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PLC控制的钢板开卷矫直剪切生产线控制系统设计.doc
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PLC控制的钢板开卷矫直剪切生产线控制系统设计.doc
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哈尔滨理工大学学士学位论文
- I -
钢板开卷矫直剪切生产线控制系统设计
摘要
本文旨在从工厂的生产实际出发,以钢板开卷、矫直、剪切系统(以下简称
KJJ 系统)为例,将其电气的继电接触器系统改造成为可编程序控制系统,用
OMRON 公司的 C40P-CDR-A 型可编程序控制器来实现。本系统针对原系统还
普遍存在的操作和维护不方便、可靠性低、控制精度低、没有“防跑板”保护
措施等主要技术问题进行开发设计,并综合利用了传感技术、控制技术以及计
算机技术测量剪切宽度和位移,确保了系统的安全稳定运行,提高了系统的准
确性和效益。充分利用可编程序控制器的特性,体现了可编程序控制系统的优
越性。
本文共分为五章,其中第二章主要介绍 PLC 的结构特点及应用设计,以及 PLC
的发展历程。第三章主要介绍本文设计的内容,所需各种元器件的结构和工作
原理。第四章详细说明了系统的硬件及软件设计。第五章主要分析系统的维护
与检修工作。
通过这次详细而认真地设计,为可编程控制系统在工业控制中的应用提供了理
论和实践的依据,有一定的实用价值。
关键词 可编程序控制器;梯形图;继电器
The system design of open align shear armor-plated product line control
Abstract
This paper aim at set out actually from production of factory , open , align , shear the
system ( abbreviated with rolls of stencil plate as KJJ system ) for the example ,
Continue a electric one its electric contactor system transform into and can program
the control system , Than can with OMRON C40P-CDR-A type of Company the
controller come and realize .The system mainly aim at old system technology problem
about general operate inconvenience, low reliability and accuracy ,no “”protection to
design. We make full use of sensor technology, the control technology and the
computer control technology to slice the width and displacement, make sure the
system to operate in stable and safe state, in order to improve the system’s accuracy
and effect ion. And make full use of the character of PLC incarnate the superior.
This text is divided into four chapter’s altogether, among them two is introduces the
structure and characteristic of PLC mainly, and With the development course of its
PLC .Chapter three is introduce the content that this text is designed, necessary
structure of different components and parts and operation principle mainly . Chapter
four the hardware with systematic elaboration and software design .Chapter five
analysis systematically mainly maintain and overhaul and work.
Through design detailed and conscientiously this time, control for able to program
control system application of the industry offer basis of theory and practice in theory.
Here has certain practical value.
哈尔滨理工大学学士学位论文
- II -
Keywords PLC(programmable logic contr0ller);ladder diagram;relay
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哈尔滨理工大学学士学位论文
- III -
目录
摘要…… I
Abstract II
第 1 章 绪论 1
1.1 钢板开卷矫直剪切问题 1
1.2 钢板剪切系统的现状 1
1.3 论文研究的主要内容 2
1.4 论文各章的安排 2
第 2 章 可编程控制器(PLC)简介 3
2.1 PLC 的产生和特点及其发展动向 3
2.1.1 PLC 的产生和特点 3
2.1.2 PLC 的国内外现状及发展动向 3
2.2 PLC 的一般结构和基本工作原理 4
2.2.1 PLC 的一般结构 4
2.2.2 PLC 的基本工作原理 5
2.3 PLC 的技术性能指标 6
2.3.1 常见的技术性能指标 6
2.3.2 关于 PLC 的内存分配以及 I/O 点数 7
2.4 PLC 的分类及应用场合 7
2.4.1 PLC 产品的分类 7
2.4.2 PLC 的应用场合 7
2.5 PLC 的应用设计步骤 8
2.6 本章小结 8
第 3 章 设计内容 9
3.1 基本结构 10
3.2 外部设备 10
3.3 基本指标与参数 10
3.4 继电器区与数据区 11
3.5 扫描时间和响应时间 12
3.6 I/O 地址分配 14
3.7 电磁转差离合器调速系统 14
3.8 继电器的分类 17
3.9 本章小结 19
第 4 章 硬件及软件设计 20
4.1 硬件设计 20
4.1.1 系统简述 20
4.1.2 PLC 控制系统 20
4.1.3 C40p-PLC 控制系统硬件连结 21
哈尔滨理工大学学士学位论文
- 1 -
第 1 章 绪论
钢板开卷矫直剪切问题
近年来,随着大规模集成电路的发展,使得以微处理机为核心组成的可编程序
控制器得到了迅速的发展,并广泛应用于各种领域中,以满足现代化大生产中
的高效、大量的自动化要求。如电动机起停,电磁阀的开闭,产品的计数、温
度、压力、流量的设定与控制等。
可编程序控制器(Programmable controller)又简称为 PC 或 PLC,日本电气控
制协会曾对可编程序控制器作了一个定义:“可编程序控制器是将逻辑运算、顺
序控制、时序、计数以及算术运算等控制程序,用一串指令形式存放到存储器
中,然后根据存储器的控制内容,经过模拟、数字等输入输出部件,对生产设
备和生产过程进行控制的装置。
可见 PLC 是基于计算机技术和自动控制理论而发展起来的,它既不同于普通的
计算机,也不同于一般的计算机控制系统。作为一种特殊形式的计算机控制装
置,它在系统结构、硬件组成、软件结构以及 I/O 通道、用户界面等诸多方面
都有其特殊性。
早期的 PLC 主要用于顺序控制(例如代替以电器控制盘为主的各种顺序控制装
置),今天 PLC 的应用已经不仅限于顺序控制,它已开始用于闭环过程控制
(如 DDC 控制),随着其扩展能力和通信能力的发展,它也越来越多的应用于
复杂的分布式计算机控制系统中。PLC 自 1969 年问世以来,它按照成熟而有效
的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新器件,逐步形成一
门较为独立的新型技术和具有特色的各种系列产品。
目前世界上各先进工业国都竞相开发、生产各类 PLC 产品,我国在引进国外
产品的同时,也开始引进该项技术,组织 PLC 产品的开发和生产,并初步形
成自己的 PLC 产业。在应用领域,PLC 也已成为解决自动控制问题的最便捷、
最有效的工具。
钢板开卷矫直剪切生产线控制系统也是利用 PLC 进行系统的控制和设计开发
的,而且对使用 PLC 来说也是比较经济合理,这种技术也是现在国内外比较普
遍采用的技术。它带来的经济效益显著提高,而且钢板的 “防跑板”、定尺准
确、进出运输费用降低、生产效率提高、避免积压浪费等问题得到了很大的改
善和提高。
本文所要讲述的 KJJ 系统,正是使用 C40P 作为核心芯片。要必须使用。
钢板剪切系统的现状
目前国内矫直剪切设备普遍采用手动方式,有着劳动强度大、定位误差大而带
来的钢板材料的浪费。而且原系统还普遍存在以下的主要技术问题:
1、老设备利用率低,产品的质量不过关,增加了工人劳动强度;
2、结构复杂,不便于操作和维护;
3、适应性差,可靠性低,性能价格比不好,不便于推广;
4、不能保证控制精度,降低了经济效益;
5、没有“防跑板”保护措施,容易放生设备事故。
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