基于PLC的电线电缆张力测控设计毕业设计说明书.docx

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基于PLC的电线电缆张力测控设计毕业设计说明书

毕业设计说明书

基于PLC的电线电缆

张力测控设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

基于PLC的电线电缆张力测控设计

摘要：

现在发展快速的社会之中，手工基本上被机器所代替了，进而使人力资源得到了很大程度的节省，在生产之中很大比例为自动化控制所占据，这样很大程度的增加了工作效率。

PLC于各个行业当中都大规模的运用，它是一类用集成电路在计算机科技的原理上开展出来的最新的用于工业控制的设备，在卷线制品的生产中同样有所涉足，因为迅速兴旺的电力通信行业，更加需要电线电缆。

由于对于电线电缆生产中张力控制起到核心的作用，因而，研制张力测控系统由PLC、变频器、传感器组成。

设计分为系统的硬件和软件两部分。

在硬件方面，自动化控制系统由西门子S7-200CPU226PLC作为核心，驱动装置为变频器M420，取样电路、张力传感器等所构成。

在软件方面，重点设计包括PLC，同样也进行了变频器的软件方面设计，介绍了PLC的构成与运行原理、张力传感器对于信号取样、EM235模拟量模块对数据处理等内容。

西门子PLC使用S7-200PLC与USS变频器通讯指令，处理张力传感器主机电压信号的输出，送达的的张力信号将送至变频器，开始实时变更现场数据，根据变频器参数设置PLC和PLC逻辑运算，用户以便能够到达电线电缆张力控制的需求。

关键词：

传感器；张力控制；PLC；变频器；

TheDesignofWeb-basedStudentsInformation

ManagementSystem

Abstract:

Nowfastdevelopmentoftheindustrializationofthesociety,andlargelyreplacedbymachinemanual,andthenmakethehumanresourcehasbeengreatlysave,verylargeproportionintheproductionofautomationcontrol,sothatgreatlyincreasestheworkefficiency.PLCinvariousindustriesaretheuseofthemass,itisakindofintegratedcircuit,ontheprincipleofcomputerscienceandtechnologytocarryoutthelatestequipmentusedinindustrialcontrol,alsosomeinvolvementinrollofwireproductsproduction,becauseoftherapidprosperityofelectricpowercommunicationindustry,wireandcableconstantlyaddmuchneeded,becausefortheproductionofwireandcabletensioncontrolperiodtothecorerole.Thus,then,developedtensionmeasurementandcontrolsystemcomposedofPLC,frequencyconverter,sensors.

Thispaperintroducesthehardwareandsoftwaredesignofthesystem.Inhardware,automationcontrolsystemofSiemensS7-200PLCCPU226asthecore,driveforinverterM420,samplingcircuit,tensionsensor,etc.Insoftware,thekeydesignincludingthesoftwareofPLCandfrequencyconverter,samplingoftensionsensoroutputsignalfromthehostPLC,acquisitionofanalognumericalbeganintheanalogmoduleEM235integratedoperation,etc.UseSiemensPLCS7-200PLCandUSSinvertercommunicationinstruction,tensionsensorvoltagesignaloutputofthehost,servedthetensionsignalswillbesenttothefrequencyconverter,begantochangeinreal-timefielddata,accordingtotheinverterparameterSettingsPLCandPLClogicoperation,theusercanreachthedemandoftheelectricwireelectriccabletensioncontrol.

KeyWords:

sensor；tensioncontrol；PLC；frequencyconverter；

基于PLC的电线电缆张力测控设计

1.概述

1.1课题背景及意义

对电线电缆生产卷取过程中张力的控制需求为本毕业论文的来源。

电线电缆行业虽然只为配套行业的其中一个，但是中国电工行业的产值1/4都是它的占据量。

电线电缆产品种类比较丰富，并且国民经济的每个部门都和电线电缆行业有着千丝万缕的联系，它的应用范围触及到制造、电力、通信、建筑等很多行业。

它是最基础的器材，用在在信息的传送之中，也用于电力输送和各种器材、仪器、电动机制作，变换电磁能量之中，将是必须的基本产品，特别是于今后电气化、信息化的社会中。

图1-1为电线电缆。

图1-1电线电缆

由于日益增长的电线电缆行业的需求量，使得我们更加关心对它的张力控制精度要求，在运输过程中过于松散或者过于紧密都容易产生诸多问题与不便，甚至是影响到质量与性能。

显而易见，研究它是具有很重要价值的。

张力传感器供应的电压信号可以挺好的展现电线电缆卷取进程中的速度，并且电线电缆卷曲的速度由张力传感器的采样信号改变所反馈了。

设计了一套以可编程控制器（PLC）、传感器、变频器、采集电路等等组成的张力测控系统。

1.2张力测控系统的发展情况

张力测控系统结构在早期的时候的简易．不包括有自动控制的性能来生成的额外张力，它是事先设定好的，一个不能够因为纱线退绕张力的更变而更变的恒定的张力补偿值，所以根据额外张力与退绕张力二部分相加后实际运行的络纱张力必须含有波动性．它可以使得卷绕不均匀与在下游工序退绕时候纱线张力的波动。

至今，张力控制器进入运用电脑控制的时期，微处理器作为控制系统的核心大大使系统得到了简化，使得减少了的电路的数目电子控制系统，并且升高了它的可依赖性，而且可能应用先进的控制方法。

所以，仍然广泛使用这种类型的控制器。

张力控制技术在很多发达国家已经非常好了。

但是，中国的电线电缆产业起步晚，而且与西方国家相比仍然落后。

机械张紧器的精度不高、反应速度不快、是国产使用张紧器的大多部分，完全不可以符合张力的需求。

1.3本文的主要章节安排

主要内容包括:

第1章概述主要介绍了课题背景及意义；张力测控系统的发展情况；设计的结构组成。

第2章主要说明了张力在本设计中产生的原理，对系统进行了总体方案的设计。

分析了张力变化的主要因素影响，以更好的达到控制效果。

之后画出总体设计方案流程图，详细介绍了所选器件的结构、原理、型号、用途等。

第3章主要详细介绍了系统的硬件构成与设计。

核心为西门子S7-200，介绍了可编程控制器的特点，S7-200CPU226的基本结构以及其各个模块配置和系统的外部接线图。

第4章主要讲解了系统的软件设计部分。

所使用的STEP-Micro/WIN编程软件在开始得到了介绍，同时讲述了PLC的工作原理、变频器中的参数设置；然后介绍了用于张力控制程序的USS协议指令，以及终端系统软件的设计。

2.电线电缆张力测控系统的总体方案设计

2.1张力产生的原理

电线电缆