文档介绍：天 津 理 工 大 学
本科毕业设计任务书
题目：钢管称重、测长设备控制系统设计------测长部分
学生姓名 邓大龙 届 20XX
学院（系） 自动化 专业 电气工程及其自动化
指导老师 吴凤英 职称 高级工程师
下达任务日期 20XX、11、09
天津理工大学教务处制
一、毕业设计内容及要求
（一）设计题目
钢管称重、测长设备控制系统设计------测长部分
（二）设计目标
1．经过该题目标设计培养学生综合利用所学基础理论知识、基础技能和专业知识进行分析和处理实际问题能力。
2．培养学生查阅技术资料能力，培养实际独立完成课题工作能力。
3．使学生受到PLC系统开发综合训练，达成能进行PLC系统设计和实施目标。
4．使学生掌握无缝管称重、测长设备工作原理。
5．提升学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心考察、勇于开拓、勇于实践基础素质。
（三）控制设备概述及工作原理
1．控制设备组成
操作台两台
控制柜两台
工业控制机一台
西门子 PLC机一台
24V直流电源一台
这是钢管生产线上一个自动检测、统计、打标识自动化设备。它可对无缝钢管自动进行测长、称重，打印、喷标等工序。此设备共有四个工位：
第一工位为测长工位，实现对钢管长度测量。
第二工位为称重工位，实现对钢管重量称量。
第三工位为打印工位，在钢管一端外表面经过气动打标机打印出钢管多种信息，如重量、长度、批次、符合API标准及国家相关标准要求和用户指定数字、字符和图形；气动打标机也可移动到第五工位（喷印工位）用于实现对钢管两端打印。
第四工位为喷标工位，在钢管外表面喷印上钢管多种信息，如重量、长度、批次、符合API标准及国家相关标准要求和用户指定数字、字符和图形。
钢管上料、钢管在各工位之间移动、钢管下料均经过机械式步进机构实现。机械式步进机构采取双电动机驱动，变频调速，经过气动摩擦片制动器、减速机、链条带动步进梁移动。
电控系统采取各单机自成体系，独立控制，独立操作分布型控制模式。该控制模式是将工控机、可编程控制器和管理融合在一个系统中，没有操作站和控制站显著区分。各单机能够即作控制，又作操作显示，通信系统又能够把数据等信息送往其它站，从而使数据资源共享。
关键工作过程以下：
1）光电传感器结合旋转编码器形式，在对齐辊道上实现在钢管运动中对其长度测量。
2），PLC机开始对旋转编码器计数；
3）和此同时，其它33对光电传感器进入中止程序，当向右(东侧)移动钢管尾部脱开任一个光电传感器，全部产生一个中止信号，则PLC机停止对旋转编码器计数；
4）PLC机将中止点光电传感器位置信号和PLC计数信息送给工控机，工控机计算出钢管长度；
5）计算公式： L（钢管长度）= L2（产生最终一个中止信号光电传感器至第一对光电传感器距离）-L1（旋转编码器计数长度）
（四）设计要求
1．控制要求
（1）控制系统应满足设备工艺要求，测量距离精度应满足要求
（2）打印位置正确、字符高度、深度应满足要求
（3）辊道除自动加工外，应有手动控制
（4）系统含有程序预选功效。程序选定后，整个加工过程自动进行
（5）电源及系统运行应有对应指示
（6）故障报警应有对应指示
（7）应有必需电气保护方法
2．设计内容
（1）了解该设备工作原理
（2）画出控制设备工艺步骤图
（3）对控制设备中所用全部电器元件选型，编制电器元件明细
（4）PLC控制程序设计
（5）画出整个控制系统电气控制原理图、端子接线图、PLC端子接线图
（6）PLC控制程序调试
（7）按要求撰写毕业设计说明书
（8）论文答辩
（五）应完成技术资料
1．开题汇报（20XX字左右）
2．毕业设计说明书（10000字左右）
3．技术资料
（1）系统电气原理图
（2）PLCI/O接线图
（3）控制程序清单及注释
（六）关键参考文件及资料
[1] 西门子（中国）SIMATICS7-（中国），1997
[2] ，1992
[3] ，20XX
[4] ，20XX
[5] ，1999
[6] ，20XX
[7] ，20XX
[8] 张铮.