一、广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析（论文文献综述）
于洋[1]（2014）在《基于PLC平台的棒材飞剪自动控制系统设计》文中研究说明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GE90-30PLC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。
刘诗鑫[2]（2013）在《铝质散热管飞剪机控制系统的设计与实现》文中研究表明飞剪机是汽车散热管生产线末端的重要设备,用于纵向剪切运动的铝质散热管,在剪切时铝质散热管不需要停顿、并持续不断的供给,整个剪切过程为一个动态的过程。飞剪机在剪切散热管时需要保持切刀的速度与目标速度一致,即速度同步跟踪；与此同时,在速度同步跟踪的过程中还需完成对散热管的定长剪切,即位置控制。速度同步跟踪与位置控制是相互联系、互相影响的。因此,对飞剪机的控制是一个复杂的运动控制问题。论文在深入分析国内外飞剪机控制技术发展现状与趋势的基础上,利用伺服控制技术与电气传动知识,针对目前国内飞剪机所存在的问题,以“HMI+伺服控制器+伺服驱动器+伺服电机”的结构形式,设计了散热管飞剪机伺服控制系统。本文通过建立切刀数学模型和分析飞剪机的生产工艺,规划了切刀运动轨迹,并按照设定的剪切长度L分五种情况设计了剪切控制算法。本文所设计的飞剪机伺服控制系统以SM-Applications Plus为核心控制器,SP驱动器作为驱动装置。散热管的实时速度和长度由测速轮测量,并由通信电缆传输给伺服控制器。伺服控制器按照剪切控制算法计算出实时给定速度,以指令的形式发送给SP驱动器,伺服控制器通过SP驱动器来控制伺服电机的速度。散热管飞剪机控制系统实现了电流、转速双闭环控制。电流环确保了电机输出转矩的精确控制,速度环确保了电机转速的精确控制。通过对上述所设计控制系统的模拟试验,结果表明该伺服控制系统具有良好的速度跟随特性及较高的定尺剪切精度,能够满足生产需要与工艺规格,对高性能飞剪机整套设备的研发具有借鉴意义。
郭敬[3]（2012）在《轧钢高线生产飞剪精准控制的研究》文中指出高线轧钢生产是一个高速连续的自动化生产过程。飞剪是高线连轧生产线中的关键环节，其控制系统是轧钢电气自动化系统最复杂，精度要求最高的部分之一，所以对飞剪控制的进一步研究具有重要的意义。本课题介绍飞剪控制系统的组成，对飞剪剪刃定位进行分析以及对直流调速装置的原理和控制方法进行剖析，找出存在的问题，在此基础上对调速功率单元进行了改进，给出了一种基于多H桥双向功率变换器的硬件拓扑结构的控制方案。在控制算法上，对飞剪电机采用抛物线的控制算法，来代替直线的控制算法，使得剪刃能够更快更准确定位。为保证前后级轧机速度遵循固定的速度比，实现秒流量相等，提出对连轧主传动电机调速系统采用模糊-PID混合控制方案。并在Matlab/Simulink环境下仿真，仿真结果，新的控制算法具有更好的稳定性，提高了控制精度。同时硬件采用西门子S7-400PLC，最后在Step7的环境下进行软件的设计。
张其斌[4]（2011）在《棒材飞剪自动控制系统的研究与设计》文中进行了进一步梳理飞剪机在轧钢车间中是一种常见的剪切设备,其自动控制有一定的代表性。现代棒线生产轧制速度越来越高,我国现有的高速线材生产线出口速度最高已达120m/s。这样的高速必然对飞剪机的电气控制系统也提出了越来越高的要求,也就是飞剪机必须具备响应快、控制准确、故障率低的特点。本文重点研究了在西门子S7-400 PLC及T400工艺板控制环境下,启停式飞剪机的自动控制系统及其实现方法。文中对飞剪剪切长度的控制与剪刃的定位控制方案进行了设计,完成了PLC外围电路的设计,现场I/O的配置;采用STEP7 LAD、CFC编程软件编写,分析了控制系统的结构,完成了飞剪剪刃的精确定位及轧件的精确剪切。系统给出了远端WINCC监控软件的主要监控画面,包括“主菜单”、“功能选择”、“参数设定”、“监控操作”、“测量系统”、“辅助设备”、“诊断功能”七个画面的设计。飞剪剪刃的定位控制采用PLC-APC位置自动控制,利用西门子工艺板T400的高速运算功能和丰富的软件指令,通过检测飞剪剪刃的实际位置与给定目标的偏差值,给出对应的速度指令,当偏差为零时,速度输出也为零,保证了剪刃的精确定位。最后,完成了整个系统的联调和测试等工作,并取得了良好的效果。该系统在试验中成功运行,充分表明本文研究成果的有效性和可靠性。
罗小玲[5]（2002）在《广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析》文中进行了进一步梳理飞剪是轧制作业线上的生产设备,为保证剪切质量,其控制要求必须快速、精确。采用PLC进行控制,提高其产品质量及准确性。本文论述了广钢高线厂生产过程中N1飞剪的电气传动及PLC自动控制系统的控制方式及系统设计方法。
罗小玲[6]（2002）在《广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析》文中研究说明讨论了广钢高线厂生产过程中N1飞剪的电气传动及PLC自动控制系统的控制方式及系统设计方法.
二、广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析（论文提纲范文）
（1）基于PLC平台的棒材飞剪自动控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 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/PB Ⅲ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 |
（2）铝质散热管飞剪机控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 飞剪机控制系统发展现状 |
| 1.2.1 飞剪机的分类及其应用 |
| 1.2.2 国内外飞剪机控制技术发展现状 |
| 1.2.3 飞剪机控制系统的发展趋势 |
| 1.2.4 国内飞剪机控制系统存在的主要问题 |
| 1.3 课题来源及论文体系结构 |
| 2. 飞剪机的工作原理与剪切算法研究 |
| 2.1 汽车换热器的焊管生产工艺 |
| 2.2 飞剪机的工作原理与散热管技术指标 |
| 2.2.1 飞剪机的工作原理 |
| 2.2.2 散热管生产技术指标 |
| 2.3 飞剪机控制需求分析及其关键技术 |
| 2.3.1 飞剪机控制需求分析 |
| 2.3.2 飞剪机控制关键技术 |
| 2.4 飞剪机数学模型的建立 |
| 2.4.1 飞剪机的机械结构模型 |
| 2.4.2 飞剪机的数学模型 |
| 2.5 切刀运动轨迹分析及剪切算法设计 |
| 2.5.1 切刀运动轨迹的分析 |
| 2.5.2 剪切长度的划分 |
| 2.5.3 剪切算法的设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3. 永磁同步电机的矢量控制算法仿真分析 |
| 3.1 永磁同步电机的组成结构及数学模型 |
| 3.1.1 永磁同步电机的内部结构 |
| 3.1.2 PMSM电机的数学模型 |
| 3.2 PMSM电机矢量控制系统的原理 |
| 3.2.1 矢量控制算法的基本思想 |
| 3.2.2 矢量控制算法中的坐标变换 |
| 3.2.3 PMSM电机的矢量控制方法 |
| 3.3 SVPWM调制技术 |
| 3.3.1 SVPWM的基本原理 |
| 3.3.2 SVPWM调制算法的实现步骤 |
| 3.4 PMSM电机的系统仿真 |
| 3.4.1 矢量控制系统的实现原理 |
| 3.4.2 仿真模型的搭建 |
| 3.5 矢量控制系统的仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4. 飞剪机控制系统的设计 |
| 4.1 控制系统的方案设计 |
| 4.1.1 伺服控制系统组成 |
| 4.1.2 飞剪机控制系统结构方案设计 |
| 4.2 控制系统硬件选型 |
| 4.2.1 永磁同步电机的选型 |
| 4.2.2 驱动器与伺服控制器的选型 |
| 4.3 驱动器以及伺服控制器的描述 |
| 4.3.1 驱动器的描述 |
| 4.3.2 伺服控制器的描述 |
| 4.4 飞剪机系统的硬件设计 |
| 4.4.1 控制系统的硬件架构 |
| 4.4.2 主回路硬件电路设计 |
| 4.4.3 SM-Resolver与旋转变压器的连接 |
| 4.5 飞剪机系统的软件设计 |
| 4.5.1 用户程序开发平台与编程语言的描述 |
| 4.5.2 系统的主程序设计 |
| 4.5.3 切刀的初始化程序设计 |
| 4.5.4 回零点程序设计 |
| 4.5.5 剪切控制子程序设计 |
| 4.5.6 HMI界面设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 飞剪机控制系统的试验分析 |
| 5.1 试验平台的建立 |
| 5.2 试验内容 |
| 5.2.1 飞剪机的调试 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6. 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）轧钢高线生产飞剪精准控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、意义和目的 |
| 1.2 飞剪控制系统的研究现状及水平 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 飞剪控制系统分析 |
| 2.1 轧钢高线生产工艺流程 |
| 2.2 飞剪的工艺要求 |
| 2.3 飞剪的定位分析 |
| 2.3.1 剪刃的定位分析 |
| 2.3.2 飞剪的启停控制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 飞剪电机调速设计 |
| 3.1 直流调速装置原理剖析 |
| 3.2 多 H 桥双向功率变换器设计 |
| 3.2.1 IGBT 模块选择 |
| 3.2.2 IGBT 驱动选择 |
| 3.3 调速功率单元分析 |
| 3.3.1 三相功率因数校正 |
| 3.3.2 单极式 H 型 PWM 变换器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 飞剪控制算法的研究 |
| 4.1 飞剪启动控制算法 |
| 4.2 飞剪停车控制算法 |
| 4.3 飞剪位置控制算法 |
| 4.3.1 定位控制原理 |
| 4.3.2 定位控制算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 级联主传动电机调速系统的模糊-PID 控制 |
| 5.1 速度级联控制分析 |
| 5.2 模糊控制理论分析 |
| 5.2.1 模糊控制的概述 |
| 5.2.2 模糊控制器的设计 |
| 5.3 PID 控制算法 |
| 5.4 基于模糊-PID 的主传动电机速度控制 |
| 5.4.1 直流电机数学模型的建立 |
| 5.4.2 转速环模糊控制设计 |
| 5.5 仿真实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 飞剪控制系统 PLC 的实现 |
| 6.1 PLC S7-400 的简介 |
| 6.2 S7-400 中模块的选择 |
| 6.3 PLC 的组态 |
| 6.4 PLC 的软件设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（4）棒材飞剪自动控制系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 启停式飞剪机技术的研究状况 |
| 1.1.1 研究飞剪机的必要性 |
| 1.1.2 国内外启停式飞剪机控制系统的研究现状 |
| 1.2 本文主要研究工作 |
| 第2章 启停式飞剪机控制系统的硬件设计 |
| 2.1 飞剪机剪切工艺流程及控制要求 |
| 2.1.1 飞剪机的剪切工艺流程 |
| 2.1.2 系统的控制要求 |
| 2.2 系统设计原则 |
| 2.3 系统设计 |
| 2.3.1 系统总体构成 |
| 2.3.2 控制系统的设计 |
| 2.3.3 直流调速系统设计 |
| 2.4 网络通信 |
| 2.5 系统特点 |
| 第3章 启停式飞剪机的 PLC 控制程序设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 控制系统硬件组态 |
| 3.3 PLC 控制程序结构 |
| 3.4 各功能模块的程序设计 |
| 3.4.1 典型逻辑控制框图 |
| 3.4.2 飞剪急停处理程序框图 |
| 3.4.3 飞剪机区域设备管理框图 |
| 3.4.4 剪刃定位控制流程图 |
| 3.4.5 被剪切轧件长度计算流程图 |
| 3.5 控制原理及数学模型设计 |
| 3.5.1 剪切长度控制 |
| 3.5.2 剪刃定位控制 |
| 3.6 网络通信的设计及实现 |
| 3.6.1 S7-400 的以太网解决方案 |
| 3.6.2 用STEP7 组态PROFIBUS-DP 的实现 |
| 第4章 启停式飞剪机控制系统的监控界面设计 |
| 4.1 基于 WinCC 技术的飞剪机人机界面的设计及实现 |
| 4.1.1 画面总体设计要求 |
| 4.1.2 画面组态的内容及设计 |
| 第5章 系统调试及实验结果分析 |
| 5.1 PLC 调试 |
| 5.2 传动系统的调试及实现 |
| 5.2.1 传动系统部分参数设置 |
| 5.2.2 传动系统的调试 |
| 5.2.3 系统调试中遇见的问题及解决 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A（主要自动化系统配置） |
| 附录 B（部分程序代码） |
| 附录 C（部分设备接线） |
四、广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析（论文参考文献）
- [1]基于PLC平台的棒材飞剪自动控制系统设计[D]. 于洋. 青岛理工大学, 2014(04)
- [2]铝质散热管飞剪机控制系统的设计与实现[D]. 刘诗鑫. 南京理工大学, 2013(06)
- [3]轧钢高线生产飞剪精准控制的研究[D]. 郭敬. 青岛理工大学, 2012(02)
- [4]棒材飞剪自动控制系统的研究与设计[D]. 张其斌. 江西理工大学, 2011(11)
- [5]广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析[J]. 罗小玲. 冶金丛刊, 2002(S1)
- [6]广钢高线厂N1飞剪的电气与PLC控制系统分析[J]. 罗小玲. 南方金属, 2002(03)