基于plc物料传送系统Word文档下载推荐.doc

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为了适应现代自动化传送的要求，PLC控制逐渐取代继电接触器控制成为传送控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。

PLC的推广应用在我国得到迅猛的发展，它已经广泛应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中。

了解PLC的工作原理，具备设计，调试和维护PLC控制系统的能力，已成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。

关键词：

PLC传送系统继电器控制

Abstract

Sincetheninetiesthetwentiethcentury,thecontinuousdevelopmentofthecomputerledtorevolutionarychangesinallfields.Withthemicroprocessor,computertechnologyandtherapiddevelopmentofdigitalcommunicationtechnology,computercontrolhasbeenextendedtoalmostallindustrialfields.Modernsocietyrequiresthemanufacturingsectortomakerapidresponsetomarketdemand,toproducesmallquantitiesofmanyvarieties,manyspecifications,lowcostandhighqualityproducts.Tomeetthisrequirement,productionequipmentandautomaticproductionlinecontrolsystemmusthavehighreliabilityandsensitivity.Programmablecontrollerisresponsivetothisrequestappears,itisalreadycommonmicroprocessor-basedcontroldevice.Factoryautomationandtransmissionsystemsbyitsimpact,makingthemodernfactoryautomationandinformationintegrationrequirementsaregettinghigherandhigherlevels.Tomeettherequirementsofmodernautomatictransmission,PLCcontrolgraduallyreplacethecontrolrelaycontactstransfercontrolofamajorcomponentofthecontrolsystemmoresecure,rapidandreliable.PromotionandapplicationofPLChasbeentherapiddevelopmentinChina,ithasbeenwidelyusedinvariousmechanicalequipmentandproductionprocessesintheelectricalcontroldevices.LearnPLCworkswithdesign,commissioningandmaintenanceoftheabilityofPLCcontrolsystems,hasbecomeamodernindustrialelectricaltechniciansandengineeringstudentsthebasicrequirements.

Keywords:

PLCTransmissionSystemrelaycontrol

目录Contents

引言 -6-

第一章：

绪论 -7-

1.1PLC的基本概念：

-7-

1.2PLC基本结构 -7-

1.3PLC技术特点及主要功能 -8-

1.4plc控制系统的功能 -9-

1.5PLC的可靠型完善 -10-

1.6PLC的引用领域 -11-

1.7PLC控制的的优点 -12-

第二章：

四层传送带PLC设计要求及前提 -14-

2.1系统的基本组成 -14-

2．2工作原理及过程 -14-

2．3PLC选型 -14-

第三章：

四层传送带PLC设计........................................................-15-

3．1PLC的传送带配料系统工作原理 -16-

3．2传送带控制原理 -16-

3.3基于PLC四层传送带配料小车系统梯形图 -17-

3．4基于PLC控制的四层传送带配料小车系统程序 -21-

3．5PLC外部接线图 -24-

3．6PLC调试安装 -25-

结论 -26-

致谢 -27-

参考文献 -27-

引言

传输带是一种连续、快速、高效的物料传输设备,广泛应用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。

一般传输带的电气控制系统采用硬接线方式的继电器控制系统,设备故障率高、可靠性低、体积大、维修和改造不方便。

本文介绍一种传输带的PLC控制系统。

PLC（ProgrammableLogicalController）即可编程逻辑控制器,是微型电子计算机与常规控制元件,如继电器等互相结合形成的新型工业自动化控制装置。

他是在一位机、顺序控制器和计算机控制的基础上发展起来的;

把继电器控制简单易行、成本低、容易掌握等优点和计算机的功能完善、灵活方便、通用性好等特点结合起来;

抛弃了传统的计算机编程语言和表达形式,而是以计算机软件技术构成人们习惯的继电器模型,进而得到以继电器电路梯形图为基础的形象编程语言和模块化软件;

对于继电器、计时器、定时器输入信号等内部资源,他可以自如地使用软件构成的逻辑功能多次进行调用。

PLC不但能代替继电器控制简单的开、关顺序,而且能够控制模拟量,还具有通讯及联网功能,可形成分布式控制系统,监测其他的控制器;

并能与上位机进行通讯联系,收集生产中的数据,向各主管部门传送重要信息。

自60年代末PLC产生至今,PLC控制技术已在工业控制领域占领主导地位,国外专家预言,PLC技术将在工业自动化的3大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）中跃居首位。

第一章绪论

1、plc的基本概念

PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:

一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

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。

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

”

2、PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

　　1、电源　　PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。

如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。

一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去　　2.中央处理单元（CPU）　　中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。

它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；

检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

　　为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。

这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

　　3、存储器　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

　　存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

　　4、输入输出接口电路　　1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

　　2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

　　5、功能模块　　如计数、定位等功能模块　　6、通信模块　　如以太网、RS485、各种通讯模块等

3、PLC技术特点及主要功能：

1.PLC是以微处理器为核心的工业控制器，既擅长于大规模的开关量控制，也可以此组成DCS,其控制的可靠性和可组态的方便性是传统的继电器控制方法所无法比拟的。

2.PLC使用简单、易于理解的“梯形图”语言编程，消除了计算机技术和传统的电气技术之间的专业鸿沟。

3.PLC控制功能强，抗干扰能力强。

可在一般的工业区现场安装使用。

4.PLC产品系列化，结构模块化，系统配置灵活方便。

5.PLC通信网络化。

越来越多的厂家把形成开放式的网络作为产品目标。

6.PLC专用I/O模块智能化使得PLC继电器控制系统的替代物迅速转变为能够在制造测试、质量管理、过程控制和其他领域中应用的多用途控制器。

7.PLC运算速度不断提高，处理能力不断强化。

8.PLC与现场总线技术结合，可组成开放的设备网络。

9.PLC微型化。

随着PLC结构上的改善和更新，联网功能的加强，以及大规模集成电路技术和表面贴装技术的发展，已经可以在增强处理能力的同时大大减少PLC的正机所使用的元件数量，从而不仅减小了PLC体积提高可靠性，更重要的是降低了成本。

10.顺序控制功能。

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，用来取代继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。

11.运动控制功能。

在机械加工行业，PLC与计算机数控集成在一起，用以完成机床的运动控制。

12.定时控制功能。

PLC为用户提供一定数量的定时器，并设置了定时指令。

13.计数控制功能。

PLC为用户提供的计数器分为普通计数器，可逆计数器、高速计数器等，用来完成不同用途的计术控制。

14.步进控制功能。

PLC为用户提供了一定数量的移位计存器，用移位寄存器可方便的完成步进控制功能，在一道工序完成之后，自动进行下一道工序。

15.数据处理功能。

大部分PLC都具有一定的数据处理功能，能完成加、减、乘、除、乘方、开方等数据运算以及与、或、非、异或，求反等逻辑运算和移位数据比较、数据转换、数据传送等数据操作。

16.模/数和数模/转换功能。

目前，不但大中型PLC具有模拟数量处理功能，而且很多小PLC也具有模拟数量处理功能。

17．通信机联网功能。

目前绝大多数PLC具有了通信能力，能够在PLC与PLC之间、PLC与计算机之间进行同位链接和上位链接。

4、PLC控制系统的功能

1、信号采集功能的拓展。

除了采集开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够采集如视频信号、声音信号及图像信号等所有现场有的信号；

2、输出控制功能的拓展。

除了输出开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够输出如视频信号、声音信号及图像信号等所有现场可以及接收的信号；

3、逻辑处理功能的拓展。

充分应用PC的逻辑处理能力和PLC现有的逻辑能力相结合。

4、数据运算功能的拓展。

进行各种类型的整数运算、实数运算、二进制运算、浮点型运算等各种形式的运算。

5、定时功能的拓展。

达到延时控制、定时控制、时间的运算可以精确到毫秒级。

6、计数功能的拓展。

达到计数控制、高速计数频率可以达到数百赫兹。

7、中断处理功能的拓展。

实现内部中断和外部中断。

提高对输入输出的响应速度和精度。

8、存储功能的拓展。

存储容量扩大，提高数据掉电不丢失的技术能力。

9、网络通信功能的拓展。

采用开放式的网络通讯模块，实现稳定的远程控制。

通过丰富以上功能，为未来工业自动化、远程化、信息化和智能化创造条件。

5、PLC的可靠型完善

随着工业自动化的发展，工业生产对电气控制设备的可靠性的要求也越来越高，PLC应当具有很强的抗干扰能力，能够在非常恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间增加，故障的修复时间缩短。

就PLC而言，我们认为可靠性应该是作为选取的首要条件。

其次是性能和维修方便等原因。

就可靠性而言，应该从PLC的硬件和软件两个方面采取有效措施来提高系统的可靠性。

具体的方式如下：

1、选用性能优良的开关电源，对选用的电子器件进行严格筛选，对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取更为先进的工艺措施。

2、采用合理的系统结构与制造工艺，加固和简化安装模式，具有较强的抗震动、抗冲击、耐高温、耐低温、防腐蚀、防爆炸等能力。

3、采用软件代替传统继电器控制系统中大量的中间继电器和时间继电器，减少与输入和输出有关的硬件，减少接线，降低应触电不良而造成的故障。

4、对输入信号进行滤波，普通输入端采用RC滤波器，高速输入端采用数字滤波器，实现对高频干扰信号的滤波作用。

5、输入输出电路与内部CPU电路之间采用光电隔离，使得工业现场的外部电路与PLC的内部电路之间实现电气上光电隔离。

其信息依靠光耦合见和电磁器进行传递。

同时，CPU还必须有抗电磁干扰的屏蔽措施，保证PLC不受外界的干扰。

6、内部各模块均采用电磁屏蔽措施，防止外界辐射干扰。

例如，原有的计算机采集卡由于干扰大而无法正常工作，改用内部各模块均采用电磁屏蔽的卡件，可以正常工作。

7、采用逐行扫描和不间断中断的方式工作这样即可保证实现有序和确定的控制作用，又可以处理各种中断请求，从而保证了对应急情况的及时响应，使PLC能够可靠地工作。

8、设置昔日运行监控程序，一旦程序出现了死循环，使之能够立即跳出、系统启动并发出报警信号。

系统运行监控程序可保证PLC的用户程序正常，避免出现死循环二影响其工作的可靠性。

9、设置故障检测及诊断，用来检测系统硬件或用户程序是否正常工作，健儿能够自动地作出相应的处理，如：

报警、封锁输出、保护数据等。

10、这样可以使系统出现故障的可能性几乎为零，做到万无一失。

这样做的相对来说成本是比较高的。

要达到以后的PLC使用起来更为方便，在硬件方面，PLC的硬件应该是高度集成化，使得系统集成为系列化与规格化的各种模块，这样就可以达到使用起来非常的方便，在软件方面，PLC应采用程序来建立控制逻辑，用程序来代替硬件接线，编制程序比硬件接线要方便很多。

我认为具体体现在以下几个方面：

1、编程组态的简单化。

2、设计和调试周期缩短。

即实现PLC的系列化、标准化和通用化，用软件功能取代继电器控制系统珠海大量的中间继电器、时间继电器和技术器等器件，是控制柜的设计、安装和接线工作量减少，用户程序的大部分可以喜爱实验室模拟进行，调试好后在将PLC控制系统放到生产现场联机调试，即快速由安全方便，大大缩短了设计和调试周期。

3、接线和安装的简单化。

即所有的接线一次性接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，可不必在接线。

内部什么线都不要接，只要做些必要的软件设定就可以工作。

4、增加控制或改进时更为方便。

即在控制要求改变需要变更控制系统功能是，不必改变I/O通道外部接线，只要改变存储器中的控制程序即可。

5、维护方便。

即PLC具有很强的自诊断能力，能随时检查出自身的故障，而且各种模块上大多有运行和故障状态指示装置，便于用户了解和运行情况和查找故障。

6、模块丰富且灵活性好，采用模块化硬件结构及软件设计，并形成大、中、小系列产品，使PLC不仅适应大小不同、功能繁复的系统控制要求。

用户可以根据需要灵活组合成各种规模和要求的控制系统。

7、易于实现机电一体化。

要实现PLC结构紧凑、体积小、重量轻、可靠性高、抗干扰能力强，机器与电气部件被有机地结合在一个设备内，易于制造机电一体化的产品。

8、经济合理化。

6、PLC的应用领域

由于PLC的自身特点和优势，在工业控制中得到了广泛的应用，如：

机械、冶金、化工、电力、运输和建筑等众多领域，，它的应用范围大致介于继电器控制装置与工业过程控制计算机之间，适用于控制功能要求比较复杂和输入、输出点数较多的场合。

包括以下几个方面：

1、开关量的逻辑控制，它包括顺序逻辑控制、动作逻辑控制、定时逻辑控制、计数逻辑控制和组合逻辑控制等。

它即可以用于单击控制，也可以用于多级控制和自动化生产线控制。

2、模拟量过程控制，包括电流、电压、温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。

对模拟量的控制应开发出各种模块和相关软件。

我认为PLC用于过程控制是一个发展的新趋势。

3、脉冲量运动控制，可以是单坐标控制，即控制对象做直线运动。

也可以是多坐标控制，即控制对象作平面运动或空间运动。

4、数据处理和信息控制，具有数学运算、数据传达、转换功能，通过它可以完成数据的采集、分析和处理功能。

如无人柔性制造系统，也可以用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品加工中的一些大型控制系统。

它也PLC应用的一个重要的方面

7、PLC控制的的优点

1．采用PLC控制则PLC采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。

系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好LC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作。

2．PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序。

PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。

3．PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且PLC具有计数功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。

PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。

第二章四层传送带PLC设计要求及前提

1、系统的基本组成

该系统主要由小车，料斗，四层传送带，开关按钮箱，以及各步运行的指示灯构成。

2、工作原理及过程

如下图，按下启动按钮S1，装料车未来时L5灯亮，即小车在行进中，当小车到达后，L4灯亮，此时表示可以进行装料，按下传送带启动按钮S2，传送带从低至高依次启动，即M4先运转，其指示灯亮，三秒后，传送带M3开始动作，再过三秒，M2开始动作，最后M1指示灯亮表示M1也已运作，此时传送带全部启动，此时料斗可以开始动作，随即按下放料按钮S4，物料从料斗中放出，即图中的L1、L2、L3依次点亮，时间间隔为三秒，当L3灯点亮时，三秒后料斗中的物料落至M1传送带上，A显示灯点亮，随后物料因传送带工作依次向下运行，即显示灯B、C、D间隔三秒依次点亮，最后物料落入货车中，即显示灯E点亮，当小车物料快装满时，先按料斗停止按钮S6，随即显示灯L3，L2，L1间隔三秒依次熄灭，再停止料斗工作的同时，按下传送带停止开关S3，传送带M1随即停止工作，其指示灯Y1熄灭，随后传送带M2,M3,M4间隔三秒依次停止工作，其指示灯依次熄灭，此时传送带全部停止工作，意味着系统停止对小车进行装料动作，此时按下S7，L5灯亮，L4灯灭，表示小车离去。

同时此系统也考虑到了意外情况的发生，也就是某一时刻传送带M1、M2、M3、M4中的任何一条传送带断裂，司机可以按下急停按钮S5，此时整个系统瞬间停止工作，即L1-L3,M1-M4七个指示灯瞬间熄灭，实现对此系统紧急停止。

3.PLC的选型

按照控制要求,传输带的启动、停车和紧急停车各需要一个按钮作为控制输入信号;

4台电动机的长期过载保护各需要一套热继电器,每套热继电器的一对动断触点作为一台电动机的长期过载保护输入;

4台电动机的启动和停车各由一套交流接触器直接控制,需要PLC提供4路控制信号。

因此,整个