基于PLC的自控轧钢机监控系统设计毕业论文Word文件下载.docx

1、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

2、，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：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。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

3、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。日期：年月日导师签名：目录前言1第 1 章 绪论21.1 课题研究的背景及意义21.1.1 课题研究的背景21.1.2 课题研究来源31.1.3 课题研究的意义31.2 课题主要研究的内容3第 2 章 PLC 的基本结构及原理42.1 PLC 的基本结构42.1.1 PLC 的硬件结构42.1.2 PLC 的软件结构72.2 工作原理72.3 西门子 S7-200 系列 PLC92.3.1 S7-200 PLC 特性92.3.2

4、S7-200 主要功能模块介绍102.3.3 S7-200PLC 工作原理11第 3 章 系统设计123.1 硬 件 设计123.1.1 控制系统 I/O 地址分配123.1.2 电气控制系统原理图123.2 软件设计14第 4 章 轧钢机监控系统设计174.1 画面的开发方法174.1.1 监控画面的开发方法174.1.2 组态软件174.2 监控画面的设计184.2.1 组态工程的建立184.2.2 创建组态画面214.2.3 定义 IO 设备234.2.4 构建数据库274.2.5 建立动画连接294.2.6 运行调试32第 5 章 软硬件调试33谢 辞36参考文献37外文资料翻译38前

5、言监控系统应用比较广泛，它可以是煤矿为防止瓦斯爆炸而建立的瓦斯报警监控系统；也可以是库房、重要建筑物为防止火灾而建立的火灾报警监控系统；也可以是工厂生产过程中的监控系统等等。各种监控系统所用的传感器、传输方式或许不同，但它们的工作原理是相似的：一般都是信息采集，信息传输，信息处理，信息反馈等几大功能。在现代工业领域中 PLC 得到广泛应用，本次所做的设计课题是基于 PLC 的自控轧钢机监控系统，它在钢铁生产过程中十分重要，主要采用 S7-200 系列机型进行程序设计，利用组态王软件对自动轧钢机进行画面组态，课题设计控制要求（按启动开关，电机 M1.M2 运行，Y1 给出向下的轧压量。当传送带上

6、面有钢板时，S1 传感器为 ON。则电机 M3 正转，钢板轧过后，S1 信号消失为 OFF，检测传送带上面钢板到位的传感器 S2 有信号为 ON,表示钢板到位，电磁阀 2 动作，电机 M3反转，将钢板推回，Y1 第二次给出比 Y1 第一次给出更大的轧压量，S2 信号消失，S1 有信号电机 M3 正转。当 S1 的信号消失，仍重复上述动作，完成二次轧压。当第三次轧压完成后，S2 有信号，则停机。可以重新启动）。组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样

7、的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析， 采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面， 有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用 Windows 的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。第 1 章 绪 论41.1 课题研究

8、的背景及意义1.1.1 课题研究的背景轧钢机的正常运行是安全生产追求的重要目标，所以监控设备的设计调试技术的高低是保证轧钢系统正常运转的主要因素。因此，保证监控系统设备设计调试质量对轧钢系统运转正常减少故障的发生率具有非常重要的意义根据我国现阶段的实际情况对轧钢系统的运行安全又提出了更高的要求。另外，面对信息技术特别是计算机网络技术的飞速发张，我国监控系统正在由站控向线控和面控式的调度集中控制方式转型。因此，如何适应新发展的新形势，利用现代新技术，建立以预防为主的保障轧钢系统设备安全的计算机辅助设计调试及故障诊断系统是研究解决的重大课题。为了保持轧钢系统处于良好的工作状态，我国及外国许多的企事

9、业实施了多种维护制度。主要包括年修、大修、厂修、假修等定期维修， 以及不定期维修和日常维修等。这些制度的严格执行，为轧钢系统的安全奠定了基础。但是，总体而言，这些维修制度均具有超前或事后维修的特点，缺乏基于设备状态维修的预测性和设备维修的经济性。因此，面对液压设备对安全要求越来越高的形势，由超前或事后维修向基于状态维修，已经成为维修制度改革的方向。状态修的重要手段是采用先进的设计调试及检测诊断设备和方法，建立安装调试及故障检测计算机支持系统。目前，我国基于 PLC 轧钢机监控系统已经不同程度得到了推广应用，设计调试及故障诊断计算机支持系统还处于研究开发阶段。由于轧钢系统本身结构的复杂性，尤其是

10、控制系统的复杂性，以及受设备使用和环境等因素的影响，实际造成设计调试的出现故障的原因是很复杂的，具有明显的随机性、不确定性、和模糊性。现场分析、判断和现场处理故障，往往需要依赖维修人员对设备安装调试及故障的机理的把握程度和经验。这就难免由于经验不足而导致失误，造成设备调试过程中经常出现各种问题。延误安装调试和维修时间。因此，研究安装调试及故障诊断专家系统具有实际意义的。1.1.2 课题研究来源本课题来自于洛阳理工学院电气工程与自动化 07 级毕业设计，通过设计使我们大学时期所学专业课程得到充分融合，以使我们用所学知识应用到实际工作中去，为步入社会做好最后的准备。1.1.3 课题研究的意义监控系统是整个轧钢设备的动力源，监控系统的设计调试的优劣直接导致系统运行的稳定性，严重的会造成重大事故；为了降低事故率保证生产安全，研究科学的设计调试及故障诊断技术是符合实际生产需要的。对于监控系统由于其自身的复杂程度，需要技术人员不但有良好的关于 PLC 及组态王方面的深厚学习而且要求具有丰富的经验，这样才有解决好故障的条件，然而实际情况并非如此。因此安装调试及故障诊断专家系统从技术角度和经济角度讲具有一定创新性和经济效益。1.2 课题主要研究的内容1. 以可编程控制器为基础，利用组态王软件对其所应用的程序进行模拟画面