板材矫直机的电气控制系统设计

摘要
平直度是评价金属板带质量的重要指标之一。随着用户对板带质量要求的不断提高，板带平直度的控制和改善显得日益重要。板材矫直机是消除板材平直度缺陷，改善板形的关键设备。
首先，本文简单介绍了十一辊板材矫直机的生产工艺及电气传动系统的控制设备、控制系统。
其次，通过对板材矫直机的电气控制系统进行研究，完成了十一辊矫直机电气传动系统设计，PLC控制设计，上位机监控设计。由于采用了西门子公司的simaticPLC控制技术，可以很好地实现控制功能和完成控制任务。实现了对矫直机的精确控制，对提高板材的矫直精度具有重要意义。
关键词：板材矫直机，电气控制，PLC
 
ABSTRACT
Flatness is one of the principal factors evaluating the metal plate and strip. With the users’ demand for the strip quality becoming more strict, it is increasingly important to improve and enhance the strip’s flatness. The leveler is a kind of key equipment to eliminate the three- dimensional vice on the strip and enhance its quality.
Firstly, this paper introduces eleven-roller leveler’s production engineering, control equipment and control system of electrical drive system.
Secondly, by researching the electrical control system of leveler, I complete the design of eleven-roller leveler’s electrical drive system, PLC control and PC monitoring. By using Siemens’ PLC control technology, this design achieves control functions and completes the control task, realizes the accurate control of the leveler. This has great importance of improving the accuracy of the leveler.
Key Words: Plates leveler, Electrical control, PLC

本课题研究的主要内容
本课题的研究对象是板材生产线中的板材矫直机，结构形式为11矫直辊，拟围绕矫直机电气线路设计、PLC程序设计和上位机设计三部分进行，进行的研究内容具体如下：
1、对板材矫直机电气线路设计进行分析研究。其中包括电路配电设计、主传动设计、辅助传动设计和PLC接线设计。
2、PLC程序设计。使用STEP-7编程，实现对板材矫直机的运动控制。
3、上位机设计。使用WinCC编程，实现上位监控。

评析总结
本文论述了板材矫直机电气控制系统的组成和工作原理，深入研究了板材矫直机的控制精度要求，并设计了传动控制系统、控制系统和监控系统，编写了PLC程序和WinCC程序，选择了合适的PLC控制器。满足了板材矫直机控制要求。
由于未能够得到液压系统设计人员提出的设计任务书，未涉及液压系统的控制是本文的一些缺憾。

目录   17000字
摘要    III
ABSTRACT    IV
第一章 绪论    - 1 -
1.1 金属板材弯曲矫直原理    - 1 -
1.2 板材矫直机技术特点及机组构成    - 1 -
1.3 课题研究的意义及背景    - 1 -
1.4 本课题研究的主要内容    - 3 -
第二章 传动系统设计要求及传动控制设计    - 4 -
2.1传动系统的要求    - 4 -
2.2传动系统的设计    - 4 -
2.2.1逆变装置设计    - 4 -
2.2.2整流回馈装置设计    - 10 -
2.2.3主传动系统的设计    - 13 -
2.2.4压下装置传动系统的设计    - 14 -
2.2.5前后导辊传动设计    - 16 -
2.2.6换辊装置传动设计    - 18 -
2.2.7前后输入辊道系统设计    - 19 -
第三章 PLC处理    - 20 -
3.1 PLC介绍    - 20 -
3.1.1PLC简介    - 20 -
3.1.2 PLC特点    - 20 -
3.1.3 PLC的构成    - 21 -
3.1.4 PLC控制系统的设计基本原则    - 23 -
3.1.5 PLC梯形图特点    - 24 -
3.2 板材矫直机 PLC控制系统要求    - 24 -
3.2.1主传动控制要求    - 24 -
3.2.2压下传动控制要求    - 24 -
3.2.3导辊传动控制要求    - 24 -
3.2.4换辊传动控制要求    - 24 -
3.2.5前后辊道的控制要求    - 24 -
3.3 PLC选型    - 24 -
3.3.1 S7-300概览    - 24 -
3.3.2 SIMATIC S7-300 可编程序控制器特点    - 25 -
3.3.3 SIMATIC S7-300结构    - 25 -
3.3.4 SIMATIC S7-300安装    - 26 -
3.3.5 SIMATIC S7-300功能    - 27 -
3.3.6 SIMATIC S7-300通讯    - 28 -
3.4 PLC模块选择    - 29 -
3.4.1 CPU选择    - 29 -
3.4.2 PLC数字量输入模块选择    - 30 -
3.4.3 PLC数字量输出模块选择    - 31 -
3.4.4 PLC位置检测模块选择    - 32 -
3.4.5 PLC电源模块选择    - 33 -
第四章 上位机处理    - 35 -
4.1WinCC简介    - 35 -
4.1.1 定义    - 35 -
4.1.2 突出的优点：    - 35 -
4.1.3  SIMATIC WinCC的组成及作用    - 36 -
4.2 WinCC组态    - 37 -
4.3 WinCC显示画面    - 38 -
第五章 通讯实现    - 40 -
5.1 ProfiBus简介    - 40 -
5.2 PROFIBUS 网络的通信功能    - 41 -
5.3 PROFIBUS 站点诊断    - 41 -
第六章 评析总结    - 43 -
参考文献    - 44 -
致谢    - 45 -
附录    - 46 -

附录
1、主传动部分程序
2、压下传动部分程序
3、换辊机构部分程序
导辊调节部分程序

参考文献
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