基于Rockwell PLC的铝板分切机的研究与设计.docx

摘要:随着生产制造行业的工业自动化程度的不断升级以及自动控制技术的快速发展，不仅在机械设备方面的要求越来越高，在电气控制方面的要求也是日益增长。在机器代替人工的时代趋势下，PLC作为生产制造设备的大脑，也被越来越广泛的应用。在本设计中，为了提高铝板分切机的自动化程度，分析了普通金属薄板分切机的电气、机械原理，以PLC为铝板分切机的控制核心，在满足分切机的收卷、放卷功能的同时，保留主电路，将传统的固定接线的复杂电气控制线路改为PLC控制系统。通过设计合理的PLC控制电路，优化了排线布线，简化了安装步骤，节省了安装时间，同时降低了设备的故障率，使得控制更加方便，并且减轻了后期维修的难度。在张力控制方面，本设计并没有采用主流的PID闭环控制，考虑到铝板材料相比造纸类、纺织类有更好的韧性，能够承受的张力区间相对较宽。本设计采用的是开环控制，根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，从而控制材料上的张力。在满足控制要求的同时，相比需要采用张力检测的闭环控制，大大减少了设备的制造成本。

关键词：PLC张力控制；EtherNet/IP；金属分切机；开环控制

目  录

摘  要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 本设计主要完成的工作-2

第2章 工业以太网通讯及工程基础-3

2.1Ethernet/IP工业以太网-3

2.1.1 Ethernet/IP协议简介-3

2.1.2 Ethernet/IP协议模型及协议内容-3

2.1.3 EtherNet/IP 工业以太网优缺点及发展前景-4

2.2设计的软件基础-5

2.2.1 通讯建立软件——RSLinx Classic使用简介-5

2.2.2 编程软件——RSLogix 5000使用简介-10

2.2.3 触摸屏编辑软件——CCW使用简介-16

2.3设计的硬件基础-17

2.3.1 PLC控制器——CompactLogix-L18ER-17

2.3.2 变频器——PowerFlex753-18

2.3.3 触摸屏——PV800-2711R-T7T-20

2.4本章小结-22

第3章 分切机控制系统模型的建立-23

3.1 分切机控制系统设计要求-23

3.2 分切机控制系统设计方案的选择-23

3.3 控制系统构成-24

3.3.1硬件结构-24

3.3.2 软件结构-25

3.4 本章小结-26

第4章 控制系统的硬件设计-27

4.1 PLC系统的硬件设计-27

4.1.1 PLC的I/O分配以及接线-27

4.2 变频器控制系统的设计-28

4.2.1开环转矩控制模式收卷变频器接线方式-28

4.3 本章小结-30

第5章 控制系统的软件设计-31

5.1 PLC系统的设计-31

5.1.1基于RSLogix 5000软件的程序设计-31

5.2 触摸屏的设计-40

5.2.1 基于CCW软件的触摸屏界面的设计-40

5.3 本章小结-43

第6章节 控制系统的调试-44

6.1控制系统的软件调试-44

6.1.1调试方法-44

6.1.2 遇到的问题与解决方法-46

第7章 结论与展望-48

7.1 本设计所完成的主要工作-48

7.2 课题研究的展望-48

7.3 设计的工程性-49

参考文献-50

致    谢-52