鋼管稱重、測長設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)測長部分畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、天津理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：鋼管稱重、測長設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)------測長部分學(xué)生姓名鄧大龍屆2011學(xué)院（系）自動(dòng)化專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師吳鳳英職稱高級工程師下達(dá)任務(wù)日期2010、11、09天津理工大學(xué)教務(wù)處制一、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（一）設(shè)計(jì)題目鋼管稱重、測長設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)------測長部分（二）設(shè)計(jì)目的1．通過該題目的設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識、基本技能和專業(yè)知識進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力。2．培養(yǎng)學(xué)生查閱技術(shù)資料的能力，培養(yǎng)實(shí)際獨(dú)立完成課題的工作能力。3．使學(xué)生受到PLC系統(tǒng)開發(fā)的綜合訓(xùn)練，達(dá)到

2、能進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的目的。4．使學(xué)生掌握無縫管稱重、測長設(shè)備的工作原理。5．提高學(xué)生對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，對事物能潛心考察、勇于開拓、勇于實(shí)踐的基本素質(zhì)。（三）控制設(shè)備概述及工作原理1．控制設(shè)備組成操作臺兩臺控制柜兩臺工業(yè)控制機(jī)一臺西門子PLC機(jī)一臺24V直流電源一臺2.工作過程這是鋼管生產(chǎn)線上的一個(gè)自動(dòng)檢測、記錄、打標(biāo)記的自動(dòng)化設(shè)備。它可對無縫鋼管自動(dòng)進(jìn)行測長、稱重，打印、噴標(biāo)等工序。此設(shè)備共有四個(gè)工位：第一工位為測長工位，實(shí)現(xiàn)對鋼管長度的測量。第二工位為稱重工位，實(shí)現(xiàn)對鋼管重量的稱量。第三工位為打印工位，在鋼管一端的外

3、表面通過氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)打印出鋼管的各種信息，如重量、長度、批次、符合API標(biāo)準(zhǔn)及國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的和客戶指定的數(shù)字、字符和圖形；氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)也可移動(dòng)到第五工位（噴印工位）用于實(shí)現(xiàn)對鋼管兩端的打印。第四工位為噴標(biāo)工位，在鋼管的外表面噴印上鋼管的各種信息，如重量、長度、批次、符合API標(biāo)準(zhǔn)及國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的和客戶指定的數(shù)字、字符和圖形。鋼管的上料、鋼管在各工位之間的移動(dòng)、鋼管的下料均通過機(jī)械式步進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械式步進(jìn)機(jī)構(gòu)采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻調(diào)速，通過氣動(dòng)摩擦片制動(dòng)器、減速機(jī)、鏈條帶動(dòng)步進(jìn)梁的移動(dòng)。電控系統(tǒng)采用各單機(jī)自成體系，獨(dú)立控制，獨(dú)立操

4、作的分布型控制模式。該控制模式是將工控機(jī)、可編程控制器和管理融合在一個(gè)系統(tǒng)中，沒有操作站和控制站的明顯區(qū)別。各單機(jī)可以即作控制，又作操作顯示，通信系統(tǒng)又可以把數(shù)據(jù)等信息送往其它站，從而使數(shù)據(jù)資源共享。主要工作過程如下：1）光電傳感器結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器的形式，在對齊輥道上實(shí)現(xiàn)在鋼管運(yùn)動(dòng)中對其長度的測量。2）當(dāng)向右移動(dòng)的鋼管頭部遮斷0.4m處的光電傳感器時(shí)，PLC機(jī)開始對旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)；3）與此同時(shí)，其它33對光電傳感器進(jìn)入中斷程序，當(dāng)向右(東側(cè))移動(dòng)的鋼管尾部脫開任一個(gè)光電傳感器，都產(chǎn)生一個(gè)中斷信號，則PLC機(jī)停止對旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)；4）PL

5、C機(jī)將中斷點(diǎn)光電傳感器的位置信號和PLC計(jì)數(shù)信息送給工控機(jī)，工控機(jī)計(jì)算出鋼管的長度；5）計(jì)算公式：L（鋼管長度）=L2（產(chǎn)生最后一個(gè)中斷信號的光電傳感器至第一對光電傳感器的距離）-L1（旋轉(zhuǎn)編碼器的計(jì)數(shù)長度）（四）設(shè)計(jì)要求1．控制要求（1）控制系統(tǒng)應(yīng)滿足設(shè)備的工藝要求，測量的距離精度應(yīng)滿足要求（2）打印位置準(zhǔn)確、字符高度、深度應(yīng)滿足要求（3）輥道除自動(dòng)加工外，應(yīng)有手動(dòng)控制（4）系統(tǒng)具有程序預(yù)選功能。程序選定后，整個(gè)加工過程自動(dòng)進(jìn)行（5）電源及系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)有相應(yīng)的指示（6）故障報(bào)警應(yīng)有相應(yīng)的指示（7）應(yīng)有必要的電氣保護(hù)措施2．設(shè)計(jì)內(nèi)容（

6、1）理解該設(shè)備的工作原理（2）畫出控制設(shè)備的工藝流程圖（3）對控制設(shè)備中所用的所有電器元件選型，編制電器元件明細(xì)（4）PLC控制程序的設(shè)計(jì)（5）畫出整個(gè)控制系統(tǒng)的電氣控制原理圖、端子接線圖、PLC的端子接線圖（6）PLC控制程序調(diào)試（7）按要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（8）論文答辯（五）應(yīng)完成的技術(shù)資料1．開題報(bào)告（2000字左右）2．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（10000字左右）3．技術(shù)資料（1）系統(tǒng)電氣原理圖（2）PLC的I/O接線圖（3）控制程序清單及注釋（六）主要參考文獻(xiàn)及資料[1]西門子（中國）有限公司SIMATICS7-300用戶手冊.北京

7、（中國）有限公司，1997[2]王化祥.傳感器原理及應(yīng)用.天津大學(xué)出版社，1992[3]袁子榮.液壓傳動(dòng)與控制.重慶大學(xué)出版社，2002[4]張群生.液壓與氣壓傳動(dòng).機(jī)械出版社，2001[5]張鳳山.電氣控制及可編程控制器.中國輕工業(yè)出版社，1999[6]何建平.電氣傳動(dòng).重慶大學(xué)出版社，2002[7]曹玉平.液壓傳動(dòng)與控制.天津大學(xué)出版社，2002[8]張錚.沖壓自動(dòng)化.電子科技大學(xué)出版社，2000[9]周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2003[10]王永華等.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)，北京航空航

8、天出版社，2003二、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃及檢查情況記錄表序號起止日期計(jì)劃完成內(nèi)容實(shí)際完成內(nèi)容檢查日期檢查人簽名12010.11.15—2010.12.30結(jié)合任務(wù)書了解課題應(yīng)用情況并搜集相關(guān)資料22011.01.01—20