基于台达PLC高温涂料标识设备控制系统的研究

发布时间：2020-05-05 07:43

【摘要】：钢坯标识设备是钢铁企业在钢坯生产的连铸环节对产品生产日期、批次、炉号、流数等信息进行标识的自动化设备。本文针对传统标识设备自动化程度低、标识字迹模糊、笔画粗细不均、设备成本高等问题,研发了一套基于台达PLC的高温涂料标识设备控制系统,满足现场高温、高湿、多粉尘、强电磁干扰等恶劣生产条件,标识字迹清晰美观并显著降低设备成本。本文主要的研究工作如下:1.分析本课题的研究背景及来源意义,研究钢坯标识设备的国内外发展现状,并在此基础上根据钢坯标识设备工艺流程、工作环境与设计技术指标等进行设备的总体设计,包括机械结构设计与控制系统设计。2.针对高温涂料标识设备标识字迹模糊、笔画粗细不均等问题,利用流体力学仿真分析软件Fluent对标识喷涂系统控制参数进行仿真分析,根据仿真分析结果选取最佳控制参数,为后续控制系统具体设计提供参考基准,进而对控制对象进行精确控制。3.基于设备总体设计完成控制系统方案的具体设计,包括硬件电路设计与软件编程设计。硬件电路设计主要完成PLC与伺服控制系统硬件选型及控制回路设计,软件编程设计主要完成硬件组态与PLC程序设计。4.根据设计要求、监控系统整体架构和标识流程对标识设备人机界面监控系统进行设计,主要完成监控界面组态与通讯组态连接等。经现场实际运行工作表明,本系统标识效果良好、控制精度高、稳定性好、操作维护方便,可以满足现场使用要求。
【图文】：

工艺流程图,钢坯,连铸生产,盛钢桶

这就带来了我国钢铁产能过剩，国际竞争力不足等问题［３］。因此，迫切需要钢铁逡逑企业升级现有生产设备、提高自动化程度、增强自主创新能力和降低生产成本［４１。逡逑目前，钢铁行业中钢坯的生产主要采用连铸生产工艺，其工艺流程图如图１－１所逡逑示［５］。从炼钢炉中流出的钢液经过炉外精炼后倒进盛钢桶，，然后注入中间包，经连铸逡逑机进行连铸生产后直接得到钢坯，标识设备在连铸生产的钢坯上进行标号后送扎得到逡逑定尺铸坯［６］。高温涂料标识设备的主要作用就是在连铸生产环节对红热钢坯进行标识，逡逑包括钢坯的生产日期、批次、炉号、流数、支数等信息。当钢坯出现质量问题时，如逡逑钢坯纯净度不高、表面缺陷、内部缺陷，形状缺陷等［７］，就可以根据钢坯表面的标识逡逑信息进行追踪，找到问题根源。逡逑＾炼钢炉炉外精炼＾＾盛钢桶中间包逡逑钢液逡逑逦邋逦邋Ｖ逡逑送乳机ｈ逦１钢坯标识ｈ——Ｉ连铸机逡逑＾逦有逡逑缺逡逑Ｉ逦陷逡逑冷却处理ｈ逦１逡逑图１－１钢坯连铸生产工艺流程图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｂｉｌｌｅｔ邋ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ邋ｃａｓｔｉｎｇ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑传统的中小型钢铁企业采用的标识方法主要还是人工标识，这种原始的操作方法逡逑不但劳动强度大

效果图,型号,效果,钢坯

■逦．愈Ｉ逡逑图１－３邋ＲＨ系列标识效果逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋ＲＨ邋ｓｅｒｉｅｓ邋ｍａｒｋｉｎｇ邋ｅｆｆｅｃｔ逡逑德国ＳＴＯＭＭＥＬ＆ＶＯＯＳ公司研制的标识设备采用西门子ＰＬＣ和上位机联合控逡逑制，定位精度高、产品稳定性好，受到市场的青睐。其典型的产品型号有ＰＭＭ、ＭＭＭ、逡逑ＩＭＭ、ＦＣＳＭ、ＨＳＲＭＭ、ＰＳＭ等，主要利用喷焊式或冲印式方法将字符标识在钢坯逡逑表面。以ＭＭＭ型号为例，其主要用于板坯的标识，如图１－４所示。采用机械方法去逡逑除钢坯表面的氧化皮后进行点阵式标识，可以标识字母、数字、特殊字符和公司标志逡逑等。标识温度范围为０°Ｃ￣１１００°Ｃ，字符大小在５０ｍｍ？２００ｍｍ。标识效果如图１－５所示［１２］。逡逑ｉｍ邋ａ邋ｒ？逡逑．\逡逑图１－４邋ＭＭＭ型号标识设备逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋ＭＭＭ邋ｍｏｄｅｌ邋ｍａｒｋｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑ＩＭ逡逑
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273;TF345

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