环形炉电气控制系统设计

摘 要

    随着科技技术的不断发展，对生产工艺的要求不断提高，电气控制技术经历了从手动到自动、从简单到复杂、从单一到多功能、从硬件控制到软件控制的不断变革，可编程控制器PLC随之问世。

在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。通过继电器、接触器、位置开关保护电器及其他控制元件的线路连接，可以实现一定的控制逻辑，从而实现了生产设备的各种操作控制，这种由导线连接决定器件间逻辑关系的控制方式称为接线逻辑。 采用了接线逻辑的控制系统操作方法简单、工作稳定、成本低廉，被广泛应用。手动控制逐步过渡到了自动控制。

随着工业自动化程度的不断提高，采用接线逻辑控制方式的工业控制系统的缺陷不断地暴露出来。首先是复杂的系统使用成百上千个各种各样的继电器，成千上万根导线连接得密如蛛网，只要有一个电器，一根导线出现故障，系统就不能正常工作，这就大大降低了这种接线系统的可靠性。其次是这种系统的维修及改造很不容易，特别是技术改造。电子技术的发展为人们发明一种以存储逻辑代替接线逻辑的工业控制设备创造了条件，这种设备便是PLC。

PLC以微处理器处理技术为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，以软件手段实现各种控制功能，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，避免了接线逻辑的不足。

本文将以江苏常宝钢管公司无缝钢管生产线环形炉的电器控制系统的设计为课题来论述PLC的工业应用。论文内容包括了对环形炉原理及其在整个工艺流程中的作用的简单讲解、三菱PLC的介绍及选型、工艺控制要求的分析、硬件的设置、软件的设计、所用到的指令的讲解、I/O的分配等。

关键字：PLC 环形炉 自动控制

目录

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2环形炉PLC控制系统的研究意义 2

第2章 PLC可编程控制器简介 4

2.1 PLC可编程控制器的定义 4

2.2 PLC的硬件结构 4

2.3PLC的工作原理 5

2.4主要功能 6

2.5可编程控制器特点 8

2.6可编程控制技术的发展趋势 8

第3章 系统设计 10

3.1系统控制对象介绍 10

3.1.1环形炉简介 10

3.1.2环形炉结构及辅助设备 10

3.2系统控制要求分析 13

3.2.1总体分析 13

3.2.2 操作设计 14

3.3系统硬件设计 15

3.3.1输入端 15

3.3.2输出端 15

3.3.3 PLC控制器选型 16

3.3.4系统框图 17

3.3.5 I\O分配表 17

3.3.6  PLC外部接线图 19

3.3.7操作面板设计 20

3.3.8装出料机械手电动机控制电路 20

3.3.9推头液动回路设计 21

3.3.12机械手气动回路设计 22

3.4系统程序设计 23

3.4.1 IST指令简介 23

3.4.2程序流程图 25

3.4.3控制梯形图 27

第4章 结论 31

致谢 32

参考文献 32