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1、河北联合大学轻工学院本科生毕业设计开题报告题 目：酸洗线剪切机控制系统PLC控制硬件的设计学部：信息科学与技术部专 业：自动化班级：08自动化姓 名：王明学 号：Z指导教师：.2012年 3月 12日一、选题背景本课题来源于钢铁厂实际冷轧生产中。冷扎的薄板、带钢产品具有表面质量好、尺寸精度高和良好的机械、工艺性能 等优点，被广泛应用于宇航技术、人造卫星、火箭、导弹、高速飞行、电子、汽车、 化工、家用电器、造船、建筑、石油、食品以及民用小五金等国民经济各个部门。 近年来，随着改革开放的深入，基建规模的扩大，钢铁工业得到了蓬勃发展。为了 使冷扎生产达到高产、优质、低成本，在冷扎机的设计制造和操作上
2、作了极大的努 力，并取得了很大的成就。由于用户对成品带钢质量的要求日益严格，对生产高效 率、经济高效益的要求日趋迫切。这样，就促使在带钢冷连扎机上采用一系列自动 控制系统和计算机控制，从而实现了整个扎制过程全盘自动化，保证了带钢冷连扎 机生产的高效率、高产量、高质量和低消耗。原有的控制系统在生产工艺和控制模 式上都存在着一些问题,因而在一定程度上影响了整个系统的自动化水平，而且人工 耗费量大，制约了产量和质量的提高。该课题的控制系统设计采用最新设计思想，即 IE设备（仪表与电控设备）一体化，以使维护方便、设备最少，以及低成本自动化的思 想，即基础自动化级采用全PLC方法，过程自动化级采用工业P
3、C机，监控软件设计 采用功能强大的组态软件设计。该课题主要研究钢厂出口段的剪切机系统设计，在 设计该控制系统时，我们结合了国内外现代化轧钢的先进技术和发展趋势，以及企 业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制监控系统方案。同时，考虑到国内钢 铁企业的实际情况，在跟踪国际先进技术的前提下，保持了符合国情的的适度先进 性，从而获得最佳的性能价格比。整个控制系统的基本特征如下：主工艺线的电控 设备、仪表设备与控制计算机构成信息集中、控制分散的一体化系统；控制系统采 用计算机控制，建立了生产过程实时数据库和历史数据库，为提高生产技术创造条 件；监控系统设计了更多易懂、易看、易解析、易操作的画面为有效操
4、作创造条件; 整个控制系统由控制系统和通讯网络构成。保证系统的完整性、合理性，确保系统 自动运行。二、设计方案研究内容：通过以工业控制计算机和西门子S7-300为基础实现的钢厂出口剪切 机段自动化控制系统设计。系统主要包括：PLC通过人机界面和控制柜实现对现场设 备的控制，从而达到对剪切过程的工艺控制。对于整个酸洗线过程的自动控制进行 了研究，现在将该自动控制系统分为现场执行级、基础自动化和过程控制级。现场 执行级主要包括传动装置、液压装置以及自动化仪表等，利用单体设备的快速特性, 产生实时、可协调的动作。基础自动化级采用了一台SimaticS7-300可编程控制器。 PLC控制软件使用西门子
5、STEP7软件开发，STEP7是用于可编程逻辑控制器的标准软 件包。STEP7标准软件包提供了一系列的应用工具：符合编辑器，SIMATIC管理器， NETPRO通讯组态，硬件组态，编程语言（包括LAD，FBD, STL）和硬件诊断。使用 时无需分别打开各个工具，当选择相应功能或打开一个对象时他们会自动启动。我需要根据统计的数据通过STEP7来选择CPU的型号和模块型号.然后用AUTO CAD完成硬件接线图的设计.需要做的主要有以下几个方面：1剪切机酸洗线的生产工艺过程。2.根据工艺过程的叙述提出完整的控制系统设计方案。3酸洗线自动控制系统PLC的硬件设计。预期达到的目标：采用西门子S7-300
6、 PLC与工业控制计算机结合在一起，形成 一种称为可编程序控制器的控制系统的设计。熟悉计算机控制技术及掌握PLC的电 气控制设计。基本上完成基于PLC控制的钢厂出口段剪切机自动控制系统的设计。掌握常用参数的检测方法和原理：1. 画出酸洗线剪切机自动控制系统的原理图。2. 画出系统硬件配置图。3画出相关结构示意图（电源供电图，电机接线图）。4.画出系统的PLC接线图。三、进度安排第一周至第四周熟悉工艺流程，填写开题报告。第五周据工艺流程写出控制要求，控制过程。第六周 统计出I/O点数，并完成PLC的模块选型。第七周至第八周完成电源供电图，完成中期检查报告。第十一周完成硬件配置图的设计。第十二周至
7、第十三周绘出PLC接线图。第十四周完成电器元件的选型，完善硬件设计。第十五周整理毕业说明书。第十六周答辩。四、参考文献1 赵家骏.冷轧带钢生产问答.北京：冶金工业出版社，2010 ,5.2 宋德玉，王桂梅.可编程控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出 版社，2009,7.3 宋德玉可编程控制器原理及应用系统设计技术北京：冶金工业出版社， 2008,8.4 周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用北京：电子工业出版社，20010,9.5 高钦和可编程控制器应用技术与设计实例.第三版北京：人民邮电出版社， 2009,3 .6 廖常初可编程控制器的编程方法与工程应用重庆：重庆大学出版社,2007
8、,8.7 马竹梧钢铁工业自动化炼铁卷北京:冶金工业出版社，2008，2.8 王廷溥轧钢工艺学北京：冶金工业出版社，2010,5.9 张伯龙主编.可编程序控制器原理及应用.可编程逻辑控制器应用教程一PLC 起步与进阶.北京：国防工业出版社，2008，16-20.10 吴中俊，黄永红主编.可编程序控制器原理及应用.2版.北京：机械工业出版 社，2011，24-25.11 Gibson J E.PLC for Machine and Process ControlJ.Real-Time Magazine, 2009.6(4)12 Modern control system . RichardC Dorf.AddisonWesley,2010.
