基于钢卷打捆机全自动控制系统的研究

摘 要：文章以X钢集团超薄带钢生产线为目标对象，设计了一套以PLC为控制器的控制系统。从自动化系统的设计原则出发，对比硬件的选型原则及S7-300的性能参数，最终控制部分选用了西门子S7300系列CPU315的PLC。

关键词：钢卷打捆机；PLC；全自动控制

1 概述

打捆机是包装机械行业的重要组成部分，响应国家排能减耗的号召，它正逐渐向集成自动化的方向发展，有效的提高了打捆机的使用效率，使得企业产量提高，进而推动了行业的发展。由于钢卷打捆机的投入作用，可以将钢卷紧贴在被捆扎产品或包件面，确保了产品在传送、贮存中不会因为打捆不结实而散落。钢卷打捆机正向打开国际市场的道路上前进，正向高品质生产、高新科技探究以及健全的服务迈进。以全面实现自动化、多功能集成化、节能低碳的打捆机新体系发展。

PLC为了实现要求的控制功能，一般通过设置功能流程图来进行用户程序编写，进而达到生产过程中的顺序控制要求，实现了PLC的主要功能。因为打捆机使用接触器的控制电路时比较复杂，而且动作不迅速，稳定性差，发生故障诊断以及排除故障时比较困难，使得生产成本大、效率低。为了有效提高打捆机控制系统的可靠性和装备的工作效率，因此研究、设计一套PLC控制器的全自动控制系统的钢卷打捆机是非常必要的。

2 钢卷打捆机的硬件设计

电气系统构成分为以下几部分：

供电部分：包括打捆机电气系统供电和控制系统内各个部分的供电回路。

主回路部分：包括控制系统内的主要设备、加热器、液压泵和冷却器。

控制回路部分：包括PLC、检测元件、电磁阀、操作控制和报警显示部分。

辅助回路：控制柜内加热、冷却回路等。

PLC是电气系统最核心重要的部位，它负责供电回路、主回路、现场检测元件的状态信号采集发送，还包括操作台发送控制指令，最后是由逻辑运算发送给主回路、电磁阀发送操作命令，反馈到操作人员的运行状态。

系统采用一套西门子S7 PLC控制系统，S7 PLC控制系统采用了ET200S系列。ET200S防护等级是ip20，有非常丰富的信号模块，还能电机启动器、变频器、 Profibus和Profinet网络的分布式输入输出系统。因为它强大的兼容性和扩展功能，使得它在各个工程领域都得到了普遍广泛的应用。本系统采用了S7 315 2DP CPU。CPU模板具有3个Profinet接口，可以充分达到其它系统对本系统的访问要求，具体技术数据。PLC的输入如图1所示。

3 钢卷打捆机的软件设计

由以上可得到，钢卷全自动打捆机的动作复杂，且输入、输出点多，因此可以通过流程图与状态转换图的方法进行程序设计的表达。根据系统实际需求，各个打捆机的动作都与一个相对应的子程序进行控制，在运行过程中，程序对子程序进行扫描，打捆过程中每一分动作都是通过主程序对相对应的子程序调用进行实现，其中主程序的控制流程图如图2所示。

4 结束语

从自动化控制系统硬件选型原则出发，对核心控制元件PLC进行了选型，并进行了电气系统构成以及电气系统的硬件设计的详细介绍，并且钢卷打捆机系统的软件设计。

参考文献

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