23452字硕士毕业论文热轧机计算机监控软件的开发
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：23452字
论点：轧机,控制,轧制
论文概述：
针对钢板连轧生产工艺的特点和电气设备、机械设备的运行特征还有分布特点设计一套基于 TDC 的连轧液压压下状态参数监测与控制系统，该系统能在线监测钢板厚度、液压电机电压电流、液压
论文正文：
介绍
如今，连轧机的研究和改进从未停止过。它是轧钢生产过程中不可缺少的重要设备，轧机正朝着更准确、更快速的方向发展。对轧机进行控制和监控是复杂而必要的，可以使轧机更安全、更准确、更方便生产，提高轧钢速度和成品质量。连轧机是一个复杂的控制系统，可分为主传动系统、液压压下系统、板形控制系统、输送速度控制系统、钢板厚度控制系统等。钢板厚度控制主要在轧机轧制过程中完成，是轧制过程中的一个重要控制过程。在轧机的组成中，电气主传动系统是轧机工作的关键，也是控制要求高的系统设备。对于大型轧机设备，其主驱动系统要求很高，其中电气部分驱动系统的要求要求其具有较高的过载能力和较高的动态响应。然而，在轧机电气传动领域，DC电机长期以来一直被用作动力传动。然而，在DC电机的工作中仍然存在换向问题，这使得在减小惯性矩、提高过载能力、简化维护等方面难以改进。由于这些限制，轧机向大规模、高速发展受到了限制。这样，交流变频调速技术就产生了。该技术不仅具有与DC变速器相同的优越调速性能，而且比DC变速器具有重量轻、体积小、动态响应好、惯性矩小、节能、维护简单等诸多优点。这项技术的出现受到了国内外钢铁行业和输电学术界的高度重视。在现代工业制造中，自动化技术已经成为工业发展的支柱，发挥着重要的作用。它可以节省人力，提高速度和工作环境。只有钢板质量得到更好的保证，才能生产出质量更好的产品。将自动化技术引入轧钢生产过程，可以大大提高和提高生产效率、企业效益、节能降耗，因此连轧机的自动化改造十分必要和迫切。自动化技术与连轧机控制相结合，采用上止点可编程控制器进行控制和通信，采用组态监控软件对连轧机的工作状态进行监控，检查其工作状态，从而进行更好的控制，实现高精度、快速控制，保证产品质量和生产效率，创造尽可能多的价值。
钢已在世界范围内得到广泛应用，并已成为生产的主要原料。大约90%的钢产量是通过轧制法生产的。这种轧制方法具有多种生产方式、效率高、生产过程连续性强、易于自动化和机械化的优点。目前，中国的轧制技术和轧制机械在不断创新中逐步应用和发展，引进了世界先进的轧制机械和轧制技术。在钢材市场上，钢板的生产和应用占最大比例。从1981年日本引进1700毫米热轧机成套设备开始，大量生产技术先进的热轧机迅速出现。1965年底，中国制造了一台300毫米五机架窄钢板冷连轧机。20世纪80年代，中国进口了一套完整的1700毫米五机架冷连轧机，用于前西德生产的带钢。20世纪90年代后，中国先后投产了一台六辊碳氢化合物轧机和一台无级变速轧机。到2007年，中国热轧宽钢板年产量将达到5500万吨。热连轧机的发展主要包括以下几个方面:一是采用加速轧制来提高钢的产量。钢板热连轧机出口速度从20世纪50年代的10m/s ~ 12m/s提高到现在的35m/s，并向更高的速度发展；其次，采用计算机控制来提高自动化水平。产品规格也有所提高，准确度也有所提高。当今的热轧带钢轧机正朝着大型、高精度、高速和自动化的方向发展，[3]。首先，了解被控对象，即连轧机，其固有特性、工作参数、工作原理、控制要求、工艺流程和特殊要求等。对整个连轧机的研究可以分为几个不同的对象控制系统，如主传动控制系统和液压下降控制系统。为了了解它们的工艺要求、工作流程、控制方法、算法和控制精度要求，对这些待控制对象进行了深入研究，并找到了解决方案。具体方案的实施是选择上止点进行组网。分布式控制接口分别采集连轧机、电机、变频器等工作设备测量值的各个方面，然后通过工业控制网络与上止点通信。根据控制要求和工艺要求进行各种操作和信息处理，处理结果通过网络通信传输给执行器，实现自动控制。同时上止点与工业计算机或人机界面通信，监控设备的工作状态并进行必要的控制。
3轧机板厚控制系统网络控制总体设计..............................18
3.1轧制计算机控制系统的基本结构................................18
3.2中厚板厚度计算机控制系统的网络结构设计.............................................20
4轧机厚度自动控制系统的硬件设计.............................22
4.1控制器的选择和概述.............................................22
4.2上止点控制器硬件介绍.........................................24
4.2.1通用机架UR 5213.............................................24
4.2.2中央处理器模板中央处理器551...............................................26
4.3 ET200分布式i/o........................................................30
4.4基于上止点的液压板厚度控制系统硬件结构..............................31
4.5传动系统的电气控制设计............................................................36
4.5.1电机选择....................................................................36
4.5.2逆变器的选择.....................................................................36
五板厚控制系统的软件设计及应用.........................................38
5.1自动控制系统的模型建立.....................................................................38
5.2自动板厚控制系统模型的仿真..............................41
5.3软件流程图设计.................................................45
结论
本文主要阐述了热连轧板材厚度自动控制系统的硬件建设、控制网络建立、硬件选择地址分配、物理连接等实际生产系统建设问题。介绍了软件编程和算法选择、控制模型创建参数选择、系统仿真分析等，最终完成了系统从硬件到软件的整体创建。同时，应用WinCC监控软件设计了热连轧板厚度自动控制系统的整体监控，实现了工业自动化生产。硬件控制器通过长期现场运行，利用上止点控制轧机液压压下系统。ET200分布式输入/输出和智能传感器通过现场总线-差压网络与上止点控制器通信，建立网络控制。软件采用STEP7、CFC结构化和模块化编程，通过控制算法和PID控制策略，实现了系统的稳定性、可靠性、结构简单、维护方便和良好的经济效益。
参考
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