機(jī)電傳動控制（含PLC）課程設(shè)計PLC四節(jié)傳送帶的模擬設(shè)計

1、成績：課 程 設(shè) 計 報 告 書所屬課程名稱 機(jī)電傳動控制（含plc） 題 目 四節(jié)傳送帶的模擬plc 分 院 機(jī)電學(xué)院 專 業(yè)、班 級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 b0902 學(xué) 號 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 20 12年 07月 27日目 錄1 課程設(shè)計任務(wù)書12 總體設(shè)計23 硬件系統(tǒng)設(shè)計（電氣原理設(shè)計）34 程序設(shè)計（配線系統(tǒng)設(shè)計）65 程序調(diào)試（實(shí)驗(yàn)）及結(jié)果分析176 總結(jié)187 參考文獻(xiàn)18機(jī)械傳動控制課程設(shè)計報告書 遼東學(xué)院1 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書課程設(shè)計題目： 四節(jié)傳送帶的模擬plc 課程設(shè)計時間：自 2012 年 7 月 16日起至 2012 年 7 月 27日。課程

2、設(shè)計要求：有一個用四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺電動機(jī)帶動，控制要求如下：啟動時先起動最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機(jī)。 停止時應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如m2故障，m1、m2立即停，經(jīng)過5秒延時后，m3停，再過5秒，m4停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，m3上有重物，m1、m2立即停，再過5秒，m4停。學(xué)生簽名： 王朋 2012年 07月 27 日課程

3、設(shè)計評閱意見項(xiàng)目課程設(shè)計態(tài)度評價10%出勤情況評價10%任務(wù)難度、量評價10%創(chuàng)新性評價10%綜合設(shè)計能力評價20%報告書寫規(guī)范評價20%口試20%成績綜合評定等級評閱教師： 2012年 月 日四節(jié)傳送帶的模擬plc 二總體設(shè)計可編程序控制器，英文稱programmable controller，簡稱pc。但由于pc容易和個人計算機(jī)（personal computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用plc作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令

4、，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是plc的程序編制，不需要專門的計算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的plc后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將plc應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。本次是用plc控制四節(jié)傳送帶工

5、作的課程設(shè)計，完成以下功能：1. 啟動時先起動最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機(jī)；2. 停止時應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)；3. 當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如m2故障，m1、m2立即停，經(jīng)過5秒延時后，m3停，再過5秒，m4停。4. 當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，m3上有重物，m1、m2立即停，再過5秒，m4停。三硬件系統(tǒng)設(shè)計3.1 按鈕分配和實(shí)物模型如下：功能說明：四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)

6、，分別用四臺異電動機(jī)m1、m2、m3、m4（型號：jo2-41-4）帶動，控制過程如下：啟動時先按下sb1按鈕，起動最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其他皮帶機(jī)。停止時按下sb2按鈕，最前一條皮帶機(jī)先停止，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)程序不自鎖時（即i0.6開通），a、b、c、d為故障模擬按鈕，分別模擬m1、m2、m3、m4發(fā)生故障時的情況。例如：當(dāng)要模擬m1條皮帶機(jī)發(fā)生故障時，只需按下按鈕a即可，此時該皮帶機(jī)立即停止工作，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)分別間隔5秒再依次停止工作：m2在m1停止工作后5秒以后再停止（將本皮帶上的貨物運(yùn)送待運(yùn)完后才停止）。m3在m2停止工作后5秒以后再停

7、止。往后依次類推。當(dāng)m2發(fā)生故障時，m1皮帶機(jī)立即停止工作，而m2以后的皮帶機(jī)則依次間隔5秒以后再停止工作。m3、m4發(fā)生故障時情況與此相同。當(dāng)程序自鎖時（即i0.6關(guān)閉）,a、b、c、d為重物模擬按鈕，分別模擬四個皮帶機(jī)上有重物是的情況。當(dāng)按下e時m1皮帶機(jī)立即工作5秒后停止，而m2立即開始工作且5秒后停止，m3、m4分別間隔5秒后工作然后停止。停止時只需按下按鈕sb2，這時m1皮帶先停止工作，然后m2、m3、m4依次停止工作。3.2選擇plc型號plc的選擇主要應(yīng)從plc 的機(jī)型、容量、i/o模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。plc機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能

8、要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭最佳的性能價格比。選擇時應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機(jī)型盡量統(tǒng)一等因素。3.2.1 基本單元s7-200系列plc中可提供4種不同的基本型號的8種cpu供選擇使用，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見下表：s7-200系列plc中cpu22x的基本單元型 號輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)可帶擴(kuò)展模塊數(shù)s7-200cpu22164s7-200cpu222862個擴(kuò)展模塊78路數(shù)字量i/o點(diǎn)或10路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu22414107個擴(kuò)展模塊168路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu226241

9、62個擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)s7-200cpu226xm24162個擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量i/o點(diǎn)或35路模擬量i/o點(diǎn)3.2.2 編程器plc在正式運(yùn)行時，不需要編程器。編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入plc中，在調(diào)試過程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測。s7-200系列plc可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。簡易型編程器是袖珍型的，簡單實(shí)用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實(shí)現(xiàn)

10、在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強(qiáng)大，s7-200系列plc的專用編程軟件為step7-micro/win。本實(shí)驗(yàn)采用s7200 cpu226的可編程控制器3.3 輸入/輸出接線列表 輸入端i0.0i0.1i0.2i0.3i0.4q0.1q0.2q0.3q0.4i0.5輸出端sb1abcdm1m2m3m4sb2輸入端1m2ml+m輸出端l+1mv+com其中i0.0 為系統(tǒng)啟動按鈕，i0.1、i0.2、i0.3、i0.4為故障模擬鈕子按鈕，i0.1、i0.2、i0.3、i0.4同為重物模擬按鈕，i0.5為系統(tǒng)停止按鈕，i0.6為自鎖開關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障模擬和重物模擬功能的切換。q0.1、q0.2、q0.3

11、、q0.4為電動機(jī)m1、m2、m3、m4的輸出。四程序設(shè)計plc本身有多種程序設(shè)計語言，如梯形圖語言、指令語句表語言、功能表語言等。其中梯形圖語言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號控制圖，但簡化了符號，編程容易且直觀。根據(jù)設(shè)計要求，其中兩種情況：皮帶機(jī)發(fā)生故障和皮帶機(jī)上有重物。具體流程圖如下：4.1 發(fā)生故障時的流程圖如下：4.2 傳送帶上有重物時的流程圖如下：4.3梯形圖的設(shè)計五程序調(diào)試及結(jié)果分析1.傳送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)時：當(dāng)按下啟動按鈕sb1時，先啟動最后一個傳送帶，然后經(jīng)過5s的延時，啟動第三個傳送帶，依次經(jīng)過5s延時，啟動其他傳送帶；當(dāng)按下停止按鈕sb2時，第一個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過5s

12、的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2.傳送帶發(fā)生故障時：當(dāng)a傳送帶發(fā)生故障時，第一個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時，四個傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)b傳送帶發(fā)生故障時，第一、二個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時，四個傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)c傳送帶發(fā)生故障時，前三個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，第四個傳送帶經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時，四個傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)d傳送帶發(fā)生故障時，四個傳送帶均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時，四個傳送帶均正常運(yùn)行； 3傳送帶上有重物時：當(dāng)a傳送帶上有重物時，所有傳送帶按正向依次經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。；當(dāng)b傳送帶上有重物時，第

13、一個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)c傳送帶上有重物時，前兩個傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)d傳送帶上有重物時，前三個傳送帶均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第四個傳送帶均經(jīng)過5s的延時停止運(yùn)轉(zhuǎn)。六總結(jié)這次課程設(shè)計在拿到題目之后，通過對題目的分析。然后，又在網(wǎng)上查閱了相關(guān)資料，初步制定各個部分功能的實(shí)現(xiàn)方案，對各部分功能進(jìn)行簡單編程，完成個部分功能的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)；之后，將各部分程序整合到一起，進(jìn)行調(diào)試，在整合和調(diào)試過程中我們發(fā)現(xiàn)，故障程序與帶重物程序同步實(shí)現(xiàn)（即運(yùn)行過程中兩程序互相干擾），為了解決這個問題，我們決定加一個自鎖程序，之后問題得到解決，程序完成預(yù)定功能。通過這次設(shè)計實(shí)踐，我學(xué)會了plc的基本編程方法，對plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些