基于大工计控PLC的七斜辊圆材矫直机控制系统改造

发布时间：2017-07-31 15:35

  本文关键词：基于大工计控PLC的七斜辊圆材矫直机控制系统改造

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【摘要】：本文以大连钢厂七斜辊矫直机的搬迁改造为基础,从工程实施的角度论述了矫直机控制系统的设计与实现的过程。文中主要介绍了七斜辊矫直机的机械系统构成,控制系统的电气设计、软件设计,工程实施和现场调试的过程。可编程逻辑控制器(PLC)是控制系统的核心,本课题选用的PLC型号为4块PEC3000和1块PEC9000,该系列PLC是基于以太网通信的分布式控制器。PLC系统设置了电控柜主站和操作台从站两个站点,通过工业以太网交换机组网实现协同控制。此控制方式大大减少从操作台到电控柜的电缆数量,节省改造成本、提高抗干扰能力、降低后期维护和检修的难度。矫直辊的驱动使用了两台西门子6RA70直流调速器,文中详细介绍了直流调速器外围电路的设计。两台直流调速器通过“装置对装置”通信功能联机,以主-从控制的方式协同工作。由主机控制转速并产生转矩限幅值,从机进行转矩跟随,实现矫直辊线速度的完全同步。通过对矫直机生产工艺和生产流程的调研,系统中增加了几个用于检测钢材位置的接近开关和对射开关,将原有的手动控制方式改造为全自动的生产流程,有效提高了设备动作的准确和连续性,提高生产效率。文章的最后结合实际工程实施过程,介绍了控制柜和操作台设计、现场施工文件的设计,并着重介绍了西门子6RA70直流调速器和富士MEG A变频器的调试过程。改造后的设备已经连续生产运行了3年,新的控制系统运行稳定、可靠,钢材矫直效果良好,满足工艺要求。相比改造前,新的控制系统使生产效率提高了约30%,得到了用户的认可,顺利通过项目验收。此控制系统的完成将会给生产企业带来巨大的经济效益。
【关键词】：矫直机 控制系统 PLC 直流调速器 速度同步
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333.23;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 研究内容和重点11
• 1.4 文章的主要内容与结构11-13
• 2 七斜辊圆材矫直机机械系统构成13-19
• 2.1 矫直主机14-15
• 2.2 上料台15-16
• 2.3 进料辊道16
• 2.4 出料辊道和料框16-17
• 2.5 液压系统17-19
• 3 矫直机控制系统的电气设计19-38
• 3.1 PLC控制系统设计20-24
• 3.2 矫直辊驱动系统设计24-32
• 3.2.1 直流调速器进电设计25-27
• 3.2.2 直流调速器驱动输出和速度反馈设计27-28
• 3.2.3 直流调速器控制回路设计28-30
• 3.2.4 速度同步设计30-32
• 3.3 辊缝调整系统控制32-33
• 3.4 进料辊道、出料辊道驱动系统设计33-35
• 3.5 散料布料电机、液压油泵、液压油加热控制35-36
• 3.6 控制系统供电设计36-38
• 4 矫直机控制系统的软件设计38-42
• 4.1 以太网通信程序38-39
• 4.2 辊缝调整程序39-40
• 4.3 液压站控制程序40-41
• 4.4 自动运行程序41-42
• 5 工程实施及现场调试42-59
• 5.1 电气控制柜和操作台设计42-45
• 5.1.1 电气控制柜设计42-44
• 5.1.2 操作台设计44-45
• 5.2 电缆敷设和接线45-49
• 5.2.1 土建施工配管图设计45-46
• 5.2.2 电缆表设计46-48
• 5.2.3 接线表设计48-49
• 5.3 设备调试49-59
• 5.3.1 电动机检测49-50
• 5.3.2 西门子6RA70直流调速器调试50-56
• 5.3.3 富士MEGA变频器调试56-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 致谢62-63

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