plc皮带传送课程设计.docx

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plc皮带传送课程设计

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：

学号：

学院：

信息与通信工程学院

专业：

电气工程及其自动化

题目：

皮带传输电动机PLC控制设计

指导教师：

职称:

指导教师：

职称:

2012年1月6日

中北大学

课程设计任务书

11/12学年第一学期

学院：

信息与通信工程学院

专业：

电气工程及其自动化

学生姓名：

学号：

课程设计题目：

皮带传输电动机PLC控制设计

起迄日期：

1月1日～1月6日

课程设计地点：

电气工程系中心实验室

指导教师：

系主任：

下达任务书日期:

2011年12月30日

课程设计任务书

1．设计目的：

（1）能够根据功能要求选择PLC的类型及其根据I/O点的要求选择该类PLC的型号。

（2）根据所选的PLC的类型，掌握该PLC的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题的梯形图。

（3）根据绘制的梯形图，编写完整的程序清单。

（4）根据I/O点的定义，绘制PLC外部电气接线图。

2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：

一、功能要求

皮带传输线电动机拖动装置由M1、M2、M3、M4四台电动机组成。

启动时，为了避免在前段传输皮带上造成物料堆积，要求逆物流方向按一定的时间间隔顺序起动，其起动顺序为：

M1→M2→M3→M4顺序起动，级间间隔时间为10秒。

停车时,为了使传输皮带上不残留物料，要求顺物流方向按一定的时间间隔顺序停止，其停止顺序:

M4→M3→M2→M1顺序停车，级间间隔时间为10秒。

并且要求：

（1）紧急停车时，无条件地将M1、M2、M3、M4立即全部同时停车。

（2）任何一台电动机发生过载时，（FR1、FR2、FR3、FR4中任何一个热继电器动作），其保护停车应该按上述顺序进行。

二、画出系统动作流程图

三、设计外部输入/输出点（I/0）

四、画出PLC外部接线图

五、请设计完整的梯形图

3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕：

按照任务书要求，完成课程设计说明书一份；PLC外部接线图一份；PLC梯形图一份。

课程设计任务书

4．主要参考文献：

[1]王阿根.电气可编程序控制原理与应用.清华大学出版社.2010

[2]何有华.可编程序控制器及常用控制电路.冶金工业出版社.2002

[3]郭纯生.可编程序控制器编程实战与提高.电子工业出版社.2006

[4]谢克明夏路易.可编程控制器.电子工业出版社.2003

5．设计成果形式及要求：

PLC外部接线图；梯形图；设计说明书。

6．工作计划及进度：

1月1日~1月2日根据功能要求及自己的掌握的PLC知识选择PLC类型及对该PLC进行深入学习。

1月3日~1月5日根据设计要求，设计完整的系统程序，并撰写课程设计说明书。

1月6日答辩或成绩考核。

系主任审查意见：

签字：

年月日

1引言………………………………………………………………………………………1

1.1设计任务与要求………………………………………………………………………1

2三菱PLC介绍………………………………………………………………………………1

3设计内容……………………………………………………………………………………2

3.1控制系统动作流程………………………………………………………………………2

3.2选择适当类型的PLC……………………………………………………………………3

3.3I/O分配……………………………………………………………………………………3

3.4外部接线图………………………………………………………………………………4

3.5梯形图……………………………………………………………………………………5

4指令表………………………………………………………………………………………6

5仿真时序图…………………………………………………………………………………7

5.1启动时序图………………………………………………………………………………7

5.2停止时序图………………………………………………………………………………7

6课程设计体会………………………………………………………………………………7

7参考文献……………………………………………………………………………………8

1引言

PLC，是可编程逻辑控制器。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

此次课程设计采用三菱PLC型号,主要完成皮带传送过程的控制,主要对皮带的启动,停止,急停,过载保护按要求进行一定的设计,完成其功能要求。

皮带传输机是一种连续运输机械，也是一种通用机械。

皮带传输机被广泛应用在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。

即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。

工作过程中噪音较小，结构简单。

皮带传输机可用于水平或倾斜运输。

皮带传输机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上。

皮带传输机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成。

在大型港口或大型冶金企业，皮带传输机得到最广泛的应用。

其总长度可大十几千米。

1.1设计任务与要求

皮带传输线电动机拖动装置由M1、M2、M3、M4四台电动机组成。

启动时，为了避免在前段传输皮带上造成物料堆积，要求逆物流方向按一定的时间间隔顺序起动，其起动顺序为：

M1→M2→M3→M4顺序起动，级间间隔时间为10秒。

停车时,为了使传输皮带上不残留物料，要求顺物流方向按一定的时间间隔顺序停止，其停止顺序:

M4→M3→M2→M1顺序停车，级间间隔时间为10秒。

并且要求：

（1）紧急停车时，无条件地将M1、M2、M3、M4立即全部同时停车。

（2）任何一台电动机发生过载时，（FR1、FR2、FR3、FR4中任何一个热继电器动作），其保护停车应该按上述顺序进行。

2三菱PLC介绍

本次课程设计选取三菱PLCFX2N系列。

FX2N系列:

是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。

具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。

FX系列PLC拥有无以匹及的速度，高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点；FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案；

　FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。

除输入出16-25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。

在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16-256点的灵活输入输出组合。

可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。

可根据电源及输出形式，自由选择。

3设计内容

3.1控制系统动作流程

皮带动作分布图

皮带动作流程分析图

3.2选择适当类型的PLC

输入输出总共15个点,因此选用FX2N-16MR-001。

16表示输入输出点数总和为16，M表示基本单元，人表示继电器输出，001表是专为中国推出的产品。

3.3I/O分配

输

入

输

出

SB1：

启动

X000

SB2：

停止

X001

SB2：

急停

X002

FR1:

M1电动机保护开关

X003

FR2:

M2电动机保护开关

X004

FR3:

M3电动机保护开关

X005

FR4:

M4电动机保护开关

X006

KM1:

M1电动机开关

Y000

KM2:

M2电动机开关

Y001

KM3:

M3电动机开关

Y002

KM4:

M4电动机开关

Y003

3.4外部接线图

确定PLC各数字量输入信号与输出负载对应的输入位和输出位的地址，画出PLC的外部接线图。

外部接线图输入侧分别接SB1，SB2，SB3，FR1，FR2，FR3，FR4。

输出侧分别接KM1，KM2，KM3，KM4。

尽量减少PLC的输入和输出点。

PLC的价格与I/O点数有关，因此输入、输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。

在PLC的外部输入电路中，各输入端可以接常开点或是常闭点，也可以接触点组成的串并联电路。

PLC不能识别外部电路的结构和触点类型，只能识别外部电路的通断。

设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点的个数，因为这意味着成本的节约，但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。

控制程序：

按下启动开关SB1，继电器KM1,KM2,KM3,KM4依次得电，接通主电路中电动机M1,M2,M3,M4的主电路开关，电动机依次启动。

按下停止开关SB2，继电器KM1,KM2,KM3,KM4依次失电，断开主电路中电动机M1,M2,M3,M4的主电路开关。

按下急停开关SB3，所有继电器立刻失电，所有电动机均停转。

保护开FR1,FR2,FR3,FR4只要其中一个动作，继电器KM1,KM2,KM3,KM4依次失电，断开主电路中电动机M1,M2,M3,M4的主电路开关。

FU1,FU2为电路过电流，电路短路保护元件。

在主电路电流过大时，FU断开，保护电气设备的安全。

3.5梯形图

4指令表

5仿真时序图

5.1启动时序图

5.2停止时序图

6课程设计体会

这个学期开设了PLC实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力。

通过为期一周的课程设计我对三菱PLC仿真软件有了更深的了解，学会了仿真软件中一些基本的仿真功能。

对PLC编程过程中出现的一些问题进行了很好的解决。

了解了PLC中梯形图，指令表，时序图的各项意义与其实际应用。

虽然在仿真过程中遇到了一些问题，但通过与周围同学讨论，通过在网上搜索查找资料，最后很好地解决了问题。

在课程设计过程过程中，我体会到了集体的力量。

只有大家团结，认真，负责才能很好地完成任务。

这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。

在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。

参考文献

[1]王阿根.电气可编程控制原理与应用.北京：

清华大学出版社.2010.1

[2]郭丙君黄旭峰.深入浅出PLC技术及应用设计.北京：

中国电力出版社.2008