江 西 理 工 大 学
本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书
电气工程与自动化学院电气工程及其自动化专业08级（12届）1班28号江浪
题 目：轧钢棒材生产线步进式冷床的PLC控制系统（软件设计） 专题题目（若无专题则不填）
原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 工作基础：针对目前钢铁领域提出的生产效率高，产品质量好，能源消耗低的要求，人们将繁琐的继电器控制改为简便的PLC控制，这样，使生产过程操作简单，故障检测与维护难度减小。生产流程由程序自动控制，其动作快，抗干扰能力强，运行安全可靠，而且，生产成本也大大降低。
随着电气时代的到来，轧钢棒材生产线为了减少甚至克服棒材产品质量缺陷提出了本课题，对生产中的缺陷进行分析和研究，提出解决途径，通过PLC对步进式冷床进行控制来提高产品质量。
冷床作为棒材厂生产工艺线上的一个必备设备是生产过程中不可缺少的重要环节。其主要作用是承载高温轧件及冷却、矫直。目前，常用冷床的形式主要有：推杆式，链条式，步进式。推杆式及链条式冷床结构简单造价低在一些单位仍在使用。但由于其在使用中存在很多缺陷因此一些单位相继对其进行改造。冷床改造的方向主要是步进式因为步进式冷床有许多优点，能克服推杆式及链条式冷床存在的缺陷，满足生产工艺的要求，提高产品质量，因此某棒材厂拟建一台有自动矫直作用的步进式冷床设备。
研究条件：计算机模拟，学院电气实验室。
应用环境：大型钢铁企业。
工作目的：利用PLC控制，使生产过程操作简单，故障检测与维护难度减小。生产流程由程序自动控制，其动作快，抗干扰能力强，运行安全可靠，提高产品质量，从而生产成本也大大降低。
主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：
主要内容：步进式冷床的plc控制
冷床控制的方式分为手动控制与自动控制。
手动状态又有步进与连续。手动步进状态时则有步进按钮，每按一次，冷床移动一步，手动连续状态时冷床则一直运转。
自动状态时，等钢完全从跑槽掉到冷床静齿上，制动器开始动作即放松，然后离合器才动作即合，使主电机带动冷床动齿运转，由安装在主传动轴上的接近开关通过PLC来停止离合器即离，离合器停止后制动器开始停止即制动，从而动齿运行一周，钢材往前移动一步。冷床
动齿在运转时跑槽拔出无法执行，必需等到冷床动齿完全停止后才能拔出，使钢能正好掉到齿槽中间。
要求：PLC控制系统的软件设计包括PLC机型的选择、输入／输出模块的选择、编制PLC的输入／输出分配表，设计出输入／输出端子的接线图，设计出控制系统的控制电路、电路接线图。设计系统的状态转换图，分配输入／输出点地址号，分配输入输出元件地址号，设计出输入／输出端子的接线图，编写用户应用程序。根据控制要求设计出梯形图、或功能块图、或语句表等语言的程序。
日程安排：
2012.02.27－2012.03.02，毕业实习。确定毕业设计的内容，准备好各种有关毕业设计的资料完成毕业实习报告。
2012.03.06－2012.03.20，软件学习，撰写开题报告，填写选题申请表，任务书。
2012.03.21－2012.04.04，完成绪论部分。
2012.04.05－2012.04.19，提出总体方案设计，结束第二章节。
2012.04.20－2012.05.04，软件设计阶段。选择人机接口单元、画出I/O编号分配表等。
2012.05.05－2012.05.19，进行第四章的控制程序设计，并系统地撰写论文。 2012.05.20－2012.05.26，对程序进行仿真与调试，完成毕业论文，准备毕业答辩。
2012.05.27－2012.06.01，毕业答辩。
主要参考文献和书目：
［1］孙莹.plc冷床控制系统设计[J].电气时代，2001，（z1）
［2］周金泉、陈慧珠.步进式冷床的翻转原理和结构[J].重型机械，1990，（No.5） ［3］宫开令.高速钢轧辊在线棒材轧机应用现状及发展前景[J].轧钢，2008，Vol.25（No.2）
［4］刘元建.冶金行业冷床结构简析[J].现代制造技术与装备，2010,（5） ［5］胡君祚.包钢棒材生产线改造与发展的研讨[J].包钢科技，2001，Vol.27（No.4）
［6］张文汉、凌耀邦.基于西门子S7-200的棒材生产线控制系统[J].工业技术，2007，（No.8）
［7］王快社、刘军帅、梁彦安等.线棒材生产现状及发展趋势[J].甘肃冶金，2004，Vol.26（No.4）
［8］杨杨.U-V翻转冷床工作原理与工艺分析[J].钢铁研究，2010，Vol.38（Suppl.1）
［9］李波.步进式棒材冷床的设计研究[J].冶金设备，2009
［10］陈华江、胡占齐、杨成林.新型步进式冷床的设计与应用[J].机械设计与制造，2006，（6）
［11］廖常初.《可编程控制器应用技术》[M]（第四版）.重庆:重庆大学出版社，2005
［12］李胜多，张还.《可编程序控制器原理及逻辑控制》[M].北京:电子工业出版社，2008
［13］袁任光.《可编程控制器选用手册》[M].北京:机械工业出版社，2002 ［14］胡学林主编《可编程控制器教程（提高篇）》[M].北京:电子工业出版社2005
［15］钟肇新，彭侃.《可编程控制器原理及应用》[M](第二版).广州:华南理工大学出版社，1991
［16］张万忠主编《可编程控制器入门与应用实例》[M].北京：中国电力出版社,2004
［17］西门子.SIMIATIC S7-200可编程序控制器系统手册（S），2003
［18］陈新华主编《电工技术与可编程程序控制器实践》[M].北京:机械工业出版社,2002
［19］张进秋主编《可编程控制器原理及应用实例》[M].北京:机械工业出版社,2004
［20］贾德胜等主编《PLC应用开发实用子程序》[M].北京:人民邮电出版社,2006
指导教师（签字）：
年 月 日
江 西 理 工 大 学
本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书
电气工程与自动化学院电气工程及其自动化专业08级（12届）1班28号江浪
题 目：轧钢棒材生产线步进式冷床的PLC控制系统（软件设计） 专题题目（若无专题则不填）
原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 工作基础：针对目前钢铁领域提出的生产效率高，产品质量好，能源消耗低的要求，人们将繁琐的继电器控制改为简便的PLC控制，这样，使生产过程操作简单，故障检测与维护难度减小。生产流程由程序自动控制，其动作快，抗干扰能力强，运行安全可靠，而且，生产成本也大大降低。
随着电气时代的到来，轧钢棒材生产线为了减少甚至克服棒材产品质量缺陷提出了本课题，对生产中的缺陷进行分析和研究，提出解决途径，通过PLC对步进式冷床进行控制来提高产品质量。
冷床作为棒材厂生产工艺线上的一个必备设备是生产过程中不可缺少的重要环节。其主要作用是承载高温轧件及冷却、矫直。目前，常用冷床的形式主要有：推杆式，链条式，步进式。推杆式及链条式冷床结构简单造价低在一些单位仍在使用。但由于其在使用中存在很多缺陷因此一些单位相继对其进行改造。冷床改造的方向主要是步进式因为步进式冷床有许多优点，能克服推杆式及链条式冷床存在的缺陷，满足生产工艺的要求，提高产品质量，因此某棒材厂拟建一台有自动矫直作用的步进式冷床设备。
研究条件：计算机模拟，学院电气实验室。
应用环境：大型钢铁企业。
工作目的：利用PLC控制，使生产过程操作简单，故障检测与维护难度减小。生产流程由程序自动控制，其动作快，抗干扰能力强，运行安全可靠，提高产品质量，从而生产成本也大大降低。
主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：
主要内容：步进式冷床的plc控制
冷床控制的方式分为手动控制与自动控制。
手动状态又有步进与连续。手动步进状态时则有步进按钮，每按一次，冷床移动一步，手动连续状态时冷床则一直运转。
自动状态时，等钢完全从跑槽掉到冷床静齿上，制动器开始动作即放松，然后离合器才动作即合，使主电机带动冷床动齿运转，由安装在主传动轴上的接近开关通过PLC来停止离合器即离，离合器停止后制动器开始停止即制动，从而动齿运行一周，钢材往前移动一步。冷床
动齿在运转时跑槽拔出无法执行，必需等到冷床动齿完全停止后才能拔出，使钢能正好掉到齿槽中间。
要求：PLC控制系统的软件设计包括PLC机型的选择、输入／输出模块的选择、编制PLC的输入／输出分配表，设计出输入／输出端子的接线图，设计出控制系统的控制电路、电路接线图。设计系统的状态转换图，分配输入／输出点地址号，分配输入输出元件地址号，设计出输入／输出端子的接线图，编写用户应用程序。根据控制要求设计出梯形图、或功能块图、或语句表等语言的程序。
日程安排：
2012.02.27－2012.03.02，毕业实习。确定毕业设计的内容，准备好各种有关毕业设计的资料完成毕业实习报告。
2012.03.06－2012.03.20，软件学习，撰写开题报告，填写选题申请表，任务书。
2012.03.21－2012.04.04，完成绪论部分。
2012.04.05－2012.04.19，提出总体方案设计，结束第二章节。
2012.04.20－2012.05.04，软件设计阶段。选择人机接口单元、画出I/O编号分配表等。
2012.05.05－2012.05.19，进行第四章的控制程序设计，并系统地撰写论文。 2012.05.20－2012.05.26，对程序进行仿真与调试，完成毕业论文，准备毕业答辩。
2012.05.27－2012.06.01，毕业答辩。
主要参考文献和书目：
［1］孙莹.plc冷床控制系统设计[J].电气时代，2001，（z1）
［2］周金泉、陈慧珠.步进式冷床的翻转原理和结构[J].重型机械，1990，（No.5） ［3］宫开令.高速钢轧辊在线棒材轧机应用现状及发展前景[J].轧钢，2008，Vol.25（No.2）
［4］刘元建.冶金行业冷床结构简析[J].现代制造技术与装备，2010,（5） ［5］胡君祚.包钢棒材生产线改造与发展的研讨[J].包钢科技，2001，Vol.27（No.4）
［6］张文汉、凌耀邦.基于西门子S7-200的棒材生产线控制系统[J].工业技术，2007，（No.8）
［7］王快社、刘军帅、梁彦安等.线棒材生产现状及发展趋势[J].甘肃冶金，2004，Vol.26（No.4）
［8］杨杨.U-V翻转冷床工作原理与工艺分析[J].钢铁研究，2010，Vol.38（Suppl.1）
［9］李波.步进式棒材冷床的设计研究[J].冶金设备，2009
［10］陈华江、胡占齐、杨成林.新型步进式冷床的设计与应用[J].机械设计与制造，2006，（6）
［11］廖常初.《可编程控制器应用技术》[M]（第四版）.重庆:重庆大学出版社，2005
［12］李胜多，张还.《可编程序控制器原理及逻辑控制》[M].北京:电子工业出版社，2008
［13］袁任光.《可编程控制器选用手册》[M].北京:机械工业出版社，2002 ［14］胡学林主编《可编程控制器教程（提高篇）》[M].北京:电子工业出版社2005
［15］钟肇新，彭侃.《可编程控制器原理及应用》[M](第二版).广州:华南理工大学出版社，1991
［16］张万忠主编《可编程控制器入门与应用实例》[M].北京：中国电力出版社,2004
［17］西门子.SIMIATIC S7-200可编程序控制器系统手册（S），2003
［18］陈新华主编《电工技术与可编程程序控制器实践》[M].北京:机械工业出版社,2002
［19］张进秋主编《可编程控制器原理及应用实例》[M].北京:机械工业出版社,2004
［20］贾德胜等主编《PLC应用开发实用子程序》[M].北京:人民邮电出版社,2006
指导教师（签字）：
年 月 日