控制系统无缝钢管现场总线模糊滑模硕士论文

1、基于现场总线的无缝钢管生产线控制系统的研究与设计检测技术与自动化装置， 2011， 硕士【摘要】 课题来源于某无缝钢管生产线自动化升级改造项目。本文首先详细介绍了国内外无缝钢管行业的现状和发展趋势,全面分析了无缝钢管生产线的工艺流程以及整个控制系统的要求,在仔细研究PROFIBUS-DP现场总线的基础上,设计了一套以WINCC为上位机,一台西门子S7-300PLC作为下位机,4套ET200M、四台S7-200PLC和四台直流控制器6RA70作为从站的现场总线控制系统,可以实现信息的共享、远程控制和自动化操作。本文分析了某无缝钢管生产线轧辊位置控制方法的不足,深入研究了通用位置控制算法,在此基础

2、是设计了基于PLC和伺服电动机的轧辊位置控制系统并完成了现场的安装和调试,实际应用表明,本文设计的轧辊定位系统提高了轧辊位置控制的精度,达到了无缝钢管生产线轧辊位置控制的要求。这种定位系统还推广到穿孔辊、导盘的位置控制中来,进一步提高了无缝钢管生产线的自动化操作的水平,达到了提高了产品的质量的目的。针对通用位置控制算法存在抗干扰能力方面的不足,建立了基于交流永磁同步电动机的伺服系统的数学模型,在控制算法上引入滑模控制算法,并根据滑模控制的思想设计出一种新型速度、位置一体化控制算法,通过对速度曲. 更多还原【Abstract】 The thesis is based on a auto

3、mation upgrade project of seamless steel pipe production line. Firstly, We introduce more about the current situation and development trend of the seamless steel tube industry both at home and abroad, then analy the process of seamless steel tube production line and the requirements about the entire

4、 control system. Based on the careful study of PROFIBUS-DP field bus, we design the field bus control system with a host computer WINCC, a Siemens S7-300PLC as the slave c. 更多还原 【关键词】 控制系统； 无缝钢管； 现场总线； 模糊滑模； 【Key words】 Control system； Seamless steel tube； Field bus； Fuzzy sliding mode； 摘要 3-4

5、Abstract 4 第一章 绪论 7-15 1.1 课题的背景、现状及意义 7-9 1.1.1 课题的背景及现状 7-8 1.1.2 课题的来源及意义 8-9 1.2 无缝钢管生产线的工艺流程 9-10 1.3 无缝钢管生产线控制系统研究综述 10-14 1.3.1 某无缝钢管生产线现状及改造要求 10-11 1.3.2 滑模控制与模糊控制 11-14 1.4 本文主要研究的内容安排 14-15 第二章 无缝钢管控制系统总体框架 15-25 2.1 控制系统的基本结构 15-16 2.2 现场总线技术 16-17 2.2.1 现场总线的基本概念 16 2.2.2 现场总线的网络模型 16-1

6、7 2.2.3 现场总线的种类 17 2.3 PROFIBUS 通信技术. 17-19 2.3.1 现场总线PROFIBUS 概述. 17-18 2.3.2 PROFIBUS 的类型. 18 2.3.3 PROFIBUS-DP 的基本特性 18 2.3.4 PROFIBUS -DP 的系统配置与设备类型 18-19 2.3.5 DPM1 和DP 从站的数据传递 19 2.4 无缝钢管生产线控制系统结构 19-20 2.5 控制网络的组建 20-24 2.5.1 硬件组态 20-22 2.5.2 连接WINCC. 22-24 2.6 本章小结 24-25 第三章 轧辊定位系统的研究与实现 25-

7、49 3.1 位置控制的基本要求 25-26 3.2 理想定位过程的理论分析 26-28 3.3 通用位置控制算法 28-33 3.4 位置伺服系统的基本形式 33-36 3.5 基于PLC 与伺服电动机轧辊位置控制系统的实现. 36-46 3.5.1 伺服电动机的选择 36-37 3.5.2 伺服电动机电气控制设计 37 3.5.3 PLC 选择. 37-38 3.5.4 PLC 与伺服驱动器接口设计. 38-42 3.5.5 确定伺服控制器参数 42-44 3.5.6 软件设计 44-46 3.6 上位机设计 46-48 3.7 本章小结 48-49 第四章 模糊滑模控制算法在自动定位系统应用的研究 49-61 4.1 通用位置控制算法的不足 49 4.2 基于永磁同步电动机伺服系统模型 49-52 4.3 位置伺服系统模糊滑模控制器的设计 52-59 4.3.1 传统滑模位置控制 52-53 4.3.2 新型滑模位置控制器的设计方法 53-54 4.