【導讀】第一章推鋼機的簡介················································1. 推鋼機結(jié)構(gòu)特點及工作原理····································1. 設(shè)計中應注意的幾點事項······································2

　　

【正文】 液壓系統(tǒng)工作的 可靠性 和元件的使用壽命，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外的的液壓系統(tǒng)故障大約有 70%是由于污染引起的。 油液污染對系統(tǒng)的危害主要如下： 22 1 元件的污染磨損 油液中各種污染物引起元件各種形式的磨損，固體顆粒進入運動副間隙中，對 零件 表面產(chǎn)生切削磨損或是疲勞磨損。高速 液流中的固體顆粒對元件的表面沖擊引起沖蝕磨損。油液中的水和油液氧化變質(zhì)的生成物對元件產(chǎn)生腐蝕作用。此外，系統(tǒng)的油液中的空氣引起氣蝕，導致元件表面剝蝕和破壞。 2 元件堵塞與卡緊故障 固體顆粒堵塞液壓閥的間隙和孔口，引起閥芯阻塞和卡緊，影響工作性能，甚至導致嚴重的事故。 3 加速油液性能的劣化 油液中的水和空氣以其熱能是油液氧化的主要條件，而油液中的金屬微粒對油液的氧化起重要催化作用，此外，油液中的水和懸浮氣泡顯著降低了運動副間油膜的強度，使?jié)櫥阅芙档汀? 23 第四 章 PLC 及現(xiàn)場總線 PLC 的基本 概念 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設(shè)計制造的。 PLC 的定義 “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。” PLC 的分 類 、小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 點數(shù)一般在 128 點以下，其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體 、 中型 PLC 中型 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點數(shù)一般在 256~1024 點之間。 、大型 PLC 一般 I/O 點數(shù)在 1024 點以上的稱為大型 PLC。大型 PLC 的軟、硬件功能極強。具有極強的自診斷、通訊、通訊模塊功能。 PLC 硬件組成 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常 工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶 程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 為了進一步提高 PLC 的可靠性，近年來對大型 PLC 還采用雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 輸入輸出接口電路 現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 24 現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。 功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊 通信模塊 PLC 的基本工作原理 PLC 采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式， 每次掃描過程，集中采集輸入信號，集中對輸出信號進行刷新。 、輸入刷新 過程，當輸入端口關(guān)閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。 、一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 、元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 、掃描周期的長短由三條決定。（ 1） CPU 執(zhí)行指令的速度（ 2）指令本身占有的時間（ 3）指令條數(shù)，現(xiàn)在的 PLC 掃描速度都是非常快的。 、由于采用集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入 /輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 /輸出響應延遲。 PLC 的特點 、 PLC 的主要特點 (一 ) 可靠性高，抗干擾能力強 (二 ) 通用性強，控制程序可變，使用方便 (三 ) 功能強，適應面廣 (四 ) .編程簡單，容易掌握 (五 ) 體積小、重量輕、功耗低、維護方便 、 PLC 的功能 (一 ) 邏輯控制 (二 ) 定時控制 (三 ) 計數(shù)控制 (四 ) 步進 (順序 )控制 (五 ) PID 控制 (六 ) 數(shù)據(jù)控制 (七 ) 通信和聯(lián)網(wǎng) PROFIBUS，是一種國際化．開放式．不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標準。PROFIBUS 傳送速度可在 ~12Mbaud 范圍內(nèi)選擇且當總線系統(tǒng)啟動時，所有連接到總線上的裝置應該被設(shè)成相同的速度。廣泛適用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動化。 PROFIBUS 是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)。可實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。 編輯本段組成 PROFIBUS 由 三 個 兼 容 部分 組 成 ， 即 PROFIBUS－ DP（ Decentralized Periphery）． PROFIBUS－ PA（ Process Automation ）． PROFIBUSFMS (Fieldbus Message Specification )。主要使用主 從方式，通常周期性地與傳動裝置進行數(shù)據(jù)交換。 PROFIBUS– DP：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式 I／ O 的通信。使用 PROFIBUS－ DP 可取代辦 24VDC 或 4－ 20mA 信號傳輸。 PORFIBUS－ PA：專為過程自動化設(shè)計，可使傳感器和執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。 25 PROFIBUS－ FMS：用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個令牌結(jié)構(gòu)．實時多主網(wǎng)絡(luò)。 PROFIBUS 是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比， PROFIBUS 的最大優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的國際標準 EN50170 作保證，并經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前已應用的領(lǐng)域包括加工制造．過程控制和自動化等。 PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在 10 多萬成功應用 中得以實現(xiàn)。市場調(diào)查確認，在德國和歐洲市場中 PROFIBUS 占開放性工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的市場超過 40％。PROFIBUS 有國際著名自動化技術(shù)裝備的生產(chǎn)廠商支持，它們都具有各自的技術(shù)優(yōu)勢并能提供廣泛的優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品和技術(shù)服務。 編輯本段結(jié)構(gòu) PROFIBUS 協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù) ISO7498 國際標準，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（ Open System InterconnectionOSI）作為參考模型的。該模型共有七層。 （ 1） PROFIBUS－ DP：定義了第一．二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以 及不同設(shè)備可調(diào)用的應用功能，并詳細說明了各種不同 PROFIBUS－ DP 設(shè)備的設(shè)備行為。 （ 2） PROFIBUS－ FMS：定義了第一．二．七層，應用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（ Fieldbus Message Specification FMS）和低層接口 (Lower Layer Interface － LLI)。 FMS包括了應用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務。 LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問接口。 （ 3） PROFIBUS－ PA：PA 的數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的 PROFIBUS－ DP 協(xié)議。另外， PA 還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA 行規(guī)。根據(jù) IEC1158－ 2標準， PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電。使用連接器可在 DP 上擴展 PA網(wǎng)絡(luò)。 注：第一層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三－六層未使用，第七層為應用層。 機的自動控制 計算機控制所需的傳感器和儀表 一些主要的傳感器和儀表如下 ： 1） 位置檢測傳感器 用于跟蹤軋件位置的傳感器有熱金屬檢測器 ， 冷金屬檢測器 ，微波檢測器 ， 電磁檢測器和激光檢測器 。 2） 壓力傳感器 準確測定軋制壓 力的傳感器 。 3） 溫度傳感器 測定開軋和終軋溫度及軋制線上各點軌件溫度的傳感器 。 4） 測厚儀 常用的是射線測厚儀和射線測厚儀 ， 最新發(fā)展是板形斷面測量和微機自動校正 。 5） 測寬儀 多采用光學測量法和熱輻射測量法 。 6） 速度計 。 26 參考文獻 [1] 《 PLC 編程 100 例》 作者：肖峰，賀哲榮 出版：中國電力出版社 出版日期： 2021 年 06月 [2]《軋鋼設(shè)備維護與檢修 [袁建路 馬寶振 ]》 作 者：袁建路 叢編項：軋鋼設(shè)備維護與檢修 裝幀項：膠版紙 16 開 / 152 出版項：冶金工業(yè) / 202181 [3]《現(xiàn)場總線技術(shù)及其應用》 主 編：楊憲惠 出版社：清華大學出版社 27 致 謝 在導師老師的悉心指導下，我的畢業(yè)設(shè)計終于如期圓滿完成了。 在設(shè)計的過程中 ，不僅讓我對推鋼機設(shè)計有了一定的理解，對軋鋼行業(yè)也有了一定的認識。 在整個設(shè)計過程中，首先要對推鋼機的傳動方案進行分析，進一步選擇電動機和液壓系統(tǒng)，其中最重要的是 PLC。在設(shè)計過程中由于知識遺忘和缺乏經(jīng)驗產(chǎn)生了很多問題，最后在老師的悉心教導和不斷地摸索學習過程中逐步得到了解， 老師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和忘我的敬業(yè)精神令我受益匪淺。半 年來， 老師在設(shè)計上和實習上給了我重要的幫助，在此，我衷心的感謝 老師半年來的關(guān)懷和培養(yǎng)。 在這里 由衷的感謝培養(yǎng)和教育過我的 江陰 職業(yè)技術(shù)學院 機電 工程系的各位老師。向他們致以最崇高的敬意！ 我堅信，本次畢業(yè)設(shè)計將是對我大學生活最好的詮釋。