通钢35万吨冷轧镀锌线卷取机张力控制系统设计的开题报告.docx

通钢35万吨冷轧镀锌线卷取机张力控制系统设计的开题报告
一、选题背景
冷轧镀锌产品是广泛应用于建筑、汽车、电器、家电等领域的高质量钢材产品。通钢公司的35万吨冷轧镀锌生产线是一条应用先进技术的生产线，为保证产线的生产效率和产品质量，需要在取卷过程中对张力进行精确控制。因此，本设计选择对此张力控制系统进行设计。
二、设计目标
本设计的目标是在保证强度、精度的同时，实现对镀锌线卷取机张力的实时控制，提高产线的生产效率和产品质量。在实现目标的基础上，还要满足以下要求：
1.系统运行稳定可靠，故障率低。
2.系统操作简单方便，易于维护。
3.可靠性高，能够长期稳定运行。
4.系统经济性好，成本低、性能优。
三、设计方案
1.张力控制算法的选择
针对镀锌线卷取机所处的工作环境，选择PID控制算法。这种算法的具体优点是可以实现较好的稳定性和抗扰动性，对于复杂的工作环境也可以灵活应对。
2.硬件设计方案
（1）电机及驱动器
选用伺服电机作为取卷机的驱动器，同时与PLC进行联动，实现PID算法对电机的控制。
（2）传感器
在取卷机上设置应力传感器，实时检测卷取线材的应力变化，反馈给PLC进行处理。
（3）PLC
选用西门子的S7-300系列PLC作为主控制器，实现对取卷机张力的PID算法控制。
四、设计步骤
1.将伺服电机通过PLC进行控制，实现对张力的实时调节。
2.选用应力传感器进行线材应力的实时监测，与PLC进行联动。
3.根据传感器的反馈信息，使用PID算法进行对电机转速的调节，实现对线材张力的精确控制。
4.对传感器和电机之间的控制逻辑进行优化，使得系统可以应对不同线材张力环境下的工作需求。
五、预期效果
本设计方案可以在保证生产质量的同时提高生产效率，同时还具有高稳定性、低故障率、低成本的特点，为通钢35万吨冷轧镀锌生产线提供了精良的张力控制系统。