【正文】 S1 限位開(kāi)關(guān)處，S1 有輸出高電平，使電機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次壓制過(guò)程，于此同時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。隨著軋制的進(jìn)行，工件不斷地向左移動(dòng)，當(dāng)鋼板碰到左限位開(kāi)關(guān) S2 時(shí)，S2 輸出高電平，同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)電機(jī) M3 的電磁閥作用，是電機(jī) M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，接著右限位 S1 開(kāi)關(guān)復(fù)位。 以上程序段 1～程序段 6 的總體功能：首先按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的電源打開(kāi)，電機(jī) M1 和 M2 旋轉(zhuǎn)，以等待工件。系統(tǒng)延時(shí)等待加工完畢的工件退出軌道，此時(shí)即可進(jìn)入下一個(gè)工件的加工過(guò)程。當(dāng)工件移動(dòng)到感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到時(shí)，S1 有輸出高電位，使電機(jī)M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上軋輥調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次壓制的過(guò)程。當(dāng)感應(yīng)器 S2 感應(yīng)到有工件移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)，說(shuō)明工件的要求軋制長(zhǎng)度已經(jīng)完成，此時(shí)感應(yīng)器 S2 輸出高電位，驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)M3 的電磁閥作用，使電機(jī) M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上軋輥調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次軋制的過(guò)程。 感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到有工件輸送來(lái)時(shí)，輸出高電位，驅(qū)動(dòng)上軋輥按預(yù)定下壓一定的距離，實(shí)現(xiàn)軋制厚度的調(diào)節(jié)，同時(shí)電機(jī) M3 開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)復(fù)位擋板也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)器 S1 復(fù)位。第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù) PLC 硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，軟件設(shè)計(jì)過(guò)程如圖所示制定運(yùn)行方案畫(huà)順序功能圖編制/IO 分配表程序元件編號(hào)編寫(xiě)程序程序輸入 PLC固化程序否是開(kāi)始測(cè)試正常 流程正確修改程序結(jié)束圖 41 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程首先，當(dāng)整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的電源打開(kāi)時(shí)，電機(jī) M1 和 M2 旋轉(zhuǎn)，以待傳送工件。最后在這里設(shè)置P443即主給定選擇源，并且將P443設(shè)置為K2022，如圖311所示，這里表示狀態(tài)字2。然后將設(shè)置正反轉(zhuǎn)參數(shù)來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，這里將P571設(shè)置為B2111，如圖310所示，表示電機(jī)的正轉(zhuǎn)方向選擇源。然后設(shè)置P565是失敗確認(rèn)選擇源，而這里將設(shè)置為B2107表示此處USS接收到的字1的第7位。，這里表示USS報(bào)文PZD區(qū)的第2個(gè)字而此處將設(shè)置為KK148，表示PZD2的傳送內(nèi)容為實(shí)際的速度。 然后進(jìn)行P554即ON/OFF的源，所以此處將P554設(shè)置為B2100，表示USS接受到字1的第0位。圖39 變頻器參數(shù)設(shè)置9接下來(lái)將進(jìn)行USS的設(shè)置。圖38 變頻器參數(shù)設(shè)置8接下來(lái)將進(jìn)行USS的設(shè)置。這和之前是不同的，因?yàn)檫@里表示的是回到參數(shù)菜單。這里表示電機(jī)轉(zhuǎn)速是1400轉(zhuǎn)。此處電機(jī)的額定頻率如同前面一樣因?yàn)槭褂玫氖侨嗍蠡\式異步電動(dòng)機(jī)所以此P107表示電機(jī)的額定頻率是50HZ。如圖37所示圖37 變頻器參數(shù)設(shè)置7而同樣的我們使用了三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)后，此處的電機(jī)電流參數(shù)設(shè)置為額定電流P102=。圖35 變頻器參數(shù)設(shè)置5由于我們使用的是6SE70變頻器而此變頻器的工作方式P100設(shè)置為1，如圖36所示，這是表示此變頻器是V\F控制。它們能以任何方式組合并能并列安以滿足傳動(dòng)系統(tǒng)各種要求。圖34 變頻器參數(shù)設(shè)置4SIMOVERT MASTERDRIVES一貫地共同遵守相同的設(shè)計(jì)原則。這樣的話就可以進(jìn)行主要參數(shù)的設(shè)置，現(xiàn)在將進(jìn)線電壓P071設(shè)置為380。由于系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)均被清除，變頻器不允許立刻重新開(kāi)始工作，否則必定會(huì)損壞電機(jī)。這樣后就可以進(jìn)行復(fù)位設(shè)置。進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，首先將變頻器進(jìn)行復(fù)位回到工廠設(shè)置狀態(tài)。圖 210 模擬量模塊屬性設(shè)置窗口第三章 變頻器參數(shù)設(shè)置本次設(shè)計(jì)用到的變頻器的型號(hào)為6SE70，下面為變頻器參數(shù)設(shè)置的步驟：首先用USS專用通訊線將計(jì)算機(jī)的串口1和變頻器面板上的通訊口連接，打開(kāi)控制屏上的鑰匙開(kāi)關(guān)，此時(shí)停止的“紅燈”亮，按下啟動(dòng)按鈕， “紅燈”滅，“綠燈”亮，變頻器得電，打開(kāi)SIMOVIS 軟件。2）模擬量輸入模塊參數(shù)設(shè)置在機(jī)架上選中需要設(shè)置的 I/O 模塊，雙擊該模塊，進(jìn)入 I/O 模塊的屬性設(shè)置窗口。左下角的窗口中向左和向右的箭頭來(lái)切換機(jī)架。圖 28 左上部的窗口是一個(gè)組態(tài)見(jiàn)表，他下面的窗口列出了個(gè)模塊詳細(xì)的信息；例如訂貨號(hào)、MPI 地址和 I/O 地址等。左下角的窗口中向左和向右的箭頭來(lái)切換機(jī)架。圖 28 左上部的窗口是一個(gè)組態(tài)見(jiàn)表，他下面的窗口列出了個(gè)模塊詳細(xì)的信息；例如訂貨號(hào)、MPI 地址和 I/O 地址等。因?yàn)闆](méi)有接口模塊，3 號(hào)槽空置。用鼠標(biāo)雙擊目錄窗口中的“PS 307 5A” ，該電源窗口中指定的行，然后放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，該模塊就被配置到指定的槽了。中央機(jī)架的電源模塊占用 1 號(hào)槽，CPU 模塊占用 2 號(hào)槽，3 號(hào)槽用于接口模塊（或不用） ，4~11 號(hào)槽用于其他模塊。圖 25 電氣控制電路圖1)生成站，如圖 26，雙擊“硬件”圖標(biāo) ，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口；圖 26 硬件組態(tài)窗口2)生成機(jī)架，從硬件目錄窗口中選擇一個(gè)機(jī)架，S7300 應(yīng)選擇硬件目錄窗口文件夾\SIMATIC300\RACK300 中的導(dǎo)軌（Rail） 。I/O 地址分配表如表 1 所示表 1 I/O 地址分配表序號(hào) 輸入點(diǎn) 輸入地址 序號(hào) 輸出點(diǎn) 輸出地址1 啟動(dòng)開(kāi)關(guān) SB1 1 電機(jī) M1 運(yùn)轉(zhuǎn)(KM1)2 右限位開(kāi)關(guān) S1 2 電機(jī) M2 運(yùn)轉(zhuǎn)(KM2)3 左限位開(kāi)關(guān) S2 3 電機(jī) M3 正轉(zhuǎn)(KM3)4 停止開(kāi)關(guān) SB2 4 電機(jī) M3 反轉(zhuǎn)(KM4)5 模擬通道 1 溫度傳感器 5 壓力給定6 模擬通道 2 壓力傳感器 6 溫度報(bào)警燈7 7 壓力報(bào)警燈8 8 鋼板壓制完成指示燈根據(jù)以上分析和 I/O 地址分配表，我選用的是西門(mén)子的 PLC 系統(tǒng)，為了能達(dá)到在可靠夠用的前提下盡量實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效，我選用了 SM323 模塊（16DI/16DO）SM334 模塊（4AI/2AO） ，CPU 選用 3152DP?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)具備的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、名稱、代碼及地址編號(hào)如表 1 所示。再者只有明確了 I/O 分配，才能把系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高效，合理，性價(jià)比較高。因?yàn)?I/O 在 PLC 接線端子上的地址分配是進(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。7) 系統(tǒng) 延時(shí)等待加工完 畢的工件退出軌 道，此時(shí)即可進(jìn) 入下一個(gè)工件的 加工過(guò)程。當(dāng)工件移動(dòng)到感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到時(shí)，S1 有輸出高電位，使電機(jī) M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上軋輥調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次壓制的過(guò)程。當(dāng)感應(yīng)器 S2 感應(yīng)到有工件移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)，說(shuō)明工件的要求軋制長(zhǎng)度已經(jīng)完成，此時(shí)感應(yīng)器 S2 輸出高電位，驅(qū)動(dòng)控制電機(jī) M3 的電磁閥作用，使電機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。3) 感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到有工件輸送來(lái)時(shí)，輸出高電位，驅(qū)動(dòng)上軋輥按預(yù)定下壓一定的距離，實(shí)現(xiàn)軋制厚度的調(diào)節(jié)，同時(shí)電機(jī) M3 開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)復(fù)位擋板也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)器 S1 復(fù)位。以下給出系統(tǒng)控制要求和軋鋼機(jī)系統(tǒng)模擬圖如圖 21 所示1) 當(dāng)整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的電源打開(kāi)時(shí)，電機(jī) M1 和 M2 旋轉(zhuǎn)，以待傳送工件。首先我對(duì)系統(tǒng)控制要求和工藝流程進(jìn)行了分析和研究，設(shè)計(jì)好系統(tǒng)總體方案，然后針對(duì)分析和研究的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，最后對(duì) PLC 的 CPU 的型號(hào)、PLC 的擴(kuò)展模塊的型號(hào)以及壓力溫度等傳感器型號(hào)進(jìn)行了選擇。用 PLC 程序開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、調(diào)試、等功能6. CPU 和變頻器參數(shù)的設(shè)置第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)順利、穩(wěn)定、高效的按照我們?cè)谲浖芯幹频姆桨竿瓿杉榷ǖ娜蝿?wù)是我們每個(gè)設(shè)計(jì)人員最強(qiáng)烈的希望，但是，要達(dá)成這個(gè)希望首先便需要良好的系統(tǒng)總體方案的支持，一個(gè)良好的系統(tǒng)總體方案給以后的軟件與硬件設(shè)計(jì)工作會(huì)帶來(lái)很多方便。對(duì)軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)的性能和要求進(jìn)行分析研究設(shè)計(jì)了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度發(fā)揮軋鋼機(jī)加工潛力，提高可靠性，降低運(yùn)行成本，對(duì)提高機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度，縮短與國(guó)際同類產(chǎn)品的差距，都有著重要的意義。 課題研究來(lái)源本課題來(lái)自于江西理工學(xué)院電氣工程與自動(dòng)化 07 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)使我們大學(xué)時(shí)期所學(xué)專業(yè)課程得到充分融合，以使我們用所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去，為步入社會(huì)做好最后的準(zhǔn)備。PLC 系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比無(wú)論從軟件方面還是從實(shí)際投入的硬件設(shè)備講，投入都較少，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高。具有進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算、PID 調(diào)節(jié)、過(guò)程監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程 I/O 和高速數(shù)據(jù)處理能力，PLC 除了具有CPU 和存儲(chǔ)器以外，還有豐富的 I/O 接口模塊。目前 PLC 已從小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域。但可編程控制器并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。近年來(lái) PLC 發(fā)展很快，新產(chǎn)品、新技術(shù)不讀涌現(xiàn)，特別是西門(mén)子公司推出了 S7300 系列 PLC，由于功能強(qiáng)、性價(jià)比高，而深受?chē)?guó)內(nèi)用戶的歡迎。PLC 的功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、通信等操作；并具有穩(wěn)定性高、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣大電氣工程控制技術(shù)人員的青睞。單片機(jī)由于控制能力有限、編程復(fù)雜等缺點(diǎn)，現(xiàn)在正逐步退出控制舞臺(tái)。PLC Programming。PLC。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的調(diào)試，最后的模擬調(diào)試結(jié)果表明，基于 PLC 的軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行效率高，系統(tǒng)安全可靠性強(qiáng)，并且系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，滿足了對(duì)軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)系統(tǒng)期望的要求。根據(jù)軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求和特點(diǎn),對(duì) PLC 硬件進(jìn)行了組態(tài)。本文闡述了可編程控制器（PLC）在軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，介紹了軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，提出了軋鋼機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了系統(tǒng)的 I/O 分配，并利用 PLCSIM 軟件對(duì)編寫(xiě)的程序進(jìn)行模擬仿真。用 PLC 程序開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、調(diào)試、等功能。研究?jī)?nèi)容： PLC 的輸入，包括傳感器的的原理，信號(hào)的種類，引入到PLC 中的編址，I/O 分配，利用 PLCSIM 軟件對(duì)其所應(yīng)用的程序進(jìn)行模擬仿真。設(shè)計(jì)前要熟悉 S7300 軟件的基本功能、設(shè)計(jì)語(yǔ)言、仿真環(huán)境。課題研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和手段：研究目標(biāo)：本課題是基于 PLC 的軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。PLC 系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比無(wú)論從軟件方面還是從實(shí)際投入的硬件設(shè)備講，投入都較少，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高。具有進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算、PID 調(diào)節(jié)、過(guò)程監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程 I/O 和高速數(shù)據(jù)處理能力，PLC 除了具有CPU 和存儲(chǔ)器以外，還有豐富的 I/O 接口模塊。目前已從小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件應(yīng)根據(jù)具體需要進(jìn)行選配，軟件則根據(jù)實(shí)際的控制要求或生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。PLC 控制系統(tǒng)是依托于 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制的要求。日程安排：11 年 3 月 21 日至 3 月 25 日 老師給出課題及課題要求11 年 3 月 26 日至 3 月 31 日 查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告11 年 4 月 1 日至 4 月 5 日 總體方案設(shè)計(jì)11 年 4 月 6 日至 4 月 10 日 熟悉 PLC 編程軟件11 年 4 月 11 日至 4 月 15 日 系統(tǒng)主程序程序設(shè)計(jì)與調(diào)試11 年 4 月 16 日至 4 月 20 日 溫度監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試11 年 4 月 21 日至 4 月 25 日 壓力監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試11 年 4 月 26 日至 5 月 5 日 熟悉組態(tài)軟件及變頻器的調(diào)速11 年 4 月 26 日至 5 月 5 日 熟悉 PROFIBUSDP 通信11 年 5 月 6 日至 5 月 10 日 開(kāi)始構(gòu)思論文框架并撰寫(xiě)論文初稿11 年 5 月 11 日至 5 月 20 日 修改并完善論文后交給老師審定11 年 5 月 21 日至 6 月 3 日 進(jìn)一步修改完善，準(zhǔn)備答辯主要參考文獻(xiàn)和書(shū)目：[1] 編程及應(yīng)用[M].北京：[2] 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：[3][M].北京：[4][D].重慶大學(xué)工程碩:3～6[5][M].西安：西安電子科技大學(xué)出版[6]馬寧 PLC 和 MM440 變頻器的原理與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版[7][M].重慶：指 導(dǎo) 教 師 （ 簽 字 ） ： 20 年 月 日注：本表可自主延伸，各專業(yè)根據(jù)需要調(diào)整。6) 再次重復(fù)上述的工作，直到上軋輥完成 3 次下壓量的作用，工件才加工完畢。5) 在電機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下，擋板順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)工進(jìn)向右移動(dòng)。4) 隨著軋制的進(jìn)行，工件不斷地向左移動(dòng)。2) 工件通過(guò)軌道從右邊輸送進(jìn)入軋制系統(tǒng)。對(duì)軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)的性能和要求進(jìn)行分析研究設(shè)計(jì)了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度發(fā)揮軋鋼機(jī)加工潛力，提高可靠性，降低運(yùn)行成本，對(duì)提高機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度，縮短與國(guó)際同類產(chǎn)品的差距，都有著重要的意義。PLC 的功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、通信等操作；并具有穩(wěn)定性高、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，PLC 是工業(yè)控制領(lǐng)域中不可或缺的一部分。單片機(jī)由于控制能力有限、編程復(fù)雜等缺點(diǎn)，現(xiàn)在正逐步退出控制舞臺(tái)。 研究條件及應(yīng)用環(huán)境:本課題是基于 PLC 的控制系統(tǒng)的研究課題?，F(xiàn)階段軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用可編程控制器(PLC)，其功能特點(diǎn)是變化靈活，編程簡(jiǎn)單，故障少，噪音低，維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強(qiáng)。江 西 理 工