PLC控制四節(jié)傳送帶設計(共46頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上湖南工業(yè)職業(yè)技術學院Hunan Industry Polytechnic題目四節(jié)傳送帶PLC控制系統(tǒng)設計系名稱電氣工程系專業(yè)及班級 機電S2012-8班學生姓名馮 奇學號09指導教師張志田老師、李鄂湘老師摘 要可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 現(xiàn)今的社會，科技發(fā)展迅速，在工業(yè)方面，計算機技術、半導體技術、控制技術、數(shù)字技術、通信網(wǎng)絡技術等高新技術的發(fā)展息息相關，這些高新技術推動了PLC的發(fā)展。今天，我們的生活環(huán)境和工作

2、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，可編程控制器在工業(yè)控制，尖端武器，通信設備，信息處理，家用電器等各測、控制領域的應用中獨占鰲頭。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。本課題是用PLC模擬四節(jié)傳送帶的工作。用PLC控制傳送帶具有程序設計簡單、易于操作和理解、能夠實現(xiàn)多種功能等優(yōu)點。此系統(tǒng)能夠實現(xiàn)四節(jié)傳送帶的倒序啟動和順序停止以及故障、重物處理等功能關鍵詞：PLC 傳送帶 皮帶機 控制技術 儲存程序

3、 四節(jié)傳送帶PLC控制系統(tǒng)設計目 錄摘要2頁前言6頁第一章：PLC與四節(jié)傳送帶的概述7頁1.1：PLC概述8頁 1.1.1：PLC起源8頁 1.1.2：PLC的基本組成和各部分作用8-9頁 1.1.3：PLC的功能9頁 1.2：四節(jié)轉送帶的概述9頁 1.2.1：四節(jié)傳送帶的起源9頁 1.2.2：四節(jié)轉送帶的發(fā)展9頁 1.2.3：四節(jié)傳送帶的功能10頁第二章：元器件的選擇11頁 2.1：PLC的遠型11頁 2.2：電器元件的選擇12頁第三章：系統(tǒng)的硬件設計13頁 3.1：系統(tǒng)的硬件分析13頁 3.2：電機驅動控制13頁 3.2.1：電機選擇13頁 3.2.2：檢測元件選型14頁 3.2.3：傳感

4、器的選型15頁 3.2.4：低壓電器的選型1618頁 3.3：電源選型19頁 3.4：人機接口設計19頁 3.5：電路工作過程20-21頁第四章：系統(tǒng)軟件設計22頁 4.1：本設計的具體控制流程圖22-23頁 4.2：I/O分配表24頁 4.3：I/O接線圖24頁 4.4：程序設計2533頁 4.5：指令表設計3338頁第五章：系統(tǒng)的調試39頁 5.1：軟件部分調試39頁 5.2：硬件部分調試39頁總結40頁致謝41頁參考文獻42頁四節(jié)傳送帶PLC控制系統(tǒng)設計前 言隨著科技的飛速發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應用。PLC的一般特點：抗干擾能力強，可靠性極高、編程簡

5、單方便、使用方便、維護方便、設計、施工、調試周期短、易于實現(xiàn)機電一體化。PLC總的發(fā)展趨勢是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強。可編程控制器（簡稱PLC）由于其將系統(tǒng)的繼電器技術，計算機技術和通信技術融為一體，以及其可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強，以及編程簡單，維護方便，通訊靈活等眾多優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程和自動控制中。PLC不僅能實現(xiàn)復雜的邏輯控制，還能完成定時、計算和各種閉環(huán)控制功能。設置性能完善質量可靠、技術先進的可編程控制器PLC控制皮帶運輸系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高自動化的傳送帶機的集中控制及保護。而對于基于PLC的傳送帶的研究和設計正是目前工業(yè)生產(chǎn)中所

6、需要的。本次畢業(yè)設計是應用S7-200PLC控制四節(jié)傳送帶系統(tǒng)的硬件電路，并利用OB1的梯形圖控制程序設計。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。它以成本低、大量節(jié)省人力、物力、財力、故障少、可靠性高、工作壽命長為優(yōu)勢，具有很強的競爭力。第一章:PLC與1.1：PLC的概述1.1.1：PLC的起源 PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來的。自1836年繼電器問世，人們就開始用導線將它同開關器件巧妙地連接，構成用途各異的邏輯或順序控制。上世紀60年代末，它不斷吸收微計算機技術使之功能不斷增強，逐漸適合復雜的控制任務。隨著微電子技術、計算機技術和數(shù)據(jù)通信技術的飛速發(fā)

7、展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車制造業(yè)）對生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術出現(xiàn)并快速發(fā)展。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強功能等方面有了質的飛躍，具有邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術運算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。1.1.2：PLC的基本組成和各部分作用 圖1-1 PLC的基本結構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)場應用而設計

8、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/計數(shù)和算術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是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產(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的簡單指令形式使用戶程編制形象、直觀、方便易學調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

9、活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐。 本課題是用PLC模擬四節(jié)傳送帶的工作。用PLC控制傳送帶具有程序設計簡單、易于操作和理解、能夠實現(xiàn)多種功能等優(yōu)點。此系統(tǒng)能夠實現(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備.從廣義上說，PLC也是一種工業(yè)控制計算機，只不過比一般的計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言。所以PLC

10、與計算機控制系統(tǒng)十分相似，也具有中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口、電源等。a) 中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映像區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映像區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存

11、器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。b) 存儲器 PLC系統(tǒng)中的存儲器配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用于存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在PROM或EPROM存儲器中，用戶不可訪問和修改。用戶程序存儲器可分為三部分：用戶程序區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、系統(tǒng)區(qū)。用戶程序區(qū)用于存放用戶經(jīng)編程器輸入的應用程序。數(shù)據(jù)區(qū)用于存放PLC在運行過程中所用到的和生成的各種工作數(shù)據(jù)。系統(tǒng)區(qū)主要存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。c) 輸

12、入、輸出單元 輸入、輸出單元是可編程序控制器的CPU與現(xiàn)場輸入、輸出裝置或其他外部設備之間的連接接口部件。輸入單元將現(xiàn)場的輸入信號，經(jīng)過輸入單元接口電路的轉換，變換為中央處理器能接受和識別的低電壓信號，送給中央處理器進行運算；輸出單元則將中央處理器輸出的低電壓信號變換為控制器件能接受的電壓、電流信號，以驅動信號燈、電磁閥、電磁開關等。d) 編程器 編程器是PLC重要的外部設備。它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視等。電源單元 電源單元是PLC的電源供給部分。它的作用是把外部供應的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源1.1.3：PLC的功能1、數(shù)據(jù)采集與輸出。2、控制功能。包括順序控制

13、、邏輯控制、定時、計數(shù)等。3、數(shù)據(jù)處理功能。包括基本數(shù)學運算、比較、對字節(jié)的運算、PID運算、濾波等。4、輸入/輸出接口調理功能。具有A/D、D/A轉換功能，通過I/O模塊完成對模擬量的控制和調節(jié)，具有溫度、運動等測量接口。5、通信、聯(lián)網(wǎng)功能?，F(xiàn)代PLC大多有RS232或RS485接口，可進行遠程I/O控制，多臺PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間，實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換。6、支持人間界面功能。提供操作者以監(jiān)視機器/過程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應用程序相互作用，以便作決策和調整，實現(xiàn)工業(yè)計算機的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。7、編程、調試等，并且

14、大部分支持在線編程。1.2：四節(jié)傳送帶概述1.2.1:四節(jié)傳送帶的起源17世紀中，美國開始用架空索道傳送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結構的傳送帶輸送機相繼出現(xiàn)。皮帶式傳送帶設備1868年，在英國出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，傳送帶輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的傳送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，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。1.2.2：四節(jié)傳送帶的發(fā)展未來傳送帶設備的將向著大型化

15、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構。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、易燃性物質的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性物料的傳送帶設備。 本論文設計了一個多級皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復雜地形的大型工業(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

16、態(tài)王”設計控制界面，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。1.2.3：四節(jié)傳送帶的功能生產(chǎn)生活中，很多地方會用到皮帶傳送，如糧站運送糧食、工礦企業(yè)運送石料，給人們帶來了很大方便，既省時又省力。隨著PLC控制技術的普及，大大提高了皮帶傳送系統(tǒng)的可靠性，減少了控制裝置的體積，維修維護也更加方便按鈕分配和實物模型如下： 要求： 1.四臺皮帶傳送機分別由4臺交流電動機M1、M2、M3、M4

17、拖動，按下啟動按鈕后，為了減少4臺電動機同時啟動對電網(wǎng)造成的沖擊，應該按照物料傳送方向逆序啟動，啟動順序為M4、M3、M2、M1.啟動間隔5秒。 2.為防止物料在皮帶上滯留，應按照物料傳送方向順序停車，停止順序為M1、M2、M3、M4，間隔5秒。 3.當某條皮帶機故障時，該皮帶機及前面的皮帶機立即停止，而后面的皮帶機待料運完后自動間隔停止（5秒）4.發(fā)生緊急情況時，可按緊急停車按鈕，電動機M1、M2、M3、M4同時停車。注：故障設置可用開關來模擬，電機的停止和運行用燈泡或者發(fā)光二極管來模擬。分析：啟動時先按下SB1按鈕，起動最末一條皮帶機，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其他皮帶機。停止時按下SB2按

18、鈕，最前一條皮帶機先停止，待料運送完畢后（5s）再依次停止其它皮帶機。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：當要模擬M1條皮帶機發(fā)生故障時，只需按下按鈕A即可，此時該皮帶機立即停止工作，而該皮帶機以后的皮帶機分別間隔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送待運完后才停止）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次類推。當M2發(fā)生故障時，M1皮帶機立即停止工作，而M2以后的皮帶機則依次間隔5秒以后再停止工作。M3、M4發(fā)生故障時情況與此相同。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

19、依次停止工作。發(fā)生緊急情況時，可按緊急SB0停車按鈕，電動機M1、M2、M3、M4同時停車。第二章：元器件的選擇及清單2.1：PLC的選型隨著PLC技術的發(fā)展，PLC產(chǎn)品種類也越來越多，而且功能也日趨完善。不同種類之間的功能設置有著很大的差異，其結構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、價格也不盡相同，適合的場合也個有側重。這既給PLC機型的選擇提供了十分廣闊的空間，同時也帶來了一定的合理選用難度。PLC型號選擇的基本原則應是在功能滿足要求的前提下，追求好的性價比。因此，合理選擇PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)技術經(jīng)濟指標有著重要意義。選擇PLC主要從以下兩方面考慮：一方面是選擇多大容量的PLC，另一方面

20、是選擇什么公司的PLC及外設。對于第一個問題，首先要對控制任務進行詳細分析，找出所有I/O點，包括開關量I/O和模擬量I/O以及這些I/O點的性質，包括它們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓，以及輸出是繼電器型還是晶體管型?？刂葡到y(tǒng)輸出點的類型非常關鍵，如果它們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有直流24V的指示燈，則最后選用PLC的輸出點數(shù)有可能大于實際點數(shù)。因為PLC輸出點一般幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能用相同種類和等級的電源。所以一旦它們是供交流220V負載使用，則直流24V只能用其他組的輸出端了，有可能造成了輸出點的浪費，增加了成本。對于第二個問題要根據(jù)PLC的功能

21、以及工程技術人員的個人喜好。從功能方面上講，所有的PLC都具有常規(guī)功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務。這就要求用戶對市場上流行的PLC品牌有個詳細的了解，以便做出正確的選擇。2.2 ：電器元件的選擇序號元件名型號備注選擇依據(jù)1電動機SIEMENS 3MOTILEL10021BB222AA04個4KW,IP55.符合工作要求，且質量好，可靠性高。2接觸器3TF41 110X4個直流線圈，額定電流為12A,且?guī)в幸粋€常開一個常閉。可以留著以后線路的擴展。3熱繼電器3UA60 40-1J4個過載范圍符合額定電流的1.11.2倍，且可以調節(jié)并有測試開關和自動復位檔。4

22、低壓斷路器C45NC16/3P4個瞬時脫扣電流是510倍的額定電流(16A)，且是三相。5低壓斷路器C45NC60/3P1個瞬時脫扣電流是510倍的額定電流(60A)，且是三相。6按鈕MOELLER2個點動，5個帶自鎖。7常閉觸頭EK011個用于電機的急停所選常閉。8常開觸頭EK106個用于電機的啟動、停止和故障模擬所選常開。9指示燈DC 24V4個（Green）直流24V,用于模擬電機的運行和停止。10PLCCPU313C-2DPSIEMENSS7 300添加SM模塊DI16/DO16×DC24兼有輸入輸出各16個接點,經(jīng)濟實用。11插座80A長期工作制1個可以滿足4個電機的同時工

23、作，且不至于過載毀壞。第3章： 系統(tǒng)的硬件設計3.1：系統(tǒng)硬件分析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等構成。使用PLC進行控制，可以有效的解決多節(jié)傳送帶復雜的分段控制問題，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，通過軟件的設計，實現(xiàn)四臺電機順序啟動停止，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。3.2 電機

24、及驅動控制3.2.1;電機選擇選擇電機應考慮以下因素：1、為電機提供電源的種類，如單相、三相、直流電等2、電機的工作環(huán)境，電機工作場所是否有特殊性，如潮濕、高溫、化學腐蝕、粉塵等3、電機的工作方式，是連續(xù)工作還是短時工作或是其它工作方式4、電機的安裝方式，如立式安裝、臥式安裝等等5、電機的功率及轉速等，功率及轉速應滿足負載的要求6、其它困素，如是否需要變速、有無特殊控制要求、負載的種類等由于本設計是帶動傳送帶電機，所以選擇三相異步籠型電動機即可，功率選擇7.5Kw，額定電流15A，額定轉速2900r/min，效率86.2%，功率因數(shù)0.88.3.2.2變頻器選擇MM440變頻器的控制電路由CP

25、U、模擬量輸入/輸出、數(shù)字輸入/輸出、操作面板等部分組成。該變頻器共有20多個控制端子，分為4類：輸入信號端子、頻率模擬設定輸入端子、監(jiān)視信號輸出端子和通信端子。MM440變頻器可以通過6個數(shù)字輸入端口對電動機進行正反轉運行、正反轉點動運行方向控制.可通過基本操作板,按頻率調節(jié)按鍵可增加和減少輸出頻率,從而設置正反向轉速的大小。也可以由模擬輸入端控制電動機轉速的大小。其型號種類繁多，額定功率從120W到200Kw（恒定轉矩CT控制方式），或者可達250Kw（可變轉矩VT控制方式），供用戶選擇。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術水平的絕緣柵雙極型（IGBT）晶體管作為功率輸出器件，因

26、此它們具有很高的運行可靠性和功能多樣性。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調制技術，可使電動機低噪聲運行。全面而完善的保護功能為變頻器和電機提供了良好的保護。本設計采用變頻器型號為：6SE6440-2UC27-5DA1，額定輸出功率12.3KVA，輸入電流34A,輸出電流28A。具體接線如圖1.4： 圖3.2 電機主線路圖3.2.2：檢測元件選型傳感器的選型應根據(jù)應用情況入手，從傳感器支撐點的數(shù)量、量程、精度等級、環(huán)境適應性等幾個方面進行選擇。 3.3.1傳感器量程的選擇根據(jù)經(jīng)驗，一般應使傳感器工作在其30%-70%量程范圍內(nèi)，但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動態(tài)軌道衡、動態(tài)汽車衡、鋼材

27、秤等，在選用傳感器時，一般要擴大其量程，使傳感器工作在其量程的20%-40%范圍內(nèi)，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感器的使用安全和壽命，避免超載。按照使用量程60%-70%的建議，假設傳感器個數(shù)為N，單只傳感器量程為m，料倉自重加上滿料重量的總重為，則在已知M和N的情況下，按如公式（3-1）計算m：M/（0.7×N）mM/（0.6×N） （3-1）確定此范圍后，在傳感器規(guī)格里面選擇滿足此規(guī)格的傳感器即可。3.2.3：傳感器的選型對傳感器的等級必須滿足下列兩個條件：1.要滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對傳感器的輸出信號經(jīng)過放大A/D轉換等處理之后顯示稱量結果的。因此，

28、傳感器的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度值，即將傳感器的輸出靈敏度帶入傳感器和儀表的匹配公式（3-2）：B（傳感器輸出靈敏度）×E（激勵電源電壓）×D（顯示分度值）/A（傳感器最大量程）×N（傳感器個數(shù)）儀表輸入靈敏度 （3-2）計算結果要求大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。2. 要滿足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對傳感器準確度選擇的時候，應使傳感器的準確度略高于理論計算值，因為理論往往受到客觀條件的限制，如秤體的強度差一點,儀表的性能不是很好，秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求，因此從各方面

29、提高要求，又考慮經(jīng)濟效益，確保達到目的。3.3.3傳感器環(huán)境適應性選擇用于稱重系統(tǒng)中的傳感器，一般都要長期工作在各種復雜的環(huán)境中，經(jīng)受溫度、濕度、粉塵、腐蝕等的考驗，故事先必須對傳感器密封型式做出較合理的選擇。應考慮以下幾點：1. 注意工作溫度范圍對于高溫環(huán)境下工作的傳感器采用耐高溫傳感器；另外，苛刻的場合還須加有隔熱、水冷或風冷等裝置。2. 選擇適當?shù)拿芊庑褪椒蹓m、濕度對傳感器造成較大影響。應選擇適當密封類型的傳感器，并且在安裝時注意避免粉塵、濕熱對傳感器的影響。3. 選擇適當?shù)牟馁|在酸、堿等腐蝕性較高的環(huán)境下，應選擇抗腐蝕性能好的不銹鋼材質且密封性好的傳感器。4. 選擇防爆型在易燃、易爆環(huán)

30、境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求，故必須選用防爆型傳感器，注意電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。根據(jù)本設計要求及其工作環(huán)境，選擇正常環(huán)境下的傳感器即可，故選用LC5300單點傳感器，其額定負載選擇50Kg，量程選擇0-10V，工作溫度是-10+80，材質是鋁合金。3.2.4：低壓電器選型1）使用類別的選用 繼電器的典型用途是控制交、直流電磁鐵，如用于控制交、直流接觸器的線圈等，按GB245585規(guī)定，繼電器使用類別為：AC-11控制交流電磁鐵DC-11控制直流電磁鐵由于使用類別決定了繼電器所控制的負載性質及通斷條件，因此這是選用繼電器的主要依據(jù)。2）額定工作電壓、額定工作電流的選用

31、 繼電器在相應使用類別下觸頭的額定工作電壓UN和額定工作電流IQ，表征了該繼電器觸頭所能切換電路的能力。選用時，繼電器的最高工作電壓可為該繼電器的額定絕緣電壓，繼電器的最高工作電流一般應小于該繼電器的額定發(fā)熱電流。 選用電壓線圈的電流種類和額定電壓值時，應注意與系統(tǒng)要求一致。3）工作制的選用 繼電器一般適用于8小時工作制(間斷長期工作制)、反復短時工作制和短時工作制，工作制不同對繼電器的過載能力要求也不同。當交流電壓(或中間)繼電器用于反復短時工作制時，由于吸合時有較大的起動電流，因此它的負擔反比長期工作制時為重，選用時應充分考慮這一點，使用中實際操作頻率應低于額定操作頻率。4）返回系數(shù)的調節(jié)

32、 對于電壓和電流繼電器，應根據(jù)控制要求，進行繼電器返回系數(shù)的調節(jié)。在實際工作中，通常采用增加銜鐵吸合后的氣隙、減小銜鐵打開后的氣隙以及適當放松釋放彈簧等措施來達到增大返回系數(shù)的目的。3.4.2熔斷器的選擇 熔斷器選擇包括熔斷器類型選擇和熔體額定電流確定兩項內(nèi)容。1）熔斷器類型的選擇熔斷器類型應根據(jù)負載的保護特性和短路電流大小來選擇。對于保護照明和電動機的熔斷器，一般只考慮它們的過載保護，這時，熔體的熔化系數(shù)適當小些。對于大容量的照明線路和電動機，除過載保護外，還應考慮短路時分斷短路電流的能力來選擇。當短路電流較大時，還應采用具有高分斷能力的熔斷器甚至選用具有限流作用的熔斷器。此外，還應根據(jù)熔斷

33、器所接電路的電壓來決定熔斷器的額定電壓。2）熔體與熔斷器額定電流的確定熔體額定電流大小與負載大小、負載性質有關。對于負載平穩(wěn)、無沖擊電流，如一般照明電路、電熱電路可按負載電流大小來確定熔體的額定電流。對于有沖擊電流的電動機負載，為達到短路保護目的，又保證電動機正常起動，對籠型感應電動機其熔斷器熔體的額定電流為：單臺電動機INP=（1.5 2.5）INM （3-3）式中，INP為熔體額定電流（A）；INM為電動機額定電流（A）。多臺電動機共用一個熔斷器保護INP =（1.5 2.5）INM max + INM （3-4）式中，INM max為容量最大一臺電動機的額定電流（A）；INM為其余各臺電

34、動機額定電流之和（A）。在式（3-3）與式（3-4）中，對于輕載起動及起動時間較短時，式中系數(shù)取1.5；重載起動及起動時間較長時，式中系數(shù)取2.5。熔斷器的額定電流大于或等于熔體額定電流。3)校核熔斷器的保護特性對上述選定的熔斷器類型及熔體額定電流，還須校核該熔斷器的保護特性曲線是否與保護對象的過載特性有良好的配合，使在整個范圍內(nèi)獲得可靠的保護。同時，熔斷器的極限分斷能力應大于或等于所保護電路可能出現(xiàn)的短路電流值，這樣才能得到可靠的短路保護。4)熔斷器上、下級的配合為滿足選擇性保護的要求，應注意熔斷器上下級之間的配合。一般要求上一級熔斷器的熔斷時間至少是下一級的3倍，不然將會發(fā)生超級動作，擴大

35、停電范圍。為此，當上下級選用同一型號的熔斷器時，其電流等級以相差2級為宜；若上下級所用的熔斷器型號不同，則應根據(jù)保護特性上給出的熔斷時間來選取。3.4.3塑殼式斷路器的選用 塑殼式斷路器常用來作電動機的過載與短路保護，其選擇原則是： 1)斷路器額定工作電壓等于或大于線路額定電壓。 2)斷路器額定電流等于或大于線路計算負荷電流。 3)斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流，一般按有效值計算。 4)斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。 5)斷路器分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。 6)長延時電流整定值等于電動機額定電流。 7)瞬時整定電流：對保護籠型感應電動機的斷路器，其瞬時

36、整定電流為(815)倍電動機額定電流；對于保護繞線型電動機的斷路器，其瞬時整定電流為(36)倍電動機額定電流。8)6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機實際起動時間。按起動時負載的輕重，可選用可返回時間為1、3、5、8、15s中的某一檔。本設計所用到的低壓電器如表1.2所示，其中指示燈分成2組，4個綠色正常工作狀態(tài)指示燈，4個紅色報警指示燈。表3.2 元件明細表文字符號元件型號數(shù)量MA1MA4電機Y132S2-24SF1SF2按鈕LAY22QA1QA4斷路器3VE14KF1KF8中間繼電器DZM-618PB1電鈴YLB-24Z1PG1PG8指示燈AD118FA熔斷器RL1B804稱重

37、傳感器LC530043.3：電源選型本設計中PLC選的是繼電器輸出型，輸出端為交流信號，電壓大小為0-220V，輸入端是直流信號，電壓大小為0-24V?？删幊炭刂破饕话闶褂檬须姡?20V50Hz），電網(wǎng)的沖擊，頻率的波動都會對PLC的準確度和可靠性造成影響，因此作為控制生產(chǎn)線傳輸系統(tǒng)的PLC應有獨立穩(wěn)定的安全電源，還應設計一個獨立開關，能夠同時切斷CPU、輸入電路和輸出電路的所有供電。如果使用開關電源為PLC提供直流24V電源，應對開關電源供電的交流電源采用隔離變壓器與電源隔離。3.4:人機接口設計人機界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介， 它實現(xiàn)信息的內(nèi)部

38、形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在 著人機界面。 人機界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)等，其中處理器的性能決定了HMI 產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運行于 HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運行于PC機Windows下的畫面（如JBHMI畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。 本設計采用TD2

39、00，其人機接口界面如圖1.5所示。圖3.3 人機接口圖3.5：電路工作過程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，Q0.3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

40、帶A開始運行。 3.3.2順序停止（1）按下停止按鈕SB2，輸入繼電器I0.5得電，I0.5閉合。Q0.1復位并保持，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。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）

41、傳送帶A上有重物，行程開關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）T46計時時間到，T46閉合。Q0.3復位并保持，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復位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行。 3.3.4 傳送帶

42、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。Q0.3復位并保持，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

43、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復位并保持，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，

44、T53得電，開始計時。（2）T53計時時間到，T53閉合，Q0.4復位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。第四章 系統(tǒng)的軟件設計4.1:本設計的具體控制流程如圖程序設計的總體思路是：先將皮帶傳送系統(tǒng)的正常的連鎖起動和連鎖停止用S7200編程軟件設計出來，在其基礎上添加故障處理控制，由于都是定時控制，因此用到許多PLC內(nèi)部時間繼電器，同時為了程序能夠簡介美觀，也用到很多PLC內(nèi)部軟元件作為中間過渡。4.2：I/O分配表輸入信號輸出信號啟動按鈕SB1I0.0M1Q0.1停止按鈕SB2I0.5M2Q0.2AI0.1M3Q0.3BI0.2M4Q0.4CI0.3DI0.4撥動開關I1.1I1.1M1、

45、M2、M3、M4分別接主機的輸出點Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4；SB1、SB2分別接主機的輸入點I0.0、I0.5；表示故障或重物設定的A、B、C、D分別接主機的輸入點I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。啟動用按鈕SB1實現(xiàn)，停止用按鈕SB2實現(xiàn)。故障或重物設置用撥動開關I1.1來模擬，電機的停轉或運行用發(fā)光二級管來模擬。4.3：I/O接線圖4.4:程序設計4.5：設計指令表LD I0.0O M1.0AN I0.5S Q0.4, 1= M1.0LD M1.0TON T37, 50LD T37S Q0.3, 1= M2.0LD M2.0TON T38, 50LD T38S Q0.2

46、, 1= M3.0LD M3.0TON T39, +50LD T39S Q0.1, 1LD I0.5O M4.0AN I0.0R Q0.1, 1= M4.0LD M4.0TON T40, +50LD T40R Q0.2, 1= M5.0LD M5.0TON T41, +50LD T41R Q0.3, 1= M6.0LD M6.0TON T42, +50LD T42R Q0.4, 1LDN I1.1A I0.1R Q0.1, 1= M7.0LD M7.0TON T43, +50LD T43R Q0.2, 1= M8.0LD M8.0TON T44, +50LD T44R Q0.3, 1= M9.

47、0LD M9.0TON T48, 50LD T48R Q0.4, 1LDN I1.1A I0.2R Q0.1, 1R Q0.2, 1= M10.0LD M10.0TON T45, +50LD T45R Q0.3, 1= M11.0LD M11.0TON T46, +50LD T46R Q0.4, 1LDN I1.1A I0.3R Q0.1, 1R Q0.2, 1R Q0.3, 1= M12.0LD M12.0TON T47, +50LD T47R Q0.4, 1LDN I1.1A I0.4R Q0.1, 1R Q0.2, 1R Q0.3, 1R Q0.4, 1LD I0.1A I1.1TON

48、T49, 50LD T49R Q0.1, 1= M13.0LD M13.0TON T50, 50LD T50R Q0.2, 1= M14.0LD M14.0TON T51, 50LD T51R Q0.3, 1= M15.0LD M15.0TON T52, 50LD T52R Q0.4, 1LD I1.1A I0.2R Q0.1, 1= M16.0LD M16.0TON T53, 50LD T53R Q0.2, 1= M17.0LD M17.0TON T54, 50LD T54R Q0.3, 1= M18.0LD M18.0TON T55, 50LD T55R Q0.4, 1LD I1.1A I

49、0.3R Q0.1, 2= M19.0LD M19.0TON T56, 50LD T56R Q0.3, 1= M20.0LD M20.0TON T57, 50LD T57R Q0.4, 1LD I1.1A I0.4R Q0.1, 3= M21.0LD M21.0TON T58, 50LD T58R Q0.4, 1專心-專注-專業(yè)第5章：系統(tǒng)的調試5.1軟件部分調試傳送帶正常運轉時：當按下啟動按鈕SB1時，先啟動最末一條皮帶機，經(jīng)過5S延時，啟動第三條皮帶機，再經(jīng)過5S的延時，啟動第二條皮帶機，最后經(jīng)過5S延時，啟動第一條皮帶機。當按下停止按鈕SB2時，第一條皮帶機停止運轉，經(jīng)過5S延時，第二條

50、皮帶機停止運轉，再經(jīng)過5S的延時，第三條皮帶機停止運轉，最后經(jīng)過5S延時，第四條皮帶機停止運轉。傳送帶發(fā)生故障時（I1.1斷開時）：當M1故障時，M1立即停，經(jīng)過5S延時，M2停，再經(jīng)過5S延時，M3停，最后經(jīng)過5S延時，M4停。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；當M2故障時，M1、M2立即停，經(jīng)過5S延時，M3停，再經(jīng)過5S延時，M4停。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；當M3故障時，M1、M2、M3立即停，經(jīng)過5S延時,M4停。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；當M4故障時，M1，M2，M3，M4立即停。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行。當傳送帶帶重物時（I1.1閉合時）：當M1上有重物時，經(jīng)過5S延時，M1停，再經(jīng)過5S，M2停，再經(jīng)過5S，M3停，最后經(jīng)過5S，M4停。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；當M2上有重物時，M1立即停，經(jīng)過