直线式拉丝机的电气控制系统的设计_电气工程.rar

摘要:直线式拉丝机是一种广泛应用于金属制品行业中的专用生产设备，在交通运输工业中占有很重要的地位。它的工作形式是将直径较大的金属丝经过多次拉拔变成小直径的金属丝。随着我国交通运输工业的飞速发展，加速金属制品行业专用生产设备的国产化进程成为当务之急。

　　　直线式拉丝机与传统拉丝机相比，采用直线式拉拔方式，而且由多级卷筒、放线机、收线机构成,每级卷筒均配有直流电动机及传动装置,为保证系统正常运行,还配有冷却水、润滑油供给系统、气压制动系统以及液压站等，技术更加先进。在设计其控制系统时,采用可编程序控制器（Programmable Logic Controller，PLC）作为主控装置配合变频器的变频调速,对直线式拉丝机进行过程设定与监视,发挥PLC控制能力强、体积小、编程简单、可靠性高等特点,大大提高了直线拉丝机的可靠性、生产效率和产品质量。传统的电控系统主要是以直流电机拖动、继电器、接触器等电器元件控制为基础，无任何过程控制环节可言，生产效率极其低下，经济效益较差。而且直流电机整流子磨损严重，设备损毁率高，安全性较差，且维护工作繁重。

　　　本文以直线式拉丝机为背景，对直线式拉丝机的电气控制系统的问题进行了深入研究。采用一种比较先进的适合当今高速、高效的金属拉拔的专用设备的方案——直线式拉丝机电气控制方案，本方案通过PLC控制变频器的变频调速实现电机带动金属拉丝，同时经过张力传感器干预速度和张力来监控金属丝的运行，最终实现拉丝机的稳定运行。

关键词：直线拉丝机；变频调速；电气控制设计；可编程控制器/PLC

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

 1.1直线式拉丝机的研究背景及意义-1

 1.2国内外研究现状和发展趋势-1

   1.3本文主要研究任务与内容-2

 1.3.1主要研究任务-2

 1.3.2主要研究内容-2

   1.4本章小结-3

第2章 拉丝机的工作原理及方案的选择-5

 2.1拉丝机的分类-5

 2.2 拉丝机的工作原理及功能设计-6

 2.2.1直线式拉丝机的工作原理-6

 2.2.2逻辑控制功能-7

 2.2.3人机界面功能-8

 2.3 电气控制系统的组成及方案的选择-8

 2.4 本章小结-9

第3章 系统硬件设计-11

 3.1系统硬件部分概述-11

   3.2 PLC选型及I/O分配-11

 3.2.1 PLC的I/O端口的统计与分配-11

 3.2.2 PLC的介绍及选型-12

 3.4 变频控制原理及变频器的选择-14

 3.4.1 变频调速概念及原理-14

 3.4.2 变频器中常用的控制方式-15

 3.4.3变频器的选择-17

 3.5张力传感器-17

 3.6 电气系统的供电线路设计-18

 3.6.1电动机供电线路-18

 3.6.2 PLC供电线路-18

 3.6.3 开关电源线路-19

 3.6.4 运动系统的电气原理-20

 3.7 本章小结-21

第4章 系统软件设计-23

 4.1 软件设计-23

 4.1.1 软件环境的概述-23

 4.1.2编程语言的概述-23

 4.1.3 常用编程指令-24

 4.2程序设计-24

 4.3通信协议-25

 4.4 系统调试-26

 4.5 本章小结-27

第5章 结论与展望-29

 5.1结论-29

 5.2不足之处及未来展望-29

参考文献-30

致  谢-31

附录A：PLC的输入输出端子图-32

附录B：拉丝机的电气控制图-33