基于s7200的四節(jié)傳送帶plc控制畢業(yè)設(shè)計

1、 中文摘要現(xiàn)今的社會，科技發(fā)展迅速，在工業(yè)方面，計算機技術(shù)、半導體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)推動了PLC的發(fā)展。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來越多稱之為可編程控制器的小電腦在為我們服務(wù)，可編程控制器在工業(yè)控制，尖端武器，通信設(shè)備，信息處理，家用電器等各測、控制領(lǐng)域的應(yīng)用中獨占鰲頭。本四級傳送帶電路采用PLC為控制核心，具備順序起動和順序停止功能，當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止的自動控制等功能。利用本次設(shè)計，初步掌握PLC的基本控制功能，學會運用PLC，控制基本工業(yè)控制. 關(guān)鍵詞：傳送帶，皮帶機，可編程控制器ABS

2、TRACT In todays society, the rapid development of technology, in the industry, computer technology, semiconductor technology, control technology, digital technology, communication network technology development, the new and high technology to promote the development of PLC. Today, our living environ

3、ment and working environment, more and more as a programmable controller of small computer in our service, the programmable controller in the industrial control, sophisticated weapons, communications equipment, information processing, home appliances and other various measuring, control is used in t

4、he fields of exclusive top. The four conveyor circuit using PLC as the control core, have the start sequence and sequence stop function, when a belt machine when a failure occurs, the belt machine and the front of the belt conveyor to immediately stop the automatic control function. Using this desig

5、n, the preliminary master the basic PLC control function, to learn how to use PLC, control the basic industrial control. Keywords: conveyor , belt machine , programmable controller目 錄第一章 緒 論1 1.1 PLC的概述1222第二章 總體方案442.2.1 方案的選擇42.2.2 控制要求4第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計66673.3.1 順序啟動773.3.3 傳送帶A上有重物時的停止73.3.4 傳送帶B上有重物時

6、的停止83.3.5 傳送帶C上有重物時停止83.3.6 傳送帶D上有重物時停止8第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計994.2 I/O分配表1010第五章系統(tǒng)的調(diào)試1818 18結(jié)論18致 謝20參考文獻21附錄22第一章 緒 論 1.1 PLC的概述 圖1-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)圖可編程序控制器英文稱Programmable Controller簡稱PC。但由于PC和個人計算機Personal Computer混淆故人們?nèi)粤晳T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)部存儲區(qū)域執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/

7、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物它克服了繼電器控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點充分利用了微處理器的優(yōu)點又照顧到現(xiàn)場操作維修人員的技能與習慣特別是PLC程序的編制不需要專門的計算機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編制形象、直觀、方便易學調(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)實踐。 本課題是用PLC模擬四節(jié)傳送帶的工作。

8、用PLC控制傳送帶具有程序設(shè)計簡單、易于操作和理解、能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能等優(yōu)點。此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)四節(jié)傳送帶的倒序啟動和順序停止以及故障、重物處理等功能。PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口、電源等幾部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路；通信接口用于連接編程器、上位計算機等外部設(shè)備.本設(shè)計是通過PLC200編程實現(xiàn)其功能。此的設(shè)計主要是為了方便在日常生產(chǎn)中的應(yīng)用，更多的是對PLC200深層次的了解，使自己能夠掌握目前所學知識，鍛煉自己的動手能力和分析、解決問題的能力；積累經(jīng)驗，培養(yǎng)按部就班、

9、一絲不茍的工作和對所學知識的綜合應(yīng)用能力。同時也是考察同學們對西門子PLC300編程的掌握程度和應(yīng)用能力。傳統(tǒng)輸送帶具有輸送距離長、輸送量達、連續(xù)輸送等優(yōu)點。與其他運輸設(shè)備（如機車類）相比，是最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備。成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。但同時正因為傳送帶運輸距離長、輸送量大等特點。也造成了輸送帶單機長度過長、輸送傾斜角大、容易跑偏等缺陷。而多節(jié)傳送帶卻可以很好的解決這些問題。多節(jié)傳送帶自身由多個傳送帶分節(jié)組成，這樣就很好的避免開了單機長度過長的問題，同時因自身采用PLC進行多節(jié)控制，便可以在輸送量大的問題上采取分段啟動、逐步停止，可以大大的減少能源的消耗，達到節(jié)

10、能減排的效果。同時，傳統(tǒng)傳送帶一旦某段出現(xiàn)故障，將會導致整個系統(tǒng)的停止運行。在大型生產(chǎn)中會帶來不可估量的損失。而多節(jié)傳送帶因其自身為多個分節(jié)組成，所以可以即時的查出故障發(fā)生的分段處，并且可以即時的更換掉出現(xiàn)問題的分節(jié)，從而進行維修。這樣就可以大大的提高生產(chǎn)中的效率。但因其需要分段控制在控制上不比傳統(tǒng)傳送帶方便，因此我們采用PLC集中控制可以很好的解決這一問題。因此，多節(jié)傳送帶以其方便、節(jié)能、安全、高效、控制方便優(yōu)點，將逐步取代傳統(tǒng)傳送帶在工業(yè)生產(chǎn)中的地位。 未來傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、單機長度和大輸送傾

11、角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。 擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的傳送帶設(shè)備。 本論文設(shè)計了一個多級皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復(fù)雜地形的大型工業(yè)廠礦。系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）做下位機控制，上位機則采用工業(yè)通用組態(tài)軟件“組態(tài)王”設(shè)計控制界面，并最終完成上下位機的通信以達到直觀方便的控制效果。 多級皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點和

12、優(yōu)勢在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用和地位，最典型的應(yīng)用就是我們常說的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機、皮帶、破碎機、三通、卸料器等。我們采用PLC對此系統(tǒng)進行順序控制。第二章 總體方案本次設(shè)計在原有傳送帶系統(tǒng)上，進行了拆分、將原本單一的傳送帶細化成多個段落，較之原本的系統(tǒng)更加節(jié)能，并且采用PLC系統(tǒng)進行統(tǒng)一的控制。使原有的系統(tǒng)控制更加方便，同時也解決了原有系統(tǒng)檢修、運輸斜角等多個問題?？梢院芸捎^的提高生產(chǎn)效率。本課題簡述了四節(jié)傳送帶的系統(tǒng)運作過程、工作流程、硬件配置、以及軟件的編程調(diào)試。以簡述傳送帶的四節(jié)控制映射出多節(jié)傳送帶的可取之處、以及其今后在生產(chǎn)生活中的價值潛力。思路四節(jié)傳送帶設(shè)計應(yīng)用

13、編程PLC200梯形圖LAD語言調(diào)試軟件仿真硬件仿真調(diào)試過程 表2-1設(shè)計方案表 2.2.1 方案的選擇 隨著科學技術(shù)的發(fā)展和微型計算機控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對傳送帶控制的方便性、安全性、快捷性等方面要求也越來越高，傳送帶控制系統(tǒng)的弊端也越來越明顯，目前處于主導地位的自動傳送帶控制系統(tǒng)是可編程控制器（PLC）控制，大大的彌補了以往傳送帶控制的不足之處。隨著時代的發(fā)展，傳送帶技術(shù)也在不斷更新。2.2.2 控制要求 M1、M2、M3、M4表示傳送帶的運動，啟動、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，負載或故障設(shè)置用鈕子開關(guān)來模擬，電機的停轉(zhuǎn)或運行用發(fā)光二極管來模擬。啟動時先按下SB1，起動最末一條皮帶機，經(jīng)過5

14、秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應(yīng)先按下SB2，停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機。圖2-1送帶的模擬實驗圖A、B、C、D分別為重物模擬按鈕，當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行5秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，過5秒，M3停，再過5秒，M4停。第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計PLC四節(jié)傳送帶的硬件系統(tǒng)是由PC機、四臺電機、西門子PLC200等構(gòu)成。使用PLC進行控制，可以有效的解決多節(jié)傳送帶復(fù)雜的分段控制問題，通過電腦將軟件系統(tǒng)下載進入PLC中，同時利用總線接入四臺電機，通過軟件的設(shè)計，實現(xiàn)四臺電

15、機順序啟動停止，并且在其某一段上面有重物時，實現(xiàn)一個分段的停止，從而達到節(jié)能的目的。在本設(shè)計系統(tǒng)中，PLC時控制核心，外部多種輸入信號如啟動、停止，包括其中重物的反饋等信號采樣進來，經(jīng)過PLC內(nèi)部進行程序的運算和數(shù)據(jù)處理后，提供多種輸出信號來控制四臺電機的運作。PLC的硬件接線圖如圖2-1所示。 圖3-1 輸入/輸出接線圖3.3.1 順序啟動（1）按下啟動按鈕SB1，輸入繼電器I0.0得電，I0.0閉合。（2）Q0.4得電并保持，KM4得電，傳送帶D開始運行，M1.0得電M1.0閉合。T38得電、開始運行。（3）T38計時時間到、T38閉合，M1.1得電，M1.1閉合，T39得電開始計時，Q0

16、.3得電并保持，KM3得電，傳送帶C開始運行。（4）T39計時時間到，T39閉合。Q0.2得電并保持，KM2得電，傳送帶B開始運行。M1.2得電，M1.2閉合，T40得電，開始計時。（5）T40計時時間到，T40閉合，Q0.1得電，KM1得電，傳送帶A開始運行。 （1）按下停止按鈕SB2，輸入繼電器I0.5得電，I0.5閉合。Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行，M1.3得電，M1.3閉合，T41得電，開始計時。（2）T41計時時間到，T41閉合。Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止運行，M1.4得電，M1.4閉合，T42得電，開始計時。（3）T42計時時間到，T42閉合。

17、Q0.3得電并保持，KM3失電，傳送帶C停止運行。M1.5得電，M1.5閉合，T43得電，開始計時。（4）T43計時時間到，T43閉合。Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。 3.3.3 傳送帶A上有重物時的停止（1）傳送帶A上有重物，行程開關(guān)SQ1閉合，輸入繼電器I0.1得電，I0.1閉合。T44得電，開始計時，T44計時時間到，T44閉合。Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行。M1.6得電，M1.6閉合，T45得電，開始計時。（2）T45計時時間到，T45閉合。Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止。M1.7得電，M1.7閉合，T46得電，開始計時。 （3）T

18、46計時時間到，T46閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C停止，M2.0得電，M2.0閉合，T47得電，開始計時。（4）T47計時時間到，T47閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行。 3.3.4 傳送帶B上有重物時的停止（1）傳送帶B上有重物時，SQ2閉合，輸入繼電器I0.2得電，I0.2閉合，Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行，M2.0得電，M2.0閉合，T48得電，開始計時。（2）T48計時時間到，T48閉合。Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止運行，M2.1得電，M2.1閉合，T49得電，開始計時。（3）T49計時時間到，T49閉合。Q0

19、.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C停止運行，M2.2得電，M2.2閉合，T50得電，開始計時。（4）T50計時時間到，T50閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。3.3.5 傳送帶C上有重物時停止（1）傳送帶C上有重物，SQ3閉合，輸入繼電器I0.3得電，I0.3閉合，Q0.1、Q0.2復(fù)位并保持，KM1、KM2失電，傳送帶A、B停止運行，M2.3得電，M2.3閉合，T51得電，開始計時。（2）T51計時時間到，T51閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C停止運行。M2.4得電，M2.4閉合，T52得電，開始計時。（3）T52計時時間到，T52閉合，Q0.4復(fù)位并保

20、持，KM4失電，傳送帶D停止運行。 3.3.6 傳送帶D上有重物時停止（1）傳送帶D上有重物時，SQ4閉合，I0.4得電，I0.4閉合，Q0.1Q0.2失電，KM1KM3失電，傳送帶A、B、C停止運行，M2.5得電，M2.5閉合，T53得電，開始計時。（2）T53計時時間到，T53閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計圖4-1 四條傳送帶流程圖4.2 I/O分配表輸入/輸出單元通常也稱I/O單元，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)之間的連接部件。PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進行控制的依據(jù)；同時PLC又通過輸出接口將處理結(jié)

21、果送給本控制對象，已實現(xiàn)控制目的。本次設(shè)計的主要I/O分配：輸入輸出SB1（啟動） M1(KM1）SB2（停止）M2(KM2)A（M1重物）M3(KM3)B（M2重物）M4(KM4)C（M3重物）D（M4重物）表4-1 I/O分配表系統(tǒng)梯形圖（見附錄）第五章系統(tǒng)的調(diào)試軟件程序由STEP-7軟件編寫，可以對程序網(wǎng)絡(luò)框圖進行標注，程序編寫完成后，對程序進行編譯連接，若有程序錯誤，在進行修改，直到?jīng)]有錯誤為止，然后將程序下載到PLC中。并進行硬件調(diào)試部分。按下啟動按鈕，四臺電機順序啟動。當M1有重物時，M1運行5秒后停止，M2、M3、M4依次停止。當M2有重物時，M1立即停止，M2、M3、M4運行5

22、秒后依次停止。當M3有重物時，M1、M2立即停止，M3、M4過5秒依次停止。當M4有重物時，M1、M2、M3立即停止，M4過5秒后停止。按下停止按鈕后，四臺電機順序停止。實驗的硬件部分調(diào)試可以在實驗臺上進行，本次試驗采用PLC224，由實驗臺進行初步調(diào)試，程序下載完成后，按下開始按鈕，第四段皮帶，第三段皮帶，第二段皮帶，第一段皮帶依次運行，時間間隔為5秒。按下停止按鈕后，第一段皮帶，第二段皮帶，第三段皮帶，第四段皮帶依次停止，時間間隔為5秒。當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行5秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，第三條皮帶上有重物，第一第二條皮帶立

23、即停，再過5秒，第四條皮帶停。如若沒有出現(xiàn)錯誤動作，則實驗成功?？梢岳^續(xù)在實物上調(diào)試，若不成功，在返回重新在實驗臺上調(diào)試，直到成功為止。 結(jié)論PLC應(yīng)用技術(shù)是一門實踐性很強的專業(yè)課，可PLC編程控制器技術(shù)在當今社會發(fā)展異常迅速，各生產(chǎn)廠家也推出許多強大的新型PLC、各種特殊模塊和通信聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置，成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的一種強有力的工具。本次課程設(shè)計是應(yīng)用S7-200 PLC控制四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的硬件電路，并利用梯形圖控制程序設(shè)計。通過控制S7200 PLC的定時繼電器的功能來實現(xiàn)四條皮帶的運行，熟悉掌握好定時器和PLC中基本的

24、軟組件使用方法和作用，按照選題利用定時器和繼電器特點進行編程，使按下某按鈕后實現(xiàn)不同的功能當程序編好后，利用S7-200軟件調(diào)試系統(tǒng)進行調(diào)試，根據(jù)功能要求使其一步步實現(xiàn)。其中每個程序都進行反復(fù)調(diào)試，直至實現(xiàn)相應(yīng)的功能。如果調(diào)試沒有成功再校驗程序有沒有輸入錯誤或者檢查程序是否編輯錯誤，就這樣周而復(fù)始直至程序調(diào)試成功。經(jīng)過本次設(shè)計我學到了很多很多東西，不僅鞏固了以前學過的知識，而且學到了很多在書本上沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論和實踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識和實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正學到知識，從而提到自己的實際動手能力和獨立思考的能力。致 謝本次課程設(shè)計經(jīng)過老師和同學們的幫助，終于圓滿完成，在老師和同學們的幫助下，克服了不少困難，在做課程設(shè)計的過程中，我又學到了不少東西。這些在以后的學習和工作過程中會有不少的