基于PLC平台的棒材飞剪自动控制系统设计

摘要

飞剪机作为轧钢生产线中不可缺少的一类设备，主要用来剪切运动的轧件，实现剪切轧件头部、尾部和对轧件进行定尺长度剪切的功能。因此飞剪机系统的优劣直接决定了轧钢的成品率和定尺率，对轧钢企业的效益有直接的影响。
　　随着现代棒线材生产线的轧制速度的提高，对飞剪机的电气控制系统的要求也来越高，要求飞剪机有更快的响应速度，更高的剪切精度和更低的故障率。在这个前提下，使用性能成熟的PLC控制系统和高效的直流调速系统配合，来对飞剪机进行控制就成为了实现这种要求的一种合理和经济的实现方法。
　　本文重点研究了在采用GE90-30 PLC搭配高速计数器模块和轴定位模块的情况下，通过与SIEMENS6RA70系列全数字直流调速装置的配合，实现启停式飞剪机的高精度自动控制。文中对飞剪机控制系统的硬件和软件进行了选型和设计，对剪切长度和精度的控制方案进行了原理和数学分析，完成了PLC外部线路和现场I/O的配置、完成了SIEMENS6RA70系列全数字直流调速装置的调整;使用Logicmaster90编程软件对PLC进行程序编写，实现了控制要求，使用GP-PRO/PBⅢ软件在远端的触摸屏上实现了上位监控功能，完成了包括“主菜单”、“功能选择”、“参数设定”、“监控操作”、“诊断功能”等画面的设计。
　　最后，对整个系统进行了联调和测试，并对发新的问题进行了解决，试运行取得了良好的效果，整个系统基本实现了预期的功能。为本设计的有效性和可靠性提供了依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 飞剪的分类及现状

1．3 飞剪控制系统的现状及要求

1．4 本课题的主要研究目标

1．4．1 硬件的设计系统

1．4．2 软件系统设计

第二章 启停式飞剪硬件系统设计

2．1 启停式飞剪剪切工艺流程及控制要求

2．1．1 启停式飞剪剪切工艺流程

2．1．2 启停式飞剪剪切控制要求

2．2 系统硬件配置

2．3 GE 90-30 PLC

2．3．1 CPU364模板

2．3．2 HSC高速计数模块

2．3．3 APM轴定位模块(IC693APU301)

2．3．4 PLC系统组态及模块设置

2．4 SIEMENS 6RA70系列全数字直流调速装置

2．4．1 6RA70系列全数字直流调速装置简介

2．4．2 逻辑无环流调速原理

2．4．3 装置参数设置及接线

2．5 外围设备

2．5．1 光电脉冲编码器

2．5．2 Pro-face触摸监控器

2．5．3 热金属检测器

2．6 系统通讯网络

2．6．1 GE Fanuc工业以太网简介

2．6．2 系统网络通讯及设置

第三章 系统软件设计

3．1 系统控制原理及优化方式

3．1．1 剪切长度控制

3．1．2 剪刃定位控制

3．2 PLC程序设计

3．3 HMI画面制作与功能介绍

3．3．1 GP-PRO／PBⅢ软件主要功能简介

3．3．2 主要画面功能介绍

第四章 系统调试

4．1 系统调试

4．2 系统运行过程中常见问题及解决方法

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

附录