畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于三菱FX1N的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目：基于三菱 fx1n 的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在院系：電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)名稱：電氣工程及其自動(dòng)化 屆 次：2010 屆 指導(dǎo)教師： 目 錄 前言 .3 1 皮帶機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)方案及概述 .4 1.1 皮帶機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)方案 .4 1.2 保護(hù)系統(tǒng)組成單元的概述 .5 2 皮帶機(jī)保護(hù)硬件設(shè)計(jì) .8 2.2 硬件保護(hù)設(shè)計(jì) .9 2.3 整體線路設(shè)計(jì) .9 2.4 系統(tǒng)整體接線原理圖.10 3 皮帶機(jī)保護(hù)軟件設(shè)計(jì) .11 3.1 系統(tǒng)的軟件保護(hù)設(shè)計(jì) .11 3.2 plc 軟件分塊化設(shè)計(jì).12 3.3 mcgs 觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì).15 3.4

2、 觸摸屏 plc 聯(lián)機(jī)程序設(shè)計(jì) .17 4 系統(tǒng)調(diào)試及故障處理 .18 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境和調(diào)試環(huán)境簡述.18 4.2 硬件組成部分調(diào)試.18 4.3 系統(tǒng)整體調(diào)試.19 4.4 系統(tǒng)故障處理 .20 結(jié)論 .20 參考文獻(xiàn)： .21 基于三菱 fx1n 的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生：周毅（指導(dǎo)老師：苗磊） （淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院） 摘 要: 本設(shè)計(jì)以三菱 fx1n 為控制系統(tǒng)核心，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)處理速度快， 控制精度高，能適應(yīng)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。電機(jī)使用的是直流減速電機(jī)和直流自循 環(huán)水泵電機(jī)。其他的部件包括 mcgs 組態(tài)屏、模擬傳感器以及開關(guān)電源和 led 燈 等組成。通過 m

3、cgs 操作屏或者開關(guān)按鈕給 plc 信號(hào)，plc 再將信號(hào)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn) 皮帶機(jī)的啟停和故障停機(jī)等功能，皮帶機(jī)再將信號(hào)反饋給操作屏，plc 則判斷反 饋的信號(hào)是運(yùn)行信號(hào)還是故障信號(hào)，準(zhǔn)確的對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行保護(hù)。 關(guān)鍵詞:皮帶機(jī)；傳感器；三菱 fx1n；mcgs design of protection system for belt conveyor mitsubishibased on fx1n student: zhou yi(guidance teacher：miao lei) ( college of electric and information engineering ,huainan

4、 normal university ) abstract: the design of the control system of mitsubishi fx1n core, which is characterized by good stability, data processing speed, high precision control, can adapt to the complex operating environment. motor using a dc gear motor and dc from circulating pump motor. other comp

5、onents include mcgs configuration screen, analog sensors and switching power supplies and led lights and other components. through to the plc signal, plc signal then executed to achieve start- stop function and downtime belt conveyor, belt conveyor and then signal back to the operation panel, plc mc

6、gs judged feedback signal switch button operation panel or run signal or malfunction signal, accurate belt machine protection. keywords: belt conveyer; sensor;mitsubishi fx1n; mcgs 前言 在現(xiàn)代工業(yè)中，對(duì)于一個(gè)行業(yè)來說物料的傳輸至關(guān)重要，而傳輸通常用到的工具 就是皮帶。這種皮帶一般來說都是幾百米甚至是幾千米，由于傳輸長度的原因，在傳 輸過程中往往會(huì)出現(xiàn)皮帶跑偏、撕裂等不正常工作的現(xiàn)象。還有就是物料在長距離傳 輸時(shí)會(huì)出

7、現(xiàn)物料散落從而堆在皮帶周圍，影響皮帶的傳輸；帶動(dòng)皮帶的電機(jī)也會(huì)因?yàn)?長距離和長時(shí)間的工作而發(fā)熱，從而使電機(jī)周圍的物料發(fā)熱冒煙，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)， 造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 在過去的幾十年里，皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)木嚯x不是很長，其保護(hù)系統(tǒng)很不完善，在出現(xiàn) 跑偏、冒煙、撕裂、堆料的情況時(shí)，往往需要人去停止皮帶機(jī)，這樣很容易出現(xiàn)更嚴(yán) 重的情況。而現(xiàn)在的皮帶基本都是長距離、高負(fù)載的運(yùn)輸，要是投入大量的人力去看 管則不太合理，針對(duì)以上的情況，目前的皮帶機(jī)保護(hù)已經(jīng)使用以 plc 為核心控制系統(tǒng) 的智能保護(hù)取代了人工的保護(hù)，大大提高了保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和快速性1。而單獨(dú)的 plc 并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶機(jī)的保護(hù)，還要配合傳感器進(jìn)

8、行故障信號(hào)的采集，來實(shí)時(shí)檢測皮 帶機(jī)的運(yùn)行情況，在檢測到故障時(shí)及時(shí)停機(jī)。例如：帶動(dòng)皮帶的電機(jī)因過載而發(fā)熱， 使周圍的煙霧濃度達(dá)到了傳感器的檢測量時(shí)，plc 控制電機(jī)立即停止工作，同時(shí)對(duì)電機(jī) 灑水降溫和除煙。這樣的保護(hù)系統(tǒng)不僅提高了生產(chǎn)效率，還減少了人力和財(cái)力的投入。 目前就我實(shí)習(xí)和工作的工廠來說，工廠生產(chǎn)的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)基本都是通過普通 的單片機(jī)顯示屏與 plc 通訊，顯示的效果并不是很理想，產(chǎn)品也更新?lián)Q代幾次，對(duì)屏 幕的顯示以及通過上位機(jī)操作等方面的改進(jìn)并沒有實(shí)施，基于以上情況可知皮帶機(jī)保 護(hù)可以向人工智能發(fā)展，可以通過添加上位機(jī)的方式來實(shí)現(xiàn)操作的方便性，報(bào)出故障 的實(shí)時(shí)性，在遇到可消除故障

9、時(shí)，設(shè)備可以自行處理故障，繼續(xù)運(yùn)行，并能達(dá)到無人 化管理運(yùn)行的模式。在我實(shí)習(xí)和工作的公司里用的最多的是北京昆侖通態(tài)的組態(tài)屏幕， 該屏幕性能穩(wěn)定價(jià)格合理，能有效的對(duì)設(shè)備操作、故障報(bào)警和運(yùn)行控制，因此本次論 文也將采用該屏來和 plc 配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶機(jī)的有效操控和保護(hù)。 今后在皮帶機(jī)保護(hù)這塊領(lǐng)域必將會(huì)朝著智能化的方向發(fā)展，特別是煤礦行業(yè)！而 智能化未來的發(fā)展趨勢(shì)就是自動(dòng)控制，必不可少的就是使用 plc，這也是本次設(shè)計(jì)的最 初想法。本文將從設(shè)計(jì)皮帶機(jī)的方案到軟硬件設(shè)計(jì)，以及整體的調(diào)試和故障處理等， 來設(shè)計(jì)保護(hù)系統(tǒng)。 1 皮帶機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)方案及概述 1.1 皮帶機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)方案 1.1.1 整體設(shè)計(jì)方案

10、 本設(shè)計(jì)的保護(hù)系統(tǒng)總共可劃分為兩個(gè)大項(xiàng)：硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)及通 過核心控制器件三菱 fx1n 來實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶機(jī)的起?？刂埔约鞍l(fā)生故障時(shí)及時(shí)給予保護(hù)8。 再由 mcgs 組態(tài)屏對(duì)三菱 fx1n 以及皮帶運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和故障的采集，來實(shí)時(shí)反應(yīng)皮 帶機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)18。軟件設(shè)計(jì)及通過實(shí)際要求對(duì) fx1n 和 mcgs 組態(tài)屏進(jìn)行程序的 編寫。 皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)硬件分為七個(gè)部分：主控三菱 fx1n、mcgs 組態(tài)屏、開關(guān)電源、繼 電器組、電機(jī)、led 燈組、按鈕。 設(shè)計(jì)思路：通過按鈕或者 mcgs 組態(tài)屏幕來實(shí)現(xiàn)對(duì)三菱 fx1n 的控制，當(dāng) fx1n 得到 信號(hào)時(shí)及時(shí)給繼電器組發(fā)出吸合信號(hào)，從

11、而接通電機(jī)的電源使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)高低速 流水燈也隨電壓的大小自行切換流動(dòng)速度18。皮帶的正反轉(zhuǎn)則通過一個(gè)改變電機(jī)電源 進(jìn)電正負(fù)極的換向小按鈕來實(shí)現(xiàn)2。當(dāng) fx1n 采集到模擬故障傳感器的信號(hào)時(shí)，及時(shí)給 fx1n 信號(hào)來停止對(duì)繼電器組供電，讓皮帶機(jī)停止運(yùn)行，mcgs 組態(tài)屏則通過 fx1n 實(shí)時(shí) 采集皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和故障信號(hào)，再將這些信號(hào)反饋給操作人員，操作人員再對(duì)故障進(jìn) 行排查。系統(tǒng)的硬件框圖如圖 1 框圖所示。 圖 1 系統(tǒng)硬件框圖 1.1.2 硬件布局設(shè)計(jì)方案 考慮到空間和重量因素，本次設(shè)計(jì)選擇的底板為雙層硬紙板，硬件布局遵循合理、 美觀的要求，大致將硬件分為五個(gè)區(qū)，及開關(guān)電源區(qū)、繼電器組區(qū)

12、、三菱 fx1n 區(qū)、電 機(jī)區(qū)和按鈕區(qū)，led 燈的放置則由皮帶的放置區(qū)域來定。電源的供給采用的是插拔式接 頭，并且配有保險(xiǎn)，以保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的電路。 1.2 保護(hù)系統(tǒng)組成單元的概述 1.2.1 三菱 fx1n 本系統(tǒng)的主控部分采用的是三菱 fx1n，其性能穩(wěn)定、可操作性高、并且便于維護(hù)； 相對(duì)于西門子的 s7-200 而言，其價(jià)格也便宜，在大批量生產(chǎn)皮帶機(jī)保護(hù)設(shè)備時(shí)可以大 量減少成本18；三菱 fx1n 配備有一個(gè) rs422 通訊接口，也可以添加 io 模塊和通訊模 塊等功能模塊，可同時(shí)與上位機(jī)或者各類保護(hù)器進(jìn)行通訊，符合本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定 性以及可擴(kuò)展性和便于維護(hù)的要求，因此本設(shè)計(jì)采用三菱

13、 fx1n 系列 plc 作為核心控制 單元。三菱 fx1n-60mr 如圖 2 所示。 圖 2 三菱 fx1n-60mr 1.2.2 直流 12v led 燈 設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到皮帶機(jī)的高低速檢測以及判斷皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，一方面通過 上位機(jī)來實(shí)時(shí)監(jiān)測，另一方面就是使用流水指示燈來反饋皮帶機(jī)的速度和運(yùn)行情況。 本次設(shè)計(jì)使用的是工作電壓為 dc12v 的 dc5v 串電阻 led 指示燈。led 燈如圖 dc12v led 所示。 圖 3 dc12v led 燈 1.2.3 組態(tài)屏 mcgs 為了能方便操作皮帶機(jī)的運(yùn)行以及實(shí)時(shí)的監(jiān)視皮帶機(jī)的運(yùn)行狀況，本設(shè)計(jì)加入了 上位機(jī)控制和監(jiān)視的功能，即使用 m

14、cgs 組態(tài)觸摸屏控制皮帶機(jī)和監(jiān)視皮帶機(jī)的運(yùn)行， 從而減少了人力的投入使用。mcgs 操作簡便、可視性好，并且可以當(dāng)做無紙化記錄儀， 還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，支持串行通訊和以太網(wǎng)通訊，能很好的兼容下行設(shè)備，結(jié) 合以上特點(diǎn)以及考慮到其他信號(hào)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的干擾，故選擇 mcgs 作為本次設(shè)計(jì)的上位 機(jī)18。mcgs 組態(tài)觸摸屏如圖 4 所示。 圖 4 mcgs 組態(tài)屏 1.2.4 開關(guān)電源和直流繼電器 實(shí)際生產(chǎn)中皮帶機(jī)的工作電壓都往往高于民用電的，所以不可能直接通過開關(guān)來 控制，特別是智能皮帶機(jī)控制系統(tǒng)，使用的基本都是弱電，這就需要利用直流繼電器 的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)“開關(guān)”功能，而直流繼電器的工作電壓為直

15、流電壓，所以就需要開關(guān) 電源把高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰碾妷?，以控制直流繼電器的分?jǐn)?，來?shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的 啟 停 720。開關(guān)電源如圖 5 所示，直流繼電器如圖 6 所示。 圖 5 開關(guān)電源 圖 6 直流繼電器 1.2.5 減速電機(jī)和直流水泵電機(jī) 皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圍繞的必然是皮帶和帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，在工業(yè)生產(chǎn)中 電機(jī)的種類很多，工作電壓和功率都不同，根據(jù)需要可以選擇不同種類和型號(hào)的電機(jī)4 14。但是不管何種電機(jī)，對(duì)于其保護(hù)措施的理念基本都是一致的，即出現(xiàn)皮帶撕裂、 打滑、跑偏以及皮帶機(jī)的機(jī)頭冒煙和堆料時(shí)及時(shí)停止電機(jī)，以保護(hù)皮帶和電機(jī)，從而 實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的無人看管以至于皮帶機(jī)的自保護(hù)和故障的自處理

16、。本次設(shè)計(jì)使用的是模 擬皮帶電機(jī)的 dc24v 減速電機(jī)，灑水電機(jī)使用的是 dc12v 水泵1013。設(shè)計(jì)的目的就是 當(dāng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)出現(xiàn)撕裂、堆料、跑偏以及冒煙故障時(shí)能自動(dòng)停止運(yùn)行，尤其是出 現(xiàn)冒煙故障時(shí)能自行簡單的自處理，即冒煙故障一發(fā)出灑水電機(jī)就啟動(dòng)，打開灑水閥 門進(jìn)行除煙降溫處理，這樣就可以減少后期維修的任務(wù)。減速電機(jī)如圖 7 所示，水泵 電機(jī)如圖 8 所示。 圖 7 dc24v 減速電機(jī) 圖 8 dc12v 水泵電機(jī) 1.2.6 其他元器件的概述 本設(shè)計(jì)除了主控單元、監(jiān)視單元、繼電器組、led 燈組以及電源模塊外，還需要的 是傳感器模塊和手動(dòng)操作單元?？紤]到實(shí)際傳感器的體積龐大，影響

17、整體器件的布局， 因此本設(shè)計(jì)使用的是小開關(guān)按鈕來代替?zhèn)鞲衅鳎梢阅M實(shí)際生產(chǎn)中傳感器采集到的 故障信號(hào)，然后反饋給 plc，經(jīng)過 plc 的 cpu 處理對(duì)比，輸出停機(jī)信號(hào)安原，使電機(jī)停 止運(yùn)行，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的6；手動(dòng)操作單元使用的是普通按鈕，使用的是其常 開點(diǎn)，通過按鈕可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)的起動(dòng)、停止、急停、故障清除以及沿線緊急停機(jī)等功 能；本保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于過流、過載等不正常工作情況的解決方案是在交流 220v 進(jìn)電添加 熔斷器單元，使用的熔斷器最大通過電流為 2a 或 5a，可以有效的保護(hù)整個(gè)供電系統(tǒng)13 15。 2 皮帶機(jī)保護(hù)硬件設(shè)計(jì) 2.1 各器件的布局設(shè)計(jì) 硬件的布局設(shè)計(jì)是建立在元器件

18、的選型上，根據(jù)元器件的大小將元件整齊擺放， 模塊化器件需排放在模塊化區(qū)域內(nèi)，擺放的同時(shí)不能影響到其他元件的正常工作，也 不能阻礙了后續(xù)的布線通道。硬件布局圖如圖整體器件布局所示。 圖 9 整體器件布局 2.2 硬件保護(hù)設(shè)計(jì) 在實(shí)際生產(chǎn)中各種干擾因素都有可能對(duì) plc 的 cpu 產(chǎn)生影響，從而使軟件功能出 現(xiàn)失靈或者誤動(dòng)作的現(xiàn)象，因此在硬件設(shè)計(jì)時(shí)使用了故障繼電器的 2 個(gè)常閉點(diǎn)，一共 使用了四個(gè)繼電器的 8 個(gè)常閉點(diǎn)，每個(gè)繼電器的 2 個(gè)常閉點(diǎn)兩兩串聯(lián)，當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行 過程中出現(xiàn)故障時(shí)，任何一個(gè)故障繼電器動(dòng)作都會(huì)使電機(jī)停止運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮 帶機(jī)的硬件保護(hù)16。 2.3 整體線路設(shè)計(jì) 根據(jù)器件

19、的布局選擇大小、厚度合適的紙板作為固定元器件的底板，考慮到所有 元件在一塊的重量，底板只能選擇重量較輕的紙板。本次設(shè)計(jì)選擇的是國標(biāo) 0.5 平方 毫米的軟線，能夠滿足交流 220v 電壓長時(shí)間工作不發(fā)熱的要求。由于本設(shè)計(jì)不僅有軟 件保護(hù)還有硬件保護(hù)，即出現(xiàn)故障時(shí)通過直流繼電器來斷開電機(jī)的電源，因此在對(duì)繼 電器接線時(shí)有交錯(cuò)和橫穿，并不影響整體的布線。按照布線“橫平豎直”的原則，控 制按鈕和故障模擬按鈕的走線需和控制線路并行，led 燈為小線，與國標(biāo)線相接時(shí)需使 用熱縮管對(duì)其進(jìn)行密封處理，處理完成的線路也需要和控制線路并行。焊接線路時(shí)要 確保不虛焊、連焊，結(jié)合以上要求完成保護(hù)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)。整體線路

20、圖如圖 10 所示。 圖 10 系統(tǒng)整體線路圖 2.4 系統(tǒng)整體接線原理圖 圖 11 皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)接線圖 3 皮帶機(jī)保護(hù)軟件設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)的軟件保護(hù)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)最主要的保護(hù)即軟件保護(hù)，它與硬件保護(hù)構(gòu)成了本系同的雙重保護(hù)，在電 機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)可以有效的保護(hù)電機(jī)15。在設(shè)計(jì)本保護(hù)系統(tǒng)時(shí)使用了近端控制和上 位機(jī)控制，兩種控制所使用的 plc 變量不同，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要使用雙重變量，來實(shí) 現(xiàn)這兩種方式的控制11。三菱 fx1n 的輸入變量為 x,輸出變量為 y，兩種控制方式的共 同點(diǎn)都是使用了同一個(gè)輸出變量 y,不同的是近端控制使用的是輸入變量 x，上位機(jī)控 制使用的是中間變量 m，主要原因是

21、三菱 fx1n 的輸入變量在上位機(jī)編程環(huán)境中是只讀 變量，而上位機(jī)控制變量必須是可讀并且可寫的變量，因此在對(duì)上位機(jī)編程時(shí)使用了 三菱 fx1n 中可以讀寫的中間變量 m 來進(jìn)行編程。由于兩種控制方式使用的是兩種輸入 變量，同一個(gè)輸出變量，所以在使用 gx developer 對(duì) plc 編程時(shí)采用了輸入變量并聯(lián) 的形式，即同一個(gè)功能的變量在梯形圖中并接在一起，來實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)輸出變量的控 制。兩種控制方式的切換主要是利用中間變量 m24 來實(shí)現(xiàn)，即在 plc 中把 m24 的常開 點(diǎn)和常閉點(diǎn)定義為屏幕控制和近端按鈕控制1。例如：x7 代表的是模擬煙霧傳感器按 鈕，m23 代表的是屏幕的模擬煙霧故

22、障按鈕，而在 x7 和 m23 的前面必須添加一個(gè) m24 的常開點(diǎn)和常閉點(diǎn)，形成一個(gè)互鎖結(jié)構(gòu)，即屏幕控制時(shí)按鈕不能控制，反之亦然。正 常送電的情況下是屏幕控制，需要按鈕控制時(shí)只需點(diǎn)擊屏幕中的控制方式選擇按鈕即 可。x7 和 m23 模擬煙霧功能的測試截圖如圖 12 所示。 圖 12 模擬煙霧故障測試 3.2 plc 軟件分塊化設(shè)計(jì) 3.2.1 主控程序 皮帶機(jī)保護(hù)的前提是實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的起?？刂疲虼嗽诰幊虝r(shí)首先是主控程序的編 寫，本次設(shè)計(jì)使用了四個(gè)輸入變量 x0、x1、x2、x3 和 m14、m15、m16、m17 作為電機(jī) 的起動(dòng)、停止、故障清除以及沿線急停按鈕控制點(diǎn)，梯形圖中按鈕之間也添加

23、了互鎖 點(diǎn)，即在起動(dòng)點(diǎn)之前添加了沿線急停的常閉點(diǎn)，在沿線急停觸發(fā)后，電機(jī)是起動(dòng)不了 的。同樣，在任何一個(gè)故障觸發(fā)后電機(jī)也是起動(dòng)不了的，必須在排查完故障后才能使 用故障清除按鈕將故障清除，然后重新起動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)一方面是防止在故障發(fā)生后， 人為的誤操作導(dǎo)致電機(jī)的損毀19；另一方面是要求故障發(fā)生后必須先排查故障，否則 無法起動(dòng)電機(jī)，一定程度上也可以避免元件的重復(fù)動(dòng)作，從而延長元件的使用壽命。 主控的部分程序截圖如圖 13 所示。 圖 13 主控部分程序截圖 3.2.2 流水燈程序 本設(shè)計(jì)中所使用的流水燈主要是表現(xiàn)減速電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)是高速還是低速， 也作為電機(jī)是否在運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)依據(jù)。編程中編寫流水

24、燈程序的思路是使用循環(huán)語句， 由于 gx developer 中沒有構(gòu)建好的循環(huán)語句塊，所以采用傳統(tǒng)的語句循環(huán)，即多次使 用中間變量和定時(shí)器構(gòu)成互鎖結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)循環(huán)8。高速流水燈跟低速流水燈所使用的輸 出變量都不同，高速和低速各使用了 5 個(gè)輸出變量 y10、y11、y12、y13、y14 和 y15、y16、y17、y20、y21，作為五個(gè) led 燈控制的端口。之所以高速和低速不使用五 個(gè)相同的變量的原因是在 gx developer 中編寫程序不允許同一個(gè)輸出變量被其他變量 多次使用，否則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)變量動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的輸出變量不動(dòng)作或者誤動(dòng)作，但是輸出 變量的觸點(diǎn)可以被多次使用111。同理，p

25、lc 內(nèi)部的定時(shí)器也不能被多次使用。 3.2.3 單獨(dú)高低速程序 在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)于物料的傳輸速度也有一定的要求，特別是煤礦行業(yè)，生產(chǎn)的速 度直接影響到效益，因此最常使用的就是全速運(yùn)行。但是皮帶機(jī)直接全速起動(dòng)的話很 有可能直接將皮帶撕裂，所以無法直接給電機(jī)通電運(yùn)行，目前行業(yè)中解決該問題的方 法是使用軟啟動(dòng)設(shè)備或者變頻設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的低速起動(dòng)到全速運(yùn)轉(zhuǎn)，有效的解 決了直接起動(dòng)所出現(xiàn)的一系列問題12。本設(shè)計(jì)解決該問題的方式是使用高低速的順序 起動(dòng)和單獨(dú)起動(dòng)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的全速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對(duì)于高低速程序的設(shè)計(jì)包含了順序控制 和單獨(dú)控制，順序控制程序相對(duì)簡單一點(diǎn)，就是使用兩組定時(shí)器做一個(gè)延時(shí)動(dòng)作即可5。

26、單獨(dú)低速和單獨(dú)高速程序相對(duì)復(fù)雜，在編寫單獨(dú)低速和單獨(dú)高速程序時(shí)涉及到按鈕起 動(dòng)、單獨(dú)起動(dòng)的相互干擾，因此在編寫梯形圖中需要添加互鎖，即按鈕起動(dòng)時(shí)單獨(dú)起 動(dòng)無法進(jìn)行，本次設(shè)計(jì)單獨(dú)低速和單獨(dú)高速使用的按鈕輸入變量為 x10 和 x11，輸出變 量為 y24 和 y25。單獨(dú)高、低速程序設(shè)計(jì)的部分截圖如圖 14 所示。 圖 14 單獨(dú)高、低速程序部分截圖 3.2.4 故障指示燈程序 在本設(shè)計(jì)中對(duì)于故障信息的傳達(dá)不僅采用了故障繼電器也采用了故障指示燈的方 式，兩種方式都可以很直觀的觀察到皮帶當(dāng)前的運(yùn)行狀況3。是故障燈只使用了一個(gè)輸 出端口 y22。故障燈實(shí)現(xiàn)閃爍功能的主要因素是使用了 plc 內(nèi)部的中

27、間變量 m11、m12、m13 和定時(shí)器 t20、t21、t22，在編寫程序是添加了互鎖機(jī)構(gòu)，使得中間變 量和定時(shí)器的線包在 cpu 內(nèi)部進(jìn)行延時(shí)循環(huán)，這樣就使得輸出端口 y22 不斷的延時(shí)通 斷，實(shí)現(xiàn)了閃爍效果。如果故障一直觸發(fā)并沒有被排查掉，故障燈會(huì)一直閃爍，因?yàn)?在故障燈的梯形圖中并接了所有故障的常開點(diǎn)，所以任何一種故障觸發(fā)都會(huì)使故障燈 一直閃爍，只有當(dāng)故障被清除了才能停止閃爍，這個(gè)設(shè)計(jì)主要是提示用戶要注意故障 的排查。 3.2.5 故障和灑水程序 皮帶機(jī)保護(hù)主要是在故障狀態(tài)時(shí)停止電機(jī)的運(yùn)行，從而保護(hù)電機(jī)13。本設(shè)計(jì)設(shè)置 了常見的四種故障，即撕裂、堆料、跑偏、煙霧，任何一種故障被觸發(fā)后都

28、會(huì)使電機(jī) 停止運(yùn)行，還添加了自處理功能，即在煙霧故障時(shí)能自行灑水降塵、降溫，可以有效 的保護(hù)設(shè)備。故障程序的編寫主要是利用 plc 的輸入變量 x4、x5、x6、x7 和輸出變量 y4、y5、y6、y7，在編寫程序時(shí)使用到了三菱 fx1n 中的內(nèi)部定時(shí)器來作為故障觸發(fā)后 的延時(shí)停機(jī)功能，灑水程序的設(shè)計(jì)是配合煙霧故障的，即當(dāng)煙霧故障觸發(fā)后灑水開始， 12 秒后灑水停止，主要目的是除去周圍的煙霧以及對(duì)電機(jī)進(jìn)行降溫處理，因?yàn)闄C(jī)頭的 煙霧主要是電機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量的熱而產(chǎn)生的13。煙霧故障、灑水程序截圖如圖 15 和 16 所示。 圖 15 煙霧程序部分截圖 圖 16 灑水程序部分截圖 3.2.6

29、沿線急停 沿線急停主要適用于煤礦的輸送，因?yàn)槠扛粢欢尉嚯x都會(huì)有專人的看管并且 配有擴(kuò)播電話，主要是通知皮帶周圍的人群皮帶要運(yùn)行了不能靠近。添加沿線急停就 是模擬實(shí)際生產(chǎn)時(shí)皮帶在運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)的一些特殊情況而要緊急停機(jī)。因此 對(duì)沿線急停的要求就是運(yùn)行前按下后皮帶不能起動(dòng)，運(yùn)行時(shí)按下后一條皮帶都要停止， 所以編寫沿線急停程序主要目的是使 plc 內(nèi)部程序都停止工作并且不能斷了控制回路 的電源。考慮到以上要求本次設(shè)計(jì)使用的是按鈕的上升沿觸發(fā)，用的是輸入端口 x3 作 為按鈕，控制中間變量 m3，其常閉點(diǎn)為動(dòng)作點(diǎn)串接在每個(gè)語句中，即實(shí)現(xiàn)沿線急停功 能。 3.3 mcgs 觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì) 本次

30、設(shè)計(jì)使用的上位機(jī)是北京昆侖通態(tài)的組態(tài)屏，編程所用的開發(fā)環(huán)境是 mcgs 組 態(tài)軟件 7.6 嵌入版，與三菱 fx1n 的通訊方式是串口通訊線轉(zhuǎn) rs422 通訊直連，通過上 位機(jī)控制 plc 的主要原理是尋地址方式，在 mcgs 組態(tài)開發(fā)環(huán)境中將三菱 fx1n 內(nèi)部對(duì) 應(yīng)的功能地址寫入 mcgs 組態(tài)中對(duì)應(yīng)的按鈕、指示燈以及其他元件即可，使用屏幕控制 時(shí)只需觸摸對(duì)應(yīng)的功能按鈕即可17。在組態(tài)編程時(shí)不僅設(shè)計(jì)了控制、故障、運(yùn)行界面， 還設(shè)計(jì)了封面，主要是展示本次設(shè)計(jì)的方向以及設(shè)計(jì)人員信息，在編寫封面、運(yùn)行、 故障、控制畫面組態(tài)程序時(shí)都使用到了組態(tài)的位圖添加以及 mcgs 內(nèi)部的時(shí)間函數(shù) date、

31、time，以及內(nèi)部運(yùn)行時(shí)間函數(shù) runtime，主要是顯示當(dāng)前時(shí)間以及系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí) 間，也方便了用戶記錄各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)18。運(yùn)行畫面的設(shè)計(jì)主要是實(shí) 現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者不正常運(yùn)行狀態(tài)是能及時(shí)準(zhǔn)確的顯示故障 類型以及運(yùn)行的狀態(tài)；故障畫面主要是對(duì)故障信息的采集以及故障的實(shí)時(shí)顯示，并且 可以查詢到一天內(nèi)出現(xiàn)的故障；控制畫面主要是實(shí)現(xiàn)對(duì) plc 的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī) 的控制以及故障的模擬，其布局設(shè)計(jì)主要是依照按鈕控制對(duì)應(yīng)功能來逐一排版的。 3.3.1 組態(tài)屏開機(jī)封面 封面設(shè)計(jì)主要使用了時(shí)間函數(shù)功能以及位圖的插入。組態(tài)屏開機(jī)封面如圖 17 所示： 圖 17 組態(tài)開機(jī)封面

32、 3.3.2 系統(tǒng)運(yùn)行界面 運(yùn)行畫面組態(tài)設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，主要使用到的三菱 fx1n 內(nèi)部的地址有流水燈的 y10、y11、y12、y13、y14、和 y15、y16、y17、y20、y21；故障的 y4、y5、y6、y7 以及灑水的 y3；電機(jī)運(yùn)行的 y1 和 y2。通過對(duì)這些地址的監(jiān)控從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部程序以及硬件狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng) 的運(yùn)行組態(tài)畫面如圖 18 所示。 圖 18 運(yùn)行畫面組態(tài) 3.3.3 故障記錄界面 故障記錄畫面主要是在組態(tài)時(shí)將 y4、y5、y6、y7 定義為報(bào)警類型變量，只要變量 觸發(fā)就會(huì)在報(bào)警條內(nèi)顯示，可以快速知道當(dāng)前系統(tǒng)的故障。故障畫面組態(tài)如圖

33、 19 所示。 圖 19 故障記錄組態(tài) 3.3.4 主控界面 主控程序設(shè)計(jì)主要是方便用戶的操作，不僅可以使用按鈕控制，也可以使用屏幕 控制。主控畫面的組態(tài)使用到了三菱 fx1n 內(nèi)部的變量有 m14、m15、m16、m17、m18、m19 和 m20、m21、m22、m23、m24、m25，分別對(duì)應(yīng)的是控 制部分的按鈕和模擬實(shí)驗(yàn)部分的按鈕。控制方式選擇采用的是 plc 中間變量 m24 來實(shí) 現(xiàn)的，在 plc 程序內(nèi)部的功能按鈕前端都添加了 m24 的常開點(diǎn)或者常閉點(diǎn)，在屏幕中 點(diǎn)擊按鈕的作用就是強(qiáng)制 m24 為常開或者常閉，從而實(shí)現(xiàn)控制方式的切換，默認(rèn)的控 制方式是屏幕控制。系統(tǒng)的控制畫面組

34、態(tài)如圖 20 所示。 圖 20 控制畫面組態(tài) 3.4 觸摸屏 plc 聯(lián)機(jī)程序設(shè)計(jì) 觸摸屏與三菱 fx1n 通訊的硬件連接方式是使用串口通訊轉(zhuǎn) rs422 通訊線直連，組 態(tài)屏可以通過通訊線直接讀寫 plc 內(nèi)部的變量1718。因此在編寫組態(tài)程序時(shí)使用的基 本上是 plc 內(nèi)部的功能變量，通過控制 plc 內(nèi)部的變量來實(shí)現(xiàn)外部的硬件動(dòng)作，從而 達(dá)到控制或保護(hù)的目的。由于屏幕控制和按鈕控制使用的變量不同，故在 plc 程序編 寫時(shí)也要將屏幕組態(tài)時(shí)使用到的中間變量添加到 plc 中，主要方式是在 plc 的功能變 量中并聯(lián)一組中間變量，這樣就可以實(shí)現(xiàn)兩種方式同時(shí)使用，但是實(shí)際情況中不允許 多種控制

35、方式同時(shí)使用，因此在編寫程序時(shí)使用了中間變量 m24 作為控制方式切換的 功能變量，及在按鈕和屏幕的功能變量前加入一 m24 的一個(gè)開點(diǎn)或者閉點(diǎn)，從而達(dá)到 單獨(dú)控制的目的。 4 系統(tǒng)調(diào)試及故障處理 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境和調(diào)試環(huán)境簡述 gx developer 是三菱 fx1n 系列 plc 的主要編程開發(fā)環(huán)境,編程方式有梯形圖和指 令表兩種，本次設(shè)計(jì)使用的是梯形圖直接編寫，然后轉(zhuǎn)化為指令表保存，因此在編程 方面 gx developer 靈活性比較好，而且編程也相對(duì)簡單1。由于沒有模塊化得語句， 本次編程主要是邏輯關(guān)系的編程，在語言結(jié)構(gòu)上相對(duì)復(fù)雜一些，因此在檢查程序問題 時(shí)會(huì)比較困難，但是 g

36、x developer 內(nèi)部有注釋功能，所以在編寫程序時(shí)可以對(duì)其進(jìn)行 標(biāo)注，節(jié)省了后續(xù)的程序檢查時(shí)間。gx developer 還特有在線監(jiān)控和診斷功能，聯(lián)機(jī) 后可以實(shí)時(shí)觀察到 plc 內(nèi)部程序動(dòng)作的情況，也可以對(duì)其進(jìn)行在線修改，因此該開發(fā) 環(huán)境有很好的靈活性，在應(yīng)對(duì)一些特定的問題時(shí)能準(zhǔn)確定位并逐一排查。 gx simulator 是三菱 fx1n 系列 plc 的軟件調(diào)試環(huán)境，它主要是通過計(jì)算機(jī)上的虛 擬 cpu 進(jìn)行程序的模擬，進(jìn)而對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)測到程序的運(yùn)行狀態(tài)和 執(zhí)行的流程，因此在實(shí)際編程時(shí)可以有效的將可能出現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題解決 掉。在對(duì)程序中所使用的元件調(diào)試時(shí)基

37、本上包含了所有的實(shí)際需要功能，例如：強(qiáng)制 on、off，強(qiáng)制取反等，在 plc 寫入程序后會(huì)使調(diào)試更加快速有效。在 gx simulator 運(yùn)行時(shí)可以看出程序執(zhí)行所需的時(shí)間，也可以隨時(shí)停止測試也不影響后續(xù)的編程，在 一定程度上提高了測試的效率，因此本次設(shè)計(jì)的所編寫的程序都是先經(jīng)過 simulator 調(diào)試后才寫入 plc 中的，之后才進(jìn)行整機(jī)的調(diào)試運(yùn)行。 4.2 硬件組成部分調(diào)試 本次設(shè)計(jì)的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)硬件部分主要有 plc、mcgs 組態(tài)屏、直流電機(jī)、開關(guān) 電源、繼電器組、led 燈以及按鈕等。每個(gè)器件的測試都使用的是交流 220v 電源，其 中對(duì) plc 的調(diào)試的方法是用一根導(dǎo)線將輸入

38、端子逐一與 com 端短接，觀察輸入端的亮 燈情況與實(shí)際點(diǎn)是否一致，輸出端的調(diào)試是直接使用 x0 作為控制三菱 fx1n-60mr 所有 輸出點(diǎn)的開關(guān)，觸發(fā) x0 后觀察對(duì)應(yīng)的輸出端的指示燈的狀態(tài)即可；mcgs 組態(tài)屏的測試 是與開關(guān)電源配合的，因?yàn)槠聊坏墓╇婋妷菏侵绷?dc24v，在接通 ac220v 后用萬用表 測量開關(guān)電源的輸出電壓，然后才能接通屏幕，屏幕得電后即可用手觸摸測試其性能； 直流電機(jī)、繼電器組以及 led 燈也都是配合開關(guān)電源測試的，測試方法都是使用開關(guān) 電源的輸出端來給器件通電，運(yùn)行正常即可裝入整機(jī)，由于繼電器組是由 8 個(gè)直流繼 電器組成，所以在對(duì)繼電器組測試時(shí)采用的是并

39、聯(lián)供電方式，測試完成即可進(jìn)入整機(jī) 的調(diào)試9。 4.3 系統(tǒng)整體調(diào)試 系統(tǒng)整體的硬件跟軟件全部調(diào)試完畢后進(jìn)行整機(jī)的調(diào)試，plc 與上位機(jī)通過數(shù)據(jù)線 接通后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電，通過屏幕控制皮帶機(jī)的運(yùn)行以及故障的模擬。首先是使用屏 幕翻到控制界面，將控制方式切換到屏幕控制，通過觸摸虛擬按鈕來控制電機(jī)，觀察 電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否與操作功能相對(duì)應(yīng)；之后是進(jìn)行故障模擬，在故障觸發(fā)后再進(jìn)行 起動(dòng)操作，觀察電機(jī)是否能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，主要是測試運(yùn)行前故障是否起到了閉鎖作用，再 將故障清除重新啟動(dòng)電機(jī)，等電機(jī)運(yùn)行起來后觸發(fā)任意的故障，觀察電機(jī)是否停止運(yùn) 行，這主要是測試電機(jī)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)是否能夠正常保護(hù)；在屏幕功能測試完成

40、 后使用按鈕控制，使用屏幕把控制方式切換到按鈕控制之后翻至運(yùn)行界面，使用按鈕 起動(dòng)或者進(jìn)行故障模擬再觀察運(yùn)行界面是否將實(shí)際的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)確的反饋回來， 這是測試監(jiān)視功能是否正常工作；通過以上測試后將屏幕翻至故障記錄界面觀察之前 出現(xiàn)的故障是否被記錄了下來以及對(duì)應(yīng)的故障開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間是否與實(shí)際時(shí)間一 致，這主要是測試故障的記錄功能是否正常；通過以上測試后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行通電老化實(shí) 驗(yàn)，及通電 24 小時(shí)后觀察整個(gè)系統(tǒng)的硬件以及軟件是否還能正常工作，如果出現(xiàn)問題 需及時(shí)更改繼續(xù)老化試驗(yàn)，這主要是測試系統(tǒng)整體長時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性，到此整個(gè)系 統(tǒng)測試完畢。屏幕組態(tài)功能測試的部分截圖如圖 21 所示。 圖

41、 21 系統(tǒng)整體調(diào)試畫面 4.4 系統(tǒng)故障處理 在系統(tǒng)運(yùn)行過程中偶爾會(huì)出現(xiàn)一些問題，以下是本次設(shè)計(jì)在調(diào)試和運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的 一些故障，在此也提出了一些對(duì)應(yīng)故障的解決辦法： （1）系統(tǒng)送電時(shí)屏幕和開關(guān)電源都亮了，但是突然又滅了？ 解決辦法：由于本次設(shè)計(jì)對(duì)漏電、過載、短路的保護(hù)設(shè)計(jì)方法是在前級(jí)交流 220v 電源添加熔斷器單元作為電流保護(hù)，所以在頻繁送電時(shí)會(huì)出現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷情況，從而會(huì) 出現(xiàn)屏幕和開關(guān)電源亮一下然后又熄滅的現(xiàn)象。 （2）觸摸屏控制和按鈕控制都無法讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)？ 解決辦法：主要原因是通訊線接口沒有插好，將通訊插頭插好即可。因?yàn)楸敬卧O(shè) 計(jì)默認(rèn)的控制方式是屏幕控制，主要目的就是檢測通訊線是否插接到

42、位。只要通訊線 接好就可以直接通過屏幕對(duì)電機(jī)進(jìn)行起?？刂?，如果通訊線沒有插好，則屏幕就無法 控制，此時(shí)也無法切換按鈕控制，所以會(huì)出現(xiàn)屏幕和按鈕都無法控制的情況。 （3）ac220v 供電正常運(yùn)行繼電器也亮了，但無法切換到低速或者高速運(yùn)行狀態(tài)？ 解決辦法：檢查高低速切換的繼電器是否正常以及對(duì)應(yīng)的供電電源是否有問題。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的低速高速切換使用的是 dc12v 和 dc24v，以及直流繼電器，高低速切換 不了主要的問題就集中在電源和繼電器上面，只要這兩者有任意一個(gè)不正常工作都會(huì) 出現(xiàn)高低速無法切換的現(xiàn)象。 （4）系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)按鈕的任意一個(gè)故障都無法使電機(jī)停止，但是屏幕可以？ 解決辦法：使用短接線

43、將故障輸入點(diǎn)與 com 端短接，觀察對(duì)應(yīng)的指示燈是否亮， 以確認(rèn)輸入點(diǎn)是完好的。在調(diào)試時(shí)遇到該情況的原因是故障按鈕的 com 端虛焊了，沒 有與 plc 可靠連接，之所以沒有一個(gè)按鈕可以觸發(fā)故障，是因?yàn)楣收习粹o的公共端是 短接在一起的，所以只要公共的 com 端斷了或者虛焊了都無法觸發(fā)故障，因此按鈕無 法產(chǎn)生故障信號(hào)，電機(jī)也就無法停止。 結(jié)論 本設(shè)計(jì)主要是通過傳感器采集故障信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶機(jī)的保護(hù)，并設(shè)計(jì)了開機(jī)前 故障閉鎖功能和電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后故障的保護(hù)功能；控制方式設(shè)計(jì)分為屏幕控制和按鈕控制 兩種控制方式；主控部分的設(shè)計(jì)使用的是三菱 fx1n 和 mcgs 組態(tài)屏來對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行 控制和監(jiān)測。整體

44、的設(shè)計(jì)主要是通過兩大方面來設(shè)計(jì)的，即系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè) 計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要是硬件的布局和硬件的調(diào)試，完成以上兩者后才進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)；軟 件設(shè)計(jì)分為兩塊，一塊是三菱 fx1n 的程序編寫，另一塊是 mcgs 組態(tài)屏的畫面組態(tài)， 兩塊程序編寫完成后進(jìn)行單個(gè)的程序調(diào)試，再程序都沒有問題的前提下才能進(jìn)行程序 的聯(lián)調(diào)、老化；以上工作完成后進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，即通過實(shí)際操作來檢測軟件和硬件 的功能是否正常，完成整體的調(diào)試后也需要進(jìn)行老化試驗(yàn)處理，之后才算整機(jī)調(diào)試完 成12。 在設(shè)計(jì)時(shí)使用的 plc 開發(fā)環(huán)境是 gx developer，mcgs 的編程軟件是 mcgs 嵌入版 開發(fā)環(huán)境，原理圖的繪制使用的是

45、autocad 繪圖。利用以上軟件完成了本設(shè)計(jì)的軟件 設(shè)計(jì)和圖紙的繪制，以及部分的硬件布局圖的繪制。 系統(tǒng)整體調(diào)試的過程分為兩個(gè)部分及硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試主要是在測 試軟件前對(duì)元件進(jìn)行通電完好性測試，做好軟件與硬件結(jié)合調(diào)試的準(zhǔn)備；軟件調(diào)試主 要是測試系統(tǒng)在各種工作狀態(tài)中的工作情況是否符合軟件編寫的邏輯，以及測試軟件 在應(yīng)對(duì)強(qiáng)磁場等干擾信號(hào)時(shí)的抗干擾性。完成系統(tǒng)的整體調(diào)試后進(jìn)行老化試驗(yàn)，此時(shí) 即完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 綜上所述，本設(shè)計(jì)基于三菱 fx1n 的皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)在撕裂、堆料、跑偏、煙霧等 故障條件時(shí)能有效的保護(hù)電機(jī)，并能防止故障導(dǎo)致的其他傷害。在電機(jī)啟動(dòng)方面使用 了單機(jī)雙速的運(yùn)行

46、模式，可以很好的防止皮帶在突然的全壓起動(dòng)時(shí)造成的斷裂情況， 從而消除了故障隱患。本設(shè)計(jì)通過使用按鈕控制和屏幕控制的切換控制方式都實(shí)現(xiàn)了 系統(tǒng)的各項(xiàng)對(duì)應(yīng)功能，完成了本次設(shè)計(jì)的最終目的。 參考文獻(xiàn)： 1董愛華主編，李良，于瓊芳副主編.可編程控制器原理及應(yīng)用m.中國電力出版 社，2009:23-42. 2袁任光，張偉武.電動(dòng)機(jī)控制電路選用與 258 實(shí)例m.機(jī)械工業(yè)出版社,2005:12-19. 3董景新.控制工程基礎(chǔ)（第二版）m.清華大學(xué)出版社,2004:103-141. 4劉啟新.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)(第二版)m.中國電力出版社,2007:56-67. 5邱光源等.電路基礎(chǔ)m.高等教育出版社,1998

47、:112-124. 6郁有文,常健.傳感器原理及工程應(yīng)用m.電子科技大學(xué)出版社,2008:9-16. 7劉金琨.智能控制m.電子工業(yè)出版社,2005:63-68. 8王寶銀.三菱 fx 系列 plc 完全精通教程m.化學(xué)工業(yè)出版社,2012:34-40. 9祝志斌.新編中小微型電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)大全m.中國電力出版,2001:21-25. 10kevin collins . plc programming for industrial automationj.exposure publishing ，2007:11-16. 11juha pyrhonen*;* 沿線急停沿線急停 0 ld m24 1

48、 andp x003 3 ld m17 4 ani m24 5 orb 6 out m3 ;*;* 單獨(dú)低速單獨(dú)低速 7 ldi y004 8 ani y005 9 ani y006 10 ani y007 11 ldi x001 12 and m24 13 ldi m15 14 ani m24 15 orb 16 anb 17 ld m24 18 ani x000 19 ldi m24 20 ani m14 21 orb 22 anb 23 ld m24 24 ani x011 25 ldi m24 26 ani m19 27 orb 28 anb 29 ani m3 30 ld m24 3

49、1 and x010 32 or m5 33 ld m18 34 ani m24 35 orb 36 anb 37 out m5 38 out t14 k30 41 ldi y004 42 ani y005 43 ani y006 44 ani y007 45 ld m24 46 ani x001 47 ldi m24 48 ani m15 49 orb 50 anb 51 ani m3 52 ld m24 53 ani x000 54 ldi m24 55 ani m14 56 orb 57 anb 58 ani m6 59 and t14 60 out y024 ;*;* 單獨(dú)高速單獨(dú)高速

50、 61 ldi y004 62 ani y005 63 ani y006 64 ani y007 65 ld m24 66 ani x001 67 ldi m24 68 ani m15 69 orb 70 anb 71 ld m24 72 ani x000 73 ldi m24 74 ani m14 75 orb 76 anb 77 ani m18 78 ld m24 79 ani x010 80 ldi m24 81 ani m18 82 orb 83 anb 84 ani m3 85 ld m24 86 and x011 87 or m6 88 ld m19 89 ani m24 90 o

51、rb 91 anb 92 out m6 93 out t15 k30 96 ldi y004 97 ani y005 98 ani y006 99 ani y007 100 ld m24 101 ani x001 102 ldi m24 103 ani m15 104 orb 105 anb 106 ani m3 107 ld m24 108 ani x000 109 ldi m24 110 ani m14 111 orb 112 anb 113 ani m5 114 and t15 115 out y025 ;*;* 主控開始主控開始 116 ldi m3 117 ld m24 118 an

52、i x001 119 ldi m24 120 ani m15 121 orb 122 anb 123 ani y004 124 ani y005 125 ani y006 126 ani y007 127 ld m24 128 and x000 129 or y000 130 ld x010 131 and m24 132 orb 133 ld x011 134 and m24 135 orb 136 ld m18 137 ani m24 138 orb 139 ld m19 140 ani m24 141 orb 142 ld m14 143 ani m24 144 orb 145 anb

53、146 out y000 147 ldi m3 148 and y000 149 ani m5 150 ani m6 151 out t10 k30 154 ldi m3 155 ld m24 156 ani x001 157 ldi m24 158 ani m15 159 orb 160 anb 161 and t10 162 ani y002 163 ani m5 164 ani m6 165 out y001 166 out t11 k90 ;*;* 主控結(jié)束主控結(jié)束 169 ldi m3 170 ani m5 171 ani m6 172 ani y004 173 ani y005 1

54、74 ani y006 175 ani y007 176 ani y003 177 ld m24 178 ani x001 179 ldi m24 180 ani m15 181 orb 182 anb 183 ld t11 184 or y002 185 anb 186 out y002 ;*;* 撕裂撕裂 187 ld m24 188 ani x002 189 ldi m24 190 ani m16 191 orb 192 ld m24 193 and x004 194 or m7 195 ld m20 196 ani m24 197 orb 198 anb 199 ani y005 20

55、0 ani y006 201 ani y007 202 ani y003 203 out t16 k20 206 out m7 207 ld t16 208 out y004 ;*;* 堆料堆料 209 ld m24 210 ani x002 211 ldi m24 212 ani m16 213 orb 214 ld m24 215 and x005 216 or m8 217 ld m21 218 ani m24 219 orb 220 anb 221 ani y004 222 ani y006 223 ani y007 224 ani y003 225 out t17 k20 228 o

56、ut m8 229 ld t17 230 out y005 ;*;* 跑偏跑偏 231 ld m24 232 ani x002 233 ldi m24 234 ani m16 235 orb 236 ld m24 237 and x006 238 or m9 239 ld m22 240 ani m24 241 orb 242 anb 243 ani y005 244 ani y007 245 ani y004 246 ani y003 247 out t18 k20 250 out m9 251 ld t18 252 out y006 ;*;* 煙霧煙霧 253 ld m24 254 ani

57、 x002 255 ldi m24 256 ani m16 257 orb 258 ld m24 259 and x007 260 or m10 261 ld m23 262 ani m24 263 orb 264 anb 265 ani y005 266 ani y006 267 ani y004 268 out t19 k20 271 out m10 272 ld t19 273 out y007 ;*;* 灑水開始灑水開始 274 ldi m3 275 ld m24 276 ani x001 277 ldi m24 278 ani m15 279 orb 280 anb 281 ani

58、y005 282 ani y006 283 ani y004 284 ani m0 285 ldp y007 287 or m1 288 anb 289 out m1 290 out t12 k20 293 ldi m3 294 ld m24 295 ani x001 296 ldi m24 297 ani m15 298 orb 299 anb 300 ani y004 301 ani y005 302 ani m0 303 ani y006 304 ld t12 305 ldi m24 306 and m25 307 orb 308 anb 309 out y003 310 out t13

59、 k120 ;*;* 灑水結(jié)束灑水結(jié)束 313 ldi m3 314 and t13 315 out m0 ;*;* 低速流水燈開始低速流水燈開始 316 ldi m3 317 ld m24 318 ani x001 319 ldi m24 320 ani m15 321 orb 322 anb 323 ani y011 324 ani y012 325 ani y013 326 ani y014 327 ani m2 328 ld y001 329 or y024 330 ldi m24 331 and m26 332 orb 333 anb 334 out y010 335 out t0

60、k4 338 ldi m3 339 ld m24 340 ani x001 341 ldi m24 342 ani m15 343 orb 344 anb 345 ld y001 346 or y024 347 ldi m24 348 and m26 349 orb 350 anb 351 ani y012 352 ld t0 353 or y011 354 anb 355 out y011 356 out t1 k4 359 ldi m3 360 ld m24 361 ani x001 362 ldi m24 363 ani m15 364 orb 365 anb 366 ld y001 3