部分的作用 (2)1.2 三菱FX2N系列PLC (4)1.3 可编程控制器的主要原理 (5)第2章系统的硬件设计 (7)2.1PLC机型选择 (7)2.2I/O分配表及其硬件原理图 (8)2.3 主电路的设计 (11)2.3.1 电动机的选择 (11)2.3.2 自动轧钢机的工作方式 (11)2.4 轧钢机的工作流程图 (13)第3章系统软件的设计 (14)3.1 软件的组成及其作用 (14)3.1.1 PLC的内部资源 (14)3.1.2 PLC的编程语言 (15)3.2PLC的梯形图程序 (17)第4章系统常见故障分析及维护 (21)4.1系统故障的概念 (21)4.2 系统故障分析及处理 (21)4.2.1 PLC主机系统 (21)4.2.2 PLC的I/O端口 (22)4.2.3 现场控制设备 (22)4.3 系统抗干扰性的分析和维护 (23)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)附录 (27)外文资料翻译 (29)前言自动轧钢机在工业中应用很广泛，以前它采用的是继电器线路控制系统，该系统故障率高，维修不便，极大地影响其工作效率。

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实验十八自控轧钢机控制
一、实验目的
1.掌握计数器指令的使用及编程
2.掌握自控轧钢机系统的接线、调试、操作
三、控制要求
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）。

Y1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。

Q1.01第一次接通，发光管A亮，表示有一向下压下量，第二次接通时，A、B亮，表示有两个向下压下量，第三次接通时，A、B、C亮，表示有三个向下压下量；在Q1.01第三次接通断开时，电磁阀YU1灯灭，“A、B、C”全灭，“M2”灯亮送走钢板，断开启动开关系统停止工作。

四、端口分配表
五、操作步骤
1.检查实验设备中器材及调试程序。

2.按照端口分配表完成PLC与实验模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。

3.打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中。

4.先将“S1”、“S2”开关断开，再打开“SD”启动开关，系统开始运行。

5.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）。