【正文】 碩士論文是碩士研究生所撰寫的學(xué)術(shù)論文。在論文的撰寫過程中，導(dǎo)師對我嚴(yán)格要求，使我能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)踐相結(jié)合，得到了很大的提高。小結(jié) 在需要精確調(diào)速控制的工業(yè)場合，直流電機(jī)仍占據(jù)著交流電機(jī)難以取代的地位。在緊接著的下一個(gè)I/0刷新階段，將輸出映像寄存器的狀態(tài)寫入輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路傳遞到輸出端子，從而控制外接器件動(dòng)作。輸入刷新時(shí)，CPU從輸入電路中讀出各輸入點(diǎn)狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中。一次循環(huán)所用的時(shí)間稱為一個(gè)工作周期(或掃描周期)，其長短與用戶程序的長短以及PLC機(jī)本身性能有關(guān)，其數(shù)量級為ms級，典型值為幾十ms。輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM223有六種:分別為4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸出、4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))DC輸入/4點(diǎn)(8點(diǎn)、16點(diǎn))繼電器輸出。S7一200系列可以根據(jù)對象的不同，可以選用不同的型號和不同數(shù)量的模塊。 Siemens S7一200系列PLCSiemens S7一200是西門子公司小型可編程序控制器，可以單機(jī)運(yùn)行，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成PLC網(wǎng)絡(luò)。一般有兩種方式，一是使用指令充分利用多通道一次性將幾個(gè)或十幾個(gè)值放入寄存器數(shù)據(jù)區(qū)中，稱為塊轉(zhuǎn)移輸入。將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成為模擬量的原理:首先將數(shù)字信號并行輸入給D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)矩形波，經(jīng)過放大濾波之后即變成一個(gè)連續(xù)變化的模擬量輸出信號。這部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。(5)將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。裝有CPU單元的底板稱為CPU底板，其它稱為擴(kuò)展底板。它之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。調(diào)整速度反饋回路各參數(shù)。本控制系統(tǒng)以第3機(jī)架為基準(zhǔn)機(jī)架，如3—4或3—2機(jī)架間張力設(shè)定值與張力實(shí)際值出現(xiàn)了差值，為維持各機(jī)架金屬秒流量的原則，在4或2機(jī)架張力調(diào)節(jié)器給出速度增量的同時(shí)，還必須對5或1機(jī)架的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 用590實(shí)現(xiàn)冷連軋張力調(diào)節(jié)。軋機(jī)正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)是通過切換電動(dòng)機(jī)磁場來實(shí)現(xiàn)的。(2) 提高了成材率。夾送輥的用途是當(dāng)帶鋼一旦被切斷而尚未進(jìn)入第二個(gè)張力卷取機(jī)之前，維持第五機(jī)架一定的前張力。 機(jī)架間張力控制 機(jī)架間張力設(shè)定張力可由操作人臺上設(shè)置的六個(gè)校碼開關(guān)設(shè)定。有操作人員在操作臺上操作快停按鈕，系統(tǒng)的允許的最大速率降到零。穿帶結(jié)束后，按下升速按鈕，PLC執(zhí)行升速程序，在穿帶速上執(zhí)行升速，各機(jī)架按金屬秒流量相等的原則，按一定比例升速，直至各自的設(shè)定值，然后電機(jī)定速運(yùn)行。單機(jī)操作在操作點(diǎn)上，適用在檢測后，正式開車前的電動(dòng)操作。如果A4輸入≠0,系統(tǒng)進(jìn)入投張狀態(tài)。為達(dá)到無擾動(dòng)控制，通過對實(shí)際張力檢測，當(dāng)實(shí)際張力接近設(shè)定張力時(shí)，由PLC發(fā)出指令，投入△v，使速度調(diào)節(jié)器飽和。所以它的供電可采用反，正向非對稱橋供電。但當(dāng)T23或T34張力發(fā)生波動(dòng)時(shí)則應(yīng)調(diào)節(jié)第2或第4機(jī)架的軋輥轉(zhuǎn)速，保證T23或T34張力恒定，但由于第2或第4機(jī)架轉(zhuǎn)速變化后的，即破壞了已經(jīng)恒定的張力T12或T45,這樣，T12或T45也要在作相應(yīng)的調(diào)整，造成連軋機(jī)張力波動(dòng)變大，產(chǎn)生不良影響。由于軋制工藝參數(shù)變化（如來料厚度變化），相鄰兩機(jī)架的帶鋼秒流量就發(fā)生變化，則張力就會(huì)發(fā)生波動(dòng)。張力調(diào)節(jié)的手段有兩個(gè)，一是調(diào)整壓下量，以改變帶鋼軋出厚度h來保證秒流量相等；另一個(gè)是用調(diào)整軋輥線速度v的辦法來調(diào)節(jié)帶鋼張力。在速度控制方式中，還可以選擇速度回路給定量。采用S曲線還可減小加減速過程中的機(jī)械應(yīng)力，延長設(shè)備使用壽命。： 模擬量輸入模塊速度回路可設(shè)定4路輸入，輸入經(jīng)停車斜坡處理后，與速度反饋相減，速度偏差經(jīng)PI補(bǔ)償后輸出。該調(diào)節(jié)器，由一單相全波半控晶閘管橋構(gòu)成，有瞬態(tài)過載保護(hù)。(3) 通過串行線路，可與其它傳動(dòng)裝置或主計(jì)算機(jī)通訊，能構(gòu)成先進(jìn)的過程系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)器輸出勵(lì)磁電流至少應(yīng)等于電機(jī)的額定勵(lì)磁電流。公式(24)為壓緊力計(jì)算公式，對于一些厚帶鋼，高強(qiáng)度，高韌性鋼，由于張力值增大，可能會(huì)產(chǎn)生夾緊力不足，這樣會(huì)導(dǎo)致帶剛頭彎曲不足，不能順利進(jìn)入卷取機(jī)，會(huì)造成卷形不良，甚至廢卷，使帶鋼頭部對導(dǎo)向板，助卷輥，卷筒等的沖擊力非常大，很容易損壞設(shè)。卷筒上帶鋼的線速度V和卷筒的轉(zhuǎn)速n由公式(22)確定。2主傳動(dòng)系統(tǒng) 卷取過程中帶鋼受力分析 帶鋼所受張力卷取機(jī)在卷繞帶鋼的時(shí)候必須有一定的卷取張力。機(jī)組由五個(gè)機(jī)架，一臺開卷機(jī)，一臺卷取機(jī)組成，最高軋速4. m/s。 冷連軋機(jī)簡介鋼鐵的冷軋于 19 世紀(jì)中葉始于德國，美國于 1859 年制造建成了 25mm冷軋機(jī)，1887年生產(chǎn)出寬 150mm 的低碳帶鋼，隨著技術(shù)的進(jìn)步冷軋機(jī)增加了剪切、矯直、平整、熱處理、等設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高。冷軋機(jī)成為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中高效率生產(chǎn)設(shè)備之一，是鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展和裝備水平提高的一個(gè)重要標(biāo)志。對本文提出的直流調(diào)速系統(tǒng)中的歐陸590的軟硬件設(shè)計(jì)，為最優(yōu)控制方案的確定提供科學(xué)的依據(jù)。帶鋼廠650軋機(jī)電控系統(tǒng)改造設(shè)計(jì) 摘 要當(dāng)今，在國內(nèi)數(shù)字直流調(diào)速器市場上，昂貴的國外產(chǎn)品占據(jù)著主導(dǎo)地位，國內(nèi)產(chǎn)品相形見拙，其根本原因是在十調(diào)速技術(shù)上的差距。研究結(jié)果表明采用歐陸590的直流調(diào)速方法明顯提高了調(diào)速系統(tǒng)的性能，智能技術(shù)的引入確實(shí)是提高控制性能一種可行方法。從軋輥，輥系看，二輥式冷軋機(jī)是早期出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式最簡單的冷軋機(jī)，輥徑大，咬入性能好，軋制過程穩(wěn)定但是軋機(jī)度小，軋制產(chǎn)品厚度大，精度差。冷軋技術(shù)相對于熱軋技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是生產(chǎn)長度大厚度小的薄板的時(shí)候，消除了鋼材在熱軋過程中的降溫和溫度分布不均帶來的生產(chǎn)難題。主要軋制300~520mm寬的普碳鋼板帶，~,~4mm熱軋板卷，經(jīng)剖切，開坯等頭部工序，有五機(jī)架一次軋成。卷取張力的值的大小取決于卷取機(jī)的工作狀態(tài)和產(chǎn)品規(guī)格，設(shè)定張力過大會(huì)破壞產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，并且使設(shè)備電機(jī)容量增大，反之過小的卷取張力設(shè)定也會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，可以造成帶鋼跑偏，松卷等現(xiàn)象，可見卷取張力過大或者過小均會(huì)影響卷取機(jī)的正常工作。V =πDn (22)D鋼卷直徑 單位為 mmn卷筒轉(zhuǎn)速 單位為 r/min由公式(22)所示卷筒上帶鋼的線速度V與鋼卷直徑成正比關(guān)系，所以隨著鋼卷的直徑不斷加大V也不斷加大，那么由公式(21)可知必然使卷取張力不斷加大，這在生產(chǎn)環(huán)境中是絕對不能被允許的，因此在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，卷筒的轉(zhuǎn)速n隨著鋼卷直徑D 的加大是不斷減小的以保證V恒定。P= (24)T為帶鋼的張力 單位為 kgμ上下夾送輥與帶鋼之間的摩擦系數(shù)，一般取 根據(jù)卷取工藝的不同，在整個(gè)卷取過程中帶鋼要經(jīng)過軋輥、張力輥、夾送輥、助卷輥等，因此帶鋼經(jīng)過這些滾筒的時(shí)候還要受到相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力。開卷、卷取機(jī)各一臺1000 kW，400 V/1200 r/min的電流電動(dòng)機(jī)及支流驅(qū)動(dòng)器組成?！?90控制板電動(dòng)機(jī)電樞控制裝置，有再生和非再生兩種型式。該調(diào)節(jié)器提供固定的電壓源或電流源，取決于所選擇的恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行方式，勵(lì)磁電流工作方式，還可以進(jìn)一步得到加強(qiáng)，以便為要求擴(kuò)大速度控制范圍和恒功率控制的系統(tǒng)，提供一個(gè)削弱磁場的范圍。速度反饋方式由參數(shù)選擇，分電樞電壓，測速機(jī)及光電脈沖發(fā)生器三種。，加速度,速度。 速度/張力控制方式選擇模式編號工作方式[228]起動(dòng)C3點(diǎn)動(dòng)C4速度回路給定1運(yùn)行0有效無效斜坡輸入[5]2爬行10有效有效[5]+[253]3爬行21有效無效[5]+[254]4點(diǎn)動(dòng)10無效有效[218]點(diǎn)動(dòng)15點(diǎn)動(dòng)21無效有效[219]點(diǎn)動(dòng)2表中模式5是速度控制方式，用于穿帶、點(diǎn)動(dòng)或要求低速運(yùn)行的場合。中小型低速軋機(jī)常采用調(diào)速方法。以第i機(jī)架為基準(zhǔn)機(jī)架，當(dāng)?shù)趇架與i1機(jī)架間帶張力平衡破壞，張力反饋量發(fā)生變化，通過張力調(diào)節(jié)器輸出量的改變，使i1機(jī)架電機(jī)速度作相應(yīng)變化，從而使張力恢復(fù)到原來值。因此，在第2和第4機(jī)架的張力調(diào)整器輸出上設(shè)置相關(guān)校正環(huán)節(jié)。一般工作向是雙橋并聯(lián)，非工作向是單橋。由張力給定回路提供速調(diào)輸出限幅值。由于附加速度給定存在，計(jì)算的應(yīng)大于實(shí)際速度反饋值n，速度環(huán)飽和。當(dāng)把操作臺上的方式選擇轉(zhuǎn)換到點(diǎn)動(dòng)位置，系統(tǒng)工作在點(diǎn)動(dòng)方式，同時(shí)斷開聯(lián)動(dòng)控制信號。當(dāng)需要降速時(shí)，按下降速按鈕，電機(jī)將從穩(wěn)速段降速，直到出料速度，系統(tǒng)設(shè)定出料速度與穿帶速度相等。手動(dòng)干預(yù)分為逐級控制和單調(diào)控制。每個(gè)撥碼開關(guān)為三位BCD碼。在通常的情況下，夾送輥不與帶鋼相接觸。減少帶卷頭尾厚度超差及頭尾剪切損失；(3) 軋輥使用條件改善。卷取機(jī)(或開卷機(jī))也設(shè)置沖動(dòng)給定，也能進(jìn)行正、反向低速運(yùn)轉(zhuǎn)。1，轉(zhuǎn)速給定顯示△Vg4(送F5的給定張力相關(guān)校正)；2，HOV；3，運(yùn)行；4，點(diǎn)動(dòng)；5，使能；6，反轉(zhuǎn)；7，投張；8，+24V；9，轉(zhuǎn)速反饋顯示；10，活套位置；11，張力給定；12，張力給定；13，沖動(dòng)給定；14，速度微調(diào)比例因子；15，活套 活套位量反饋個(gè)輸入/輸出端連接，轉(zhuǎn)速給定是由上位計(jì)算機(jī)或PLC分配給本機(jī)架的轉(zhuǎn)速。速度PID張力PID電流PI1++++++++++121234567131110981，附加速度給定；2，本機(jī)架速度微調(diào)；3，來自計(jì)算機(jī)或PLC轉(zhuǎn)速給定；4，張力給定；5，張力反饋；6，張力給定；7，速度反饋；8，反向電流限幅；9電流反饋；10，速度反饋；11附加速度給定；12，正向電流限幅；13修正參數(shù) 冷連軋張力調(diào)節(jié)原理圖 在張力逐級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，3—4或3—2機(jī)架間的張力差△F與5或1機(jī)架的速度分配系數(shù)相乘后，給其速度調(diào)節(jié)器一個(gè)調(diào)節(jié)增量，使5或1基價(jià)的速度接速度分配系數(shù)相乘后，給其速度調(diào)節(jié)器一個(gè)調(diào)節(jié)增量，使5或1機(jī)架的速度接速度接速度分配系數(shù)跟隨4或2機(jī)架來維持各機(jī)架的金屬秒流量相等。(2) 張力PID參數(shù)調(diào)整。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。CPU底板與擴(kuò)展底板之間通過電纜連接，距離一般不超過1Om。根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種:(1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器:和各種計(jì)算機(jī)一樣，PLC也有其固定的監(jiān)控程序、解釋程序，它們決定了PLC的功能，稱為系統(tǒng)程序，系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器就是用來存放這部分程序的。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，開辟有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。 模擬量輸入輸出系統(tǒng)模擬量的輸入在過程控制中的應(yīng)用很廣泛，如常用的溫度、壓力、速度、流量、堿度、位移等的工業(yè)檢測都是對應(yīng)電壓、電流的大小模擬量，再通過一定的運(yùn)算(如PI