PLC课设 四条皮带运输机的传送系统.docx

1、PLC课设 四条皮带运输机的传送系统引言可编程序控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。但由于PC和个人计算机（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储区域执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电器控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用

2、性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC程序的编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。本课题是用PLC模拟四节传送带的工作。用PLC控制传送带具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统能够实现四节传送带的倒序启动和顺序停止以及故障、重物处理等功能1 控制系统设计要求1.1 PLC课程设计主要步

3、骤1、分析被控对象的工艺条件和控制要求。被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等2、选择I/O设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。3、选择PLC的型号。根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等

4、。4、分配I/O点。只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。5、程序设计。它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。6、输入程序后调试程序。调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。7、编写技术文件。包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。1.2 系统控制要求1.2.1控制要求 有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下： 启动时先起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带

5、机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过1秒，M3停，再过1秒，M4停。1.2.2设计板图1.11.2.3四节传送带的工作方式四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异步电动机M1、M2、M3、M4（型号：Y）带动，由于设计版图上没有重物模拟开关，用外部开关E、F、G、H模拟重物。控制过程如下： （1）启动时先按下SB1按钮，起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次

6、起动其他皮带机；停止时只需按下按钮SB2，这时M1皮带先停止工作，然后M2、M3、M4依次间隔1秒停止工作。 （2）A、B、C、D为故障模拟按钮，分别模拟M1、M2、M3、M4发生故障时的情况。例如：当要模拟M1条皮带机发生故障时，只需按下按钮A即可，此时该皮带机立即停止工作，M2在M1停止工作后1秒以后再停止。M3在M2停止工作后1秒以后再停止，往后依次类推。当M2发生故障时，M1皮带机立即停止工作，而M2以后的皮带机则依次间隔1秒以后再停止工作。M3、M4发生故障时情况与此相同。 （3）E、F、G、H为重物模拟开关，分别模拟M1、M2、M3、M4重物时的情况。例如：当要模拟M2皮带机重物时

7、，只需打开F开关即可，此时该皮带机前面的M1立即停止工作，M2延时1秒后停止，M3在M2停止后延时1秒停止，M4在M3停止后延时1秒停止。M1、M3、M4重物情况与此相同。2 设计方案2.1 总体设计方案说明（1）控制电路采用PLC控制直流接触器来控制三相异步电机的运转，进而控制传送带。（2）用A、B、C、D按钮分别模拟M1、M2、M3、M4故障，用E、F、G、H开关分别模拟M1、M2、M3、M4重物。（3）采用刀开关、熔断器、直流接触器和热继电器构成Y100L-2型三相异步电机启动、停止和保护主电路。（4）采用基本指令和定时器指令组合来设计控制程序。3 系统硬件设计3.1 PLC选型及硬件配

8、置3.1.1选型原则PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。3.1.2选型方法（1）四节传送带系统有10个输入量和4个输出，考虑满足功能要求及扩展，可以选择I/O总点数为24点或I/O总点数为32点的FX系列PLC；（2）PLC控制直流接触器的线圈，故选用交流电源、继电器输出型FX系列PLC；（3）考虑最佳性能价格比和

9、可靠性，故选用FX2N系列。综上所诉，给出FX2N24MR、FX224MR和FX232MR三种参考。本次课程设计我们使用的是PLC是FX2N24MR型PLC。3.1.3硬件配置（1）PLC型号：FX2N24MR（AC电源，DC输入，输入14点，输出10点，继电器输出）；（2）Y100L2型三相异步电机,额定功率3KW，额定电流6.4A，额定转速2880r/min；（3）刀开关、直流接触器、熔断器、热继电器和传感器。3.2主电路设计图3.13.3 控制电路设计图3.23.4 PLC的I/O接线图表3.1输入输出启动（SB1）X0Y1KM1停止（SB2）X5Y2KM2M1故障（A）X1Y3KM3M

10、2故障（B）X2Y4KM4M3故障（C）X3M4故障（D）X4M1重物（E）X6M2重物（F）X7M3重物（G）X10M4重物（H）X113.5 PLC接线图图3.34 PLC控制软件设计及调试4.1 系统程序设计梯形图指令表4.2程序的模拟与调试 （1）传送带正常运转时：当按下启动按钮SB1时，先启动最后一个传送带，然后经过1S的延时，启动第三个传送带，依次经过1S延时，启动其他传送带；当按下停止按钮SB2时，第一个传送带立即停止运转，其余传送带按正向依次经过1S的延时停止运转。（2）传送带发生故障时：当A传送带发生故障时，第一个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过1S的延时停止运转。当

11、B传送带发生故障时，第一、二个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过1S的延时停止运转。当C传送带发生故障时，前三个传送带停止运转，第四个传送带经过1S的延时停止运转。当D传送带发生故障时，四个传送带均停止运转。当故障解除时，四个传送带需要停完后，再次按启动按钮，传送带开始运转。（3）传送带重物时：当A传送带重物时，第一个传送带延时1S停止运转，其余传送带按正向依次经过1S的延时停止运转。当B传送带重物时，第一个传送带停止运转，第二个传送带延时1S停止，其余传送带按正向依次经过1S的延时停止运转。当C传送带重物时，前两个传送带停止运转，第三个传送带经过1S的延时停止运转，第四个在第三个停止后

12、延时1S停止。当D传送带发生故障时，前三个传送带均停止运转，D延时1S停止。当重物解除时，四个传送带需要停完后，再次按启动按钮，传送带开始运转。总结本次课程设计经过老师和同学们的帮助，终于圆满完成，在老师和同学的帮助下，克服了不少困难。通过这次课程设计我学到了很多东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从实践中得出结论，才能真正地学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。最后衷心感谢老师的授课和指导 。参考文献1 王阿根.电气可编程控制原理与应用（第3版）.清华大学出版社.2014