【正文】 時直接起動?？晒C床或其他設(shè)備做循環(huán)冷卻潤滑液之用。軋輥電機是執(zhí)行部分，要求比上一次嚴(yán)格一點，功率較大，因此選用型號為W5050100A，轉(zhuǎn)速為2940r/min的電機，額定電流為5A，電機功率為115kw。電機型號是YCT1604B的，額定電流是3A，轉(zhuǎn)速是1000r/min。它具有體積小、轉(zhuǎn)矩高、振動低等優(yōu)點。在生產(chǎn)實際中，它的使用以達(dá)到的80%以上。為此次設(shè)計的輸出提供了便利的條件，擴兩個就增添了四個輸出，使整個設(shè)計完整。10V，電流范圍是0~20mA。 EM231的結(jié)構(gòu)圖 EM232的介紹擴展模塊EM232的額定電壓為24V DC，電流0~20mA，還有一些相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，包括功耗為2W，光耦隔離：500V AC每分鐘，尺寸（寬高深）為468062mm，重量為186g。其中前者是普通的模擬量模塊，可以用來連接標(biāo)準(zhǔn)的電流和電壓信號；后兩種是專門為特定的物理量輸入到PLC而設(shè)計的模塊。 S7200 PLC CPU的外形模型圖 模擬量輸入擴展模塊，共有3種產(chǎn)品。CPU選擇CPU224，CPU224的輸入/輸出為14/10?！　PU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。3 . CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。SIMATIC S7200所具備的高電磁兼容性和強抗振動，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。S7200系列所具有的多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的模塊。 本設(shè)計選擇了Siemens的模塊化中小型PLC系統(tǒng)S7200，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。 開關(guān)量輸出模塊通常的開關(guān)量輸出模塊類型有繼電器輸出、可控硅輸出和晶體管輸出。開關(guān)量輸入模塊通常的開關(guān)量輸入模塊類型有有源輸入、無源輸入、光電接近傳感器等輸入。點數(shù)問題前面所說，點數(shù)是影響PLC選型的重要因素，同樣在進(jìn)行I/O模塊的選型時也必須根據(jù)具體點數(shù)的多少選擇恰當(dāng)?shù)腎/O模塊。確定PLC的型號以后，就必須對各種模塊進(jìn)行選型，開關(guān)量模塊的選型主要涉及到如下幾個問題:外部接線方式問題I/O模塊一般分為獨立式、分組式和匯點式。進(jìn)行PLC選型時，不要盲目地追求過高的性能指標(biāo)。 程序存貯器問題 在PLC選型過程中，PLC內(nèi)存容量、型式也是必須考慮的重要因素。中型PLC掃描時間在10ms/kb以下。系統(tǒng)響應(yīng)時間問題系統(tǒng)響應(yīng)時間也是影響PLC選型的重要因素之一。 I/O口信號代碼和數(shù)字量輸入/輸出地址表標(biāo)號地址功能注釋標(biāo)號地址功能注釋SB1潤滑啟動KA1上料變頻器啟?？刂芐B2潤滑停止KA2軋滾變頻器啟停控制SB3冷卻啟動KA3出料變頻器啟?？刂芐B4冷卻停止KM1潤滑泵SB5液壓啟動KM2冷卻泵SB6液壓停止KM3液壓電機FR電機故障YV1上料液壓缸VFE變頻故障YV2軋滾壓力缸SB7軋鋼啟動HL1系統(tǒng)運行指示SB8軋鋼停止HL2系統(tǒng)故障指示　　　　　　　　　　　　　　　SB9系統(tǒng)緊急停止　　　SLSPAIW0上料傳送帶速度檢測SLVFAQW0上料變頻器頻率控制ZGSPAIW2軋鋼滾速度檢測ZGVFAQW2軋滾變頻器頻率控制CLSPAIW4出料傳送帶速度檢測CLVFAQW8出料變頻器頻率控制ZGYLAIW6軋鋼滾壓力檢測　　　在本次設(shè)計中HMI接口輸入如下表所示： HMI接口輸入XTSPVW1000HMI速度設(shè)置XTPAVW1002HMI壓力設(shè)置聯(lián)網(wǎng)通信問題 聯(lián)網(wǎng)通訊是影響PLC選型的重要因素之一，多數(shù)小型機提供較簡單的RS232通訊口，少數(shù)小型PLC沒有通訊功能。當(dāng)控制對象I/O點在500點以上時就必須選用大型PLC。 進(jìn)行PLC選型時，應(yīng)該從以下幾個方面進(jìn)行考慮：I/O點數(shù)問題當(dāng)控制對象I/O點在60點之內(nèi)，I/O點數(shù)比為3:2時選用整體式(小型)PLC較為經(jīng)濟。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體?？蓪崿F(xiàn)三電一體化PLC將電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運動控制）這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要[11]。PLC的輸入/輸出系統(tǒng)能夠直觀的反映現(xiàn)場總線信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀的反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。而采用PLC控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計周期，使設(shè)計和施工可同時進(jìn)行。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實現(xiàn)延時、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)、和強制I/O等諸多功能，不僅具有邏輯功能、算術(shù)運算、數(shù)制轉(zhuǎn)換、以及順序控制功能，而且還具備模擬運算、顯示、監(jiān)控、打印、及報表生成等功能。功能完善PLC的輸出/輸入功能完善，性能可靠，能夠適應(yīng)與任何形式和性質(zhì)的開關(guān)量和模擬量的輸入/輸出。編程方便，易于使用PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計者充分考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣，PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。I/O系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護(hù)與信號調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實際輸出。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。但是PLC也有它自己的特點，PLC在確定了工作任務(wù)，裝入了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。 PLC的工作原理與計算機的工作原理基本是一致的，可以簡單的表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。 PLC的掃描全過程 PLC的硬件組成PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口、電源等幾部分組成。（2）程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。（1）輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信要求自診斷檢查改寫輸出RUN狀體讀取輸入處理通信要求自診斷檢查改寫輸出STOP狀體 各階段處理任務(wù) PLC的循環(huán)掃描工作對每個程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。PLC通電后，首先對硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)（見圖31）。PLC具有穩(wěn)定可靠、價格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點，這是它能持久的占有市場的根本原因。所以說，需要應(yīng)用PLC的場合還很多，在我國就更是如此了。我國市場上流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品：施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進(jìn)莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品；羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產(chǎn)品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等產(chǎn)品；西門子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATICS7400/300/200系列產(chǎn)品；GE公司的產(chǎn)品；日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品?！　≡赑LC應(yīng)用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣?！　鴥?nèi)PLC生產(chǎn)廠約三十家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說PLC在我國未形成制造產(chǎn)業(yè)。由于PLC人機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)步，擠占了一部分DCS的市場（過程控制）并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，所以近年來PLC增長速度總的說是漸緩。在多年的生產(chǎn)實踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢，還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場上占有一定的百分比?！　≡谝愿淖儙缀涡螤詈蜋C械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作號按照時序動作；另外還有與順序、時序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制；以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計時、計數(shù)器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量為主的——離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。 　1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數(shù)字公司研制出了第一土改可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。 PLC的發(fā)展歷程 可編程序控制器的英文為ProgrammableController，在二十實際七十至八十年代一直簡稱為PC。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。這也是區(qū)別與一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征?？杀槌绦蚩刂破鳂O其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。本章主要說明了設(shè)計的控制要求，并根據(jù)其要求提出自動軋鋼機的工作原理示意圖，列出了系統(tǒng)涉及到的主要硬件設(shè)備，詳細(xì)說明了本設(shè)計自動軋鋼機控制系統(tǒng)的工作原理和運行過程。保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并于機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，控制程序設(shè)計必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。包括設(shè)計梯形圖、語句表（即程序清單）和控制系統(tǒng)流程圖。分配I/O點，繪制I/O連接圖。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性能指標(biāo)起到重要的作用。PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的，因此，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容應(yīng)包括：用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（顯示屏、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機等）。MAMA2啟動按鈕潤滑、冷卻電機啟動變頻器PLC 可 編 程 控 制 器否開卷機結(jié)束MAMAMA5啟動按鈕 鋼板運輸、軋輥電機啟動軋輥軋制卷取機傳感器數(shù)據(jù)傳至PLC檢測故障報警 自動軋鋼機控制系統(tǒng)原理框圖根據(jù)軋鋼機的運行特點，基于PLC軋鋼控制系統(tǒng)采用主要由上機、下位機等組成。為了實現(xiàn)軋鋼機系統(tǒng)的自動化，建立行之有效的自動控制系統(tǒng)，本方案基于傳統(tǒng)的方式并結(jié)合自動化控制原理設(shè)計出一套以PLC為主控制的系統(tǒng)，此系統(tǒng)由幾個部分組成：執(zhí)行部分、控制部分（光電檢測PLC）、驅(qū)動部分（電動機、傳動系統(tǒng)）、感知部分（傳感器）。每道次軋制的啟動和制動時，分別有一個升速和降速的過程。測厚儀、測速儀退出軋制線，軋機壓下抬起，鋼帶張力解除，冷卻潤滑劑停止供給，壓板抬起。 軋鋼機設(shè)備模擬示意圖軋制過程中，如果發(fā)現(xiàn)鋼帶邊部有缺陷將影響到高速軋制，則當(dāng)缺陷部位經(jīng)過軋輥時；操作工按一下操作臺上的按鈕，將其缺陷位置信號輸入PLC系統(tǒng)。經(jīng)過熱軋后的鋼軌厚度一般在幾個毫米,如果要求鋼板更薄的話，還要經(jīng)過冷軋鋼設(shè)備。軋鋼是連續(xù)的不間斷的作業(yè)，鋼帶在輥道上運行速度快，軋鋼機設(shè)備自動化程