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基于现场总线网络的PCH-4KNA型打包机控制系统设计

作　者: 殷玉萍
导　师: 潘宏侠
学　校: 中北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 现场总线 高速线材打包机 可编程控制器PLC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


自动打包机是现代高速线材生产线特有的设备,它集机械、电气、液压控制为一体,动作准确,为现代化的线材生产线构筑了一道靓丽的风景线。为了满足国内钢铁企业对提高产品包装质量,符合国际包装标准的需要,我们对现有的全自动高线打包机进行了升级改造,并取得了成功。本文详细论述了一项基于PROFIBUS-DP网络的打包机自动控制系统设计。核心控制部分采用SIEMENS公司的S7-400系列PLC。本文首先论述了课题的背景及来源,国内外研究现状及发展前景,并在此基础上提出了自己的研究方向。综述了现场总线技术的概念、特点、系统组成、通讯协议。以及可编程控制器PLC的特点和优点,工作原理等。设计了控制系统的硬件和软件部分:核心控制部分采用的是SIEMENS公司的S7-400系列PLC,构建现场总线自动控制网络的基础是PROFIBUS-DP网络,由SIEMENS公司的S7-412DP作为现场控制总线主站,SIEMENS的分散式I/O的ET200M系列模块作为现场控制总线的从站。从而构建了一个基于PROFIBUS-DP网络的二级自动控制网络。软件开发系统是基于WINDOWS操作系统的SIEMENS公司的STEP7软件。此外,在本设计中还详细说明了安装调试时所出现的问题,并根据实践经验对设备维护中可能出现的故障提出一些解决方法。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-15
  1.1 课题的背景及任务来源  10-12
    1.1.1 课题的背景  10-11
    1.1.2 课题的来源  11-12
  1.2 国内外的研究现状及发展趋势  12-13
    1.2.1 国内外研究动态  12-13
    1.2.2 发展趋势  13
  1.3 论文的主要工作和意义  13-15
2 系统总体方案  15-27
  2.1 高线厂打包机控制系统总体设计  15-16
  2.2 系统的设计要求  16-17
  2.3 PLC 硬件系统  17-21
    2.3.1 PLC 的特点和优势  17-18
    2.3.2 SIMATIC S7 系列PLC  18-19
    2.3.3 PLC 选型  19-20
    2.3.4 其它硬件选型  20-21
  2.4 打包机硬件系统设计  21-23
    2.4.1 打包机自动控制系统PROFIBUS 主站设计  21
    2.4.2 打包机自动控制系统PROFIBUS 从站设计  21-22
    2.4.3 打包机控制系统PROFIBUS 整体网络图  22-23
  2.5 打包机控制系统的软件  23-26
    2.5.1 STEP7 系统  23-25
    2.5.2 组态环境及编程语言  25-26
  2.6 本章小结  26-27
3 打包机自动控制系统软件设计  27-39
  3.1 打包机主体结构  27-29
  3.2 打包机控制系统设计  29-38
    3.2.1 液压润滑控制设计  29-30
    3.2.2 打包机主体控制设计  30-38
  3.3 本章小结  38-39
4 现场总线控制网络设计  39-53
  4.1 现场总线技术研究  39-47
    4.1.1 现场总线技术优势  39-40
    4.1.2 PROFIBUS 现场总线技术研究  40-43
    4.1.3 PROFIBUS-DP 功能和特征  43-46
    4.1.4 PROFIBUS 的应用  46-47
  4.2 PROFIBUS-DP 控制网络在子系统中的构建  47-52
    4.2.1 子系统 PROFIBUS-DP 站点设计  47-49
    4.2.2 子系统 PROFIBUS-DP 控制网络的构建  49-50
    4.2.3 子系统 PROFIBUS-DP 控制网络配置  50-51
    4.2.4 子系统 PROFIBUS-DP 控制网络的优点  51-52
  4.3 本章小结  52-53
5 PLC 故障诊断与程序改进  53-61
  5.1 PLC 控制网络的故障类型  53-54
  5.2 打包机PLC 控制系统常见故障与诊断方法  54-59
    5.2.1 导致CPU 进入STOP 状态的故障诊断  54-57
    5.2.2 CPU 处于RUN 状态时的故障诊断  57-59
  5.3 设备安装调试程序改进  59-60
    5.3.1 打包线抽紧的控制程序的改进  59
    5.3.2 升降台的控制程序的完善  59-60
  5.4 本章总结  60-61
6 结论  61-62
附录  62-64
  1 攻读硕士学位期间发表的论文  62-63
  2 全自动高线打包机实物图片  63-64
参考文献  64-67
致谢  67

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中图分类: > 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
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