| 【中文题名】 | 基于PLC的胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统研究与开发 |
| 【英文题名】 | The Research and Development of Automatic Winding-Wrapping Line Control System for Rubber-Covered Roll Based on the PLC |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-30 |
| 【中关键词】 | 胶辊,变频调速,伺服驱动,可编程控制器,可编程终端, |
| 【英关键词】 | Rubber-Covered Roll,Variable Frequency Speed-regulating,Servo Drive,Programmable Controller,Programmable Terminal, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
本文在总结国内外胶辊制造现状和水平的基础上,结合企业原有胶辊缠绕包覆生产线的生产情况,利用成熟的可编程控制技术,对胶辊缠绕包覆生产过程的自动化改造技术进行研究,开发出一套具备手/自动覆胶功能、高性能、高可靠性的胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统。该系统的硬件主要由PLC、触摸式可编程终端、挤出机、工作台、辊芯旋转工作台、压胶装置、纠偏装置、气缸、光栅尺、温度/压力传感器等组成。
本文的主要研究内容有以下几个方面:
(1)研究了胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统的总体设计。分析了原胶辊缠绕包覆生产线存在的问题,研究了新胶辊缠绕包覆生产线的设备构成和工艺流程。通过对胶辊缠绕包覆生产线控制要求的分析,确定PLC控制方案为胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统的实施方案,分析了该自动控制系统的控制原理,并给出了该自动控制系统的主要功能和主要器件选型。
(2)研究了胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统中变频调速技术、伺服电机驱动技术和步进电机驱动技术的应用。设计了挤出机和辊芯旋转工作台的变频调速系统,利用Modbus-RTU通信协议实现了PLC与变频器的实时数据通信,实现了挤出机出胶速度和辊芯旋转速度的平滑... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第一章 绪论 |
8-13 |
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1.1 PLC 控制技术概述 |
8-10 |
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1.1.1 PLC 系统的基本结构 |
8-9 |
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1.1.2 PLC 的特点、应用领域和发展趋势 |
9-10 |
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1.2 国内外胶辊生产技术的发展历史和现状 |
10-11 |
|
1.2.1 国外胶辊生产技术的发展状况 |
10-11 |
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1.2.2 国内胶辊生产技术的发展状况 |
11 |
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1.3 本课题的提出背景、来源、目的和意义 |
11-12 |
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1.4 本课题研究的主要内容 |
12-13 |
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第二章 胶辊缠绕包覆生产线自动控制系统总体设计 |
13-25 |
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2.1 原胶辊缠绕包覆生产线存在的问题 |
13 |
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2.2 胶辊缠绕包覆生产线的设备构成和工艺流程 |
13-16 |
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2.2.1 胶辊缠绕包覆生产线的设备构成 |
13-15 |
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2.2.2 胶辊缠绕包覆生产线的工艺流程 |
15-16 |
|
2.3 胶辊缠绕包覆生产线的控制要求 |
16-17 |
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2.4 自动控制系统方案确定和原理分析 |
17-20 |
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2.4.1 系统控制方案确定 |
17-18 |
|
2.4.2 系统硬件组成 |
18-19 |
|
2.4.3 系统控制原理分析 |
19-20 |
|
2.5 自动控制系统的主要功能和主要器件选型 |
20-23 |
|
2.5.1 系统的主要功能 |
20 |
|
2.5.2 系统的主要器件选型 |
20-23 |
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2.6 本章小结 |
23-25 |
|
第三章 胶辊缠绕包覆生产线电机控制技术研究 |
25-48 |
|
3.1 胶辊生产线电机控制回路连接 |
25-26 |
|
3.2 胶辊生产线自动控制系统PLC 模块配置和 I/O 地址分配 |
26-31 |
|
3.2.1 PLC 各模块的地址分配 |
26-27 |
|
3.2.2 PLC 本体I/O 地址分配 |
27-30 |
|
3.2.3 PLC 扩展模块I/O 地址分配 |
30-31 |
|
3.3 胶辊生产线变频调速系统设计 |
31-38 |
|
3.3.1 变频控制的基本原理 |
31-32 |
|
3.3.2 变频调速系统总体设计 |
32-33 |
|
3.3.3 变频器的选型依据 |
33-34 |
|
3.3.4 Modbus 通信协议及其在PLC 与变频器通信中的应用 |
34-38 |
|
3.4 PLC 对步进电机的控制 |
38-42 |
|
3.4.1 PLC 控制步进电机的一般方式 |
39-40 |
|
3.4.2 步进电机驱动器的控制 |
40 |
|
3.4.3 PLC 控制步进电机的实现 |
40-42 |
|
3.5 PLC 对伺服电机的控制 |
42-47 |
|
3.5.1 伺服电机的工作原理和控制方式 |
42-43 |
|
3.5.2 伺服电机的控制原理 |
43-44 |
|
3.5.3 PLC 控制伺服电机的实现 |
44-47 |
|
3.6 本章小结 |
47-48 |
|
第四章 胶辊缠绕包覆生产线 PLC 控制程序设计 |
48-73 |
|
4.1 任务编程 |
48-51 |
|
4.1.1 任务编程的结构和特点 |
48-49 |
|
4.1.2 任务的类型划分 |
49-50 |
|
4.1.3 任务编程中循环任务的状态转换 |
50-51 |
|
4.2 基于任务编程的胶辊生产线自动控制系统PLC 程序设计 |
51-67 |
|
4.2.1 编程工具及其使用 |
51-52 |
|
4.2.2 系统主控任务程序设计 |
52-53 |
|
4.2.3 PID 恒温恒压控制算法设计 |
53-57 |
|
4.2.4 原点搜索算法设计 |
57-59 |
|
4.2.5 手动覆胶任务程序设计 |
59-62 |
|
4.2.6 自动覆胶任务程序设计 |
62-65 |
|
4.2.7 变频调速系统程序设计 |
65-67 |
|
4.3 系统的抗干扰性设计和故障诊断 |
67-72 |
|
4.3.1 系统的抗干扰性设计 |
67-69 |
|
4.3.2 系统的故障诊断 |
69-72 |
|
4.4 本章小结 |
72-73 |
|
第五章 胶辊缠绕包覆生产线终端控制技术研究 |
73-87 |
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5.1 触摸式可编程终端的特点和功能 |
73-74 |
|
5.2 触摸式可编程终端的使用流程 |
74-75 |
|
5.3 胶辊缠绕包覆生产线终端控制技术研究 |
75-86 |
|
5.3.1 触摸式可编程终端的选型和通信链接 |
75-77 |
|
5.3.2 触摸式可编程终端的主要功能对象 |
77-80 |
|
5.3.3 胶辊缠绕包覆生产线终端程序设计 |
80-86 |
|
5.4 本章小结 |
86-87 |
|
第六章 总结与展望 |
87-89 |
|
6.1 全文工作总结 |
87-88 |
|
6.2 今后工作的设想与展望 |
88-89 |
|
参考文献 |
89-92 |
|
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
92-93 |
|
致谢 |
93 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385828 |
