本文關(guān)鍵詞：基于PLC和組態(tài)軟件的非晶涂層噴涂裝置控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域?qū)饘倩w表面抗腐蝕性、耐磨損性等特性的要求不斷提高,因此,利用超音速火焰噴涂技術(shù)制備非晶合金涂層的防腐手段得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用,但目前的非晶涂層噴涂設(shè)備大多存在功能單一或智能化水平較低等缺點,當(dāng)完成大型鋼板表面非晶合金涂層制備工作時,可能會產(chǎn)生噴涂效率較低、涂層質(zhì)量不均勻等問題。因此,用于智能化制備大面積非晶涂層的新型噴涂裝置的研制對于工業(yè)領(lǐng)域中的金屬防腐有著重要的意義�；诖�,本文針對一套用于大型鋼板表面非晶涂層制備的新型噴涂裝置設(shè)計了基于PLC和WinCC的智能化噴涂控制系統(tǒng),該系統(tǒng)以超音速火焰噴涂制備非晶涂層的工藝流程及工藝要求為基礎(chǔ),通過采用西門子S7-300 PLC、S120伺服控制系統(tǒng)、MM440變頻控制器以及WinCC組態(tài)軟件,實現(xiàn)對非晶涂層制備過程的自動化、智能化控制。通過對超音速火焰噴涂的工藝要求進(jìn)行分析,確定了噴涂工藝流程,并結(jié)合噴涂裝置的工作原理,對系統(tǒng)提出了相關(guān)的控制要求,并在對比多個系統(tǒng)的解決方案后,確定了最優(yōu)的系統(tǒng)控制方法。根據(jù)控制系統(tǒng)的需要,對PLC、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、變頻器、電機(jī)以及其它硬件進(jìn)行了選型和設(shè)定,同時,分別在STEP 7和STARTER軟件中對PLC和S120進(jìn)行硬件組態(tài)。在確定噴涂系統(tǒng)的控制流程后,通過STEP 7軟件對控制系統(tǒng)的邏輯程序完成編寫。在上位機(jī)中利用WinCC組態(tài)軟件對噴涂裝置的控制過程進(jìn)行了系統(tǒng)組態(tài),通過軟件中的圖形編輯器完成對各個控制界面的圖形設(shè)計及變量連接工作,并通過C腳本來實現(xiàn)部分圖形的特殊功能,各個界面之間可以相互跳轉(zhuǎn),通過控制界面可以對噴涂現(xiàn)場進(jìn)行圖像采集和參數(shù)顯示,同時可以對噴涂設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制。為了保證控制系統(tǒng)的可行性和可靠性,在系統(tǒng)研究過程中,利用PLCSIM軟件對STEP 7中的部分程序進(jìn)行了模擬仿真。另外,通過將PLC與驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試,實現(xiàn)了對驅(qū)動程序的檢驗。本文針對非晶涂層噴涂裝置控制系統(tǒng)的研究工作已經(jīng)完成了實驗室階段的調(diào)試,實驗檢驗證明系統(tǒng)程序能夠滿足噴涂裝置的控制要求,系統(tǒng)的控制界面友好且操作簡便,為工業(yè)實際應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：非晶合金涂層 PLC WinCC 控制系統(tǒng) 噴涂設(shè)備 S120
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4;TP273
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• abstract6-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外非晶涂層噴涂設(shè)備的研究歷程與控制技術(shù)的發(fā)展15-20
• 1.2.1 國內(nèi)外非晶噴涂設(shè)備的研究歷程15-18
• 1.2.2 噴涂設(shè)備控制系統(tǒng)的發(fā)展18-19
• 1.2.3 PLC與WinCC在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用19-20
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 非晶涂層噴涂裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)及噴涂工藝22-30
• 2.1 非晶涂層噴涂裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計22-25
• 2.2 非晶涂層噴涂工藝概述25-28
• 2.3 非晶涂層噴涂裝置控制系統(tǒng)要求28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 非晶涂層噴涂裝置控制系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型30-40
• 3.1 控制方案30-31
• 3.2 噴涂裝置控制系統(tǒng)31-32
• 3.2.1 控制系統(tǒng)的層次劃分31-32
• 3.2.2 控制系統(tǒng)通訊方式32
• 3.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計32-38
• 3.3.1 PLC控制器33
• 3.3.2 SINAMICS S120伺服系統(tǒng)33-36
• 3.3.3 SIMOGEAR變頻減速系統(tǒng)36-38
• 3.3.4 現(xiàn)場其它硬件設(shè)計選型38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計40-68
• 4.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計流程40-41
• 4.2 分配I/O地址41-42
• 4.3 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)42-50
• 4.3.1 STEP 7簡介42-43
• 4.3.2 PLC硬件組態(tài)43-44
• 4.3.3 SINAMICS S120硬件組態(tài)44-50
• 4.4 PLC的程序設(shè)計50-66
• 4.4.1 設(shè)計噴涂裝置PLC控制流程50-53
• 4.4.2 程序設(shè)計53-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第五章 上位機(jī)的組態(tài)設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試68-80
• 5.1 噴涂裝置監(jiān)控系統(tǒng)概述68
• 5.2 WinCC組態(tài)軟件68-69
• 5.3 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計69-74
• 5.3.1 控制界面設(shè)計69-74
• 5.3.2 變量管理與連接74
• 5.4 模擬仿真與硬件調(diào)試74-79
• 5.4.1 模擬仿真軟件PLCSIM簡介74-75
• 5.4.2 基于PLCSIM的系統(tǒng)控制功能的模擬仿真75-76
• 5.4.3 PLC與硬件設(shè)備的聯(lián)機(jī)調(diào)試76-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 第六章 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 主要工作與結(jié)論80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-88
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-90
• 作者及導(dǎo)師簡介90-92
• 附件92-93

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本文編號：1041583