PLC四節(jié)傳送帶設(shè)計(共28頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上PLC設(shè)計與實訓(xùn)設(shè)計報告題 目： 四節(jié)傳送帶控制 姓 名： 王偉杰 班 級： 14自動化4班 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 陳才學(xué)提交日期：2017年6月14日專心-專注-專業(yè)目錄設(shè)計題目（四節(jié)傳送帶控制）摘 要：當(dāng)今社會，科技發(fā)展迅速，在工業(yè)方面，計算機技術(shù)、半導(dǎo)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)同樣也推動了PLC（可編程邏輯控制器）的發(fā)展。現(xiàn)在，我們的生活中有很多稱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、軍工航天、信息處理、家用電器等方面的應(yīng)用中表現(xiàn)的十分出色。本次設(shè)計的題目是：四節(jié)傳送帶控制，主要以PLC來

2、控制，使其具備順序啟動與順序停止功能，當(dāng)某條皮帶發(fā)生故障時，該皮帶及前面的皮帶立即停止的自動控制等功能。通過這次設(shè)計，初步掌握PLC的基本控制功能，學(xué)會使用PLC來解決一些簡單的工程問題。關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)控制；四節(jié)傳送帶；順序控制1、 總體設(shè)計方案1.1設(shè)計題目及任務(wù)題目2四節(jié)傳送帶控制 （難度系數(shù)：*） 控制要求1.總體控制要求：系統(tǒng)由傳動電機M1、M2、M3、M4，故障設(shè)置開關(guān)A、B、C、D組成，完成物料的運送、故障停止等功能。2.閉合“啟動”開關(guān)，首先啟動最末一條傳送帶（電機M4），每經(jīng)過1秒延時，依次啟動一條傳送帶（電機M3、M2、M1）。3.當(dāng)某條傳送帶發(fā)生故障時，該傳送帶及其前

3、面的傳送帶立即停止，而該傳送帶以后的待運完貨物后方可停止，并顯示相應(yīng)故障。例如M2存在故障，則M1、M2立即停，經(jīng)過1秒延時后，M3停，再過1秒，M4停，并顯示M2故障。4.排出故障，打開“啟動”開關(guān)，系統(tǒng)重新啟動。5.關(guān)閉“啟動”開關(guān)，先停止最前一條傳送帶（電機M1），待料運送完畢后再依次停止M2、M3及M4電機。1.2任務(wù)分析 本次設(shè)計是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，PLC四節(jié)傳送帶的硬件系統(tǒng)是有計算機、四臺電機、西門子S7-200PLC 等構(gòu)成。使用PLC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，通過電腦將軟件下載到PLC中，同時利用總線接入四臺電機，通過程序的編寫，實現(xiàn)四臺電機順序啟

4、動與停止，并且在其某一段皮帶發(fā)生故障時，實現(xiàn)一個分段的停止，從而實現(xiàn)故障急停。在本次設(shè)計中，PLC的控制核心，外部多種輸入信號如啟動、停止，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。1.3 課題項目管理計劃進度表序號各階段完成的內(nèi)容完成時間1查閱相關(guān)文獻資料、課題調(diào)研2017.6.1-2017.6.22制定設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計方案2017.6.2-2017.6.33設(shè)計方案的合理性分析2017.6.2-2017.6.34硬件電路圖樣設(shè)計2017.6.3-2017.6.45軟件程序功能圖設(shè)計和軟件程序設(shè)計2017.6.4-2017.6.66硬件實驗平臺搭建及調(diào)試2

5、017.6.6-2017.6.77軟件程序調(diào)試和實驗2017.6.7-2017.6.98實驗結(jié)果檢查2017.6.8-2017.6.99撰寫課程設(shè)計說明書2017.6.10-2017.6.14 1.4設(shè)計目標(biāo)本次設(shè)計是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，首先要確保實現(xiàn)題目要求的三條控制目標(biāo)：1、實現(xiàn)四條皮帶的順序啟動；2、實現(xiàn)四條皮帶的順序停止；3、實現(xiàn)四條皮帶運行過程中的故障急停。此外就是力求設(shè)計過程中PLC與實驗?zāi)K之間的接線簡潔、STEP7中的代碼簡明易懂，確保能順利實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)，取得預(yù)想的實驗結(jié)果。1.5設(shè)計方案及方案的合理性分析 本次設(shè)計是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，PLC四節(jié)傳送帶的硬件系統(tǒng)是有計

6、算機、四臺電機、西門子S7-200PLC 等構(gòu)成。使用PLC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，通過電腦將軟件下載到PLC中，同時利用總線接入四臺電機，通過程序的編寫，實現(xiàn)四臺電機順序啟動與停止，并且在其某一段皮帶發(fā)生故障時，實現(xiàn)一個分段的停止，從而實現(xiàn)故障急停。在本次設(shè)計中，PLC的控制核心，外部多種輸入信號如啟動、停止，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。該方案經(jīng)過我去實驗室實地查看后發(fā)現(xiàn)可行，方案所需要的S7-200PLC以及模擬四臺電機的實驗面板和計算機實驗室都具備相應(yīng)的條件。二、硬件電路設(shè)計2.1 CPU選型經(jīng)過結(jié)合實驗室已有

7、條件以及本次設(shè)計要求考慮，選擇PLC224CPU。2.2 I/O口分配1、輸入輸出連線輸入SB1SB2ABCDI0.0I0.5I0.1I0.2I0.3I0.4輸出M1M2M3M4Q0.1Q0.2Q0.3Q0.42.3 硬件電路圖圖2-1輸入/輸出接線圖2.4 電路工作過程2.4.1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。T37得電，開始運行。（3） T37計時時間到，T37閉合，M2.0得電，M2.0閉合，T38得電開始計時，Q0.3得電并保持，KM3得電，傳送帶C開始運行。（

8、4） T38計時時間到，T38閉合。Q0.2得電并保持，KM2得電，傳送帶B開始運行。M3.0得電，M3.0閉合，T39得電，開始計時。（5） T39計時時間到，T39閉合，Q0.1得電，KM1得電，傳送帶A開始運行。2.4.2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(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行，M4.0得電，M4.0閉合，T40得電，開始計時。（2） T40計時時間到，T40閉合。Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止運行，M5.0得電，M5.0閉合，T41得電，開始計時。（3） T41計時時間到，T41閉合。Q0.3得電并保持，K

9、M3失電，傳送帶C停止運行，M6.0得電，M6.0閉合，T42得電，開始計時。（4） T42計時時間到，T42閉合。Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。2.4.3傳送帶A發(fā)生故障時的停止（1） 當(dāng)傳送帶A發(fā)生故障時，行程開關(guān)SQ1閉合，輸入繼電器I0.1得電，I0.1閉合。Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行，M7.0得電，M7.0閉合，T43得電，開始計時，T43計時時間到，T43閉合。（2） Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止，M8.0得電，M8.0閉合，T44得電，開始計時。（3） T44計時時間到，T44閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C

10、停止，M9.0得電，M9.0閉合，T45得電，開始計時。（4） T45計時時間到，T45閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運行。2.4.4傳送帶B發(fā)生故障時的停止（1） 當(dāng)傳送帶B發(fā)生故障時，SQ2閉合，輸入繼電器I0.2得電，I0.2閉合，Q0.1和Q0.2復(fù)位并保持，KM1、KM2失電，傳送帶A、B停止運行，M10.0得電，M10.0閉合，T46得電，開始計時。（2） T46計時時間到，T46閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C停止運行，M11.0得電，M11.0閉合，T47得電，開始計時。（3） T47計時時間到，T47閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送

11、帶D停止運行。2.4.5傳送帶C發(fā)生故障時的停止（1） 當(dāng)傳送帶C發(fā)生故障時，SQ3閉合，輸入繼電器I0.3得電，I0.3閉合，Q0.1、Q0.2、Q0.3復(fù)位并保持，KM1、KM2、KM3失電，傳送帶A、B、C停止運行，M12.0得電，M12.0閉合，T48得電，開始計時。（2） T48計時時間到，T48閉合。Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運行。2.4.6傳送帶D發(fā)生故障時的停止（1）當(dāng)傳送帶D發(fā)生故障時，SQ4閉合，I0.4得電，I0.4閉合，Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4復(fù)位并保持，KM1、KM2、KM3、KM4失電，傳送帶A、B、C、D停止運行。 三、軟件程序設(shè)計

12、3.1 程序功能圖設(shè)計開始M4運行1S后M3運行1S后M2運行1S后M1運行M2有故障M4有故障圖3-1 四節(jié)傳送帶流程圖結(jié)束1S后M3停止M2立即停止M1立即停止M4立即停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M1立即停止1S后M4停止1S后M3停止1S后M2停止M1有故障M3有故障3.2 軟件程序單元設(shè)計3.2.1順序啟動設(shè)計3.2.2順序停止設(shè)計、3.2.3順序急停設(shè)計當(dāng)傳送帶1故障時：當(dāng)傳送帶2故障時：當(dāng)傳送帶3故障時：當(dāng)傳送帶4故障時：4、 系統(tǒng)調(diào)試過程及結(jié)果分析4.1硬件調(diào)試過程 硬件調(diào)試過程中，第一次我對照著設(shè)計方案

13、將實驗面板的線與PLC連接好以后，在電腦STEP7上點下載程序提示我找不到CPU，仔細檢查后才發(fā)現(xiàn)沒有打開S7-200PLC上面的電源，打開電源后程序成功的下載到PLC中，但是按動實驗面板上的相應(yīng)按鈕還是沒有反應(yīng)，仔細對照檢查接線才發(fā)現(xiàn)錯將本應(yīng)與SB1相連的I0.0連到SB2上面了。4.2軟件調(diào)試過程（含單獨調(diào)試和聯(lián)調(diào)） 第一次在我的電腦上將STEP7程序?qū)懞煤蟠笾驴戳艘幌麓a，確定可以實現(xiàn)題目的三個要求及功能，但去了實驗室將程序下載到PLC中才發(fā)現(xiàn)不能實現(xiàn)順序啟動，仔細檢查才發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)1當(dāng)中的I0.1、I0.2、I0.3、I0.4這些都應(yīng)該是常閉的，我卻弄成了常開，將其修改為常閉后程序正常工作

14、達到了預(yù)期的要求。4.3設(shè)計實驗結(jié)果及分析 當(dāng)按下SB1按鈕后四條皮帶從最下面的M4到最上面的M1每隔1S一次點亮，這達到了實驗預(yù)期的順序啟動功能。當(dāng)按下SB2按鈕后四條皮帶從最上面的M1到最下面的M4每隔1S陸續(xù)熄滅，這達到了實驗預(yù)期的順序停止功能。當(dāng)四條皮帶正常運行的時候?qū)⑵2上面的B按鈕搬起，表示M2傳送帶發(fā)生故障，同時M1、M2兩條皮帶的燈同時熄滅表示兩條皮帶同時停止運行，然后過了1SM3皮帶的燈熄滅，表示過了1S后皮帶M3停止運行，接著又過了1SM4皮帶的燈也熄滅了，表明過了1S后皮帶M4也停止運行了。達到了設(shè)計的要求即：當(dāng)M2皮帶發(fā)生故障時，M2及它前面的皮帶M1立即停止，然后

15、后面的皮帶M3、M4每過1S后停止一條。5、 心得體會和持續(xù)改進建議PLC作為自動化專業(yè)一門很重要的課程我在大三上學(xué)期學(xué)了，那時候也只是知道照著書看看學(xué)會上面的例題好好做做應(yīng)付考試，直到這個學(xué)期得知要做PLC課程設(shè)計的時候我一下子都覺得懵了，感覺沒有頭緒、無從下手，好在及時向旁邊寢室的學(xué)霸進行了請教給了我思路。老師也一再強調(diào)PLC在工廠企業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，因此不能只拘泥于課本而是更要有解決實際問題的能力，要善于分析問題、簡化問題、解決問題。這才是將PLC真正的學(xué)好。通過這次課程設(shè)計使我認識到了我學(xué)的還遠遠不夠，在面對以后復(fù)雜多變的實際問題時還需要更進一步的學(xué)習(xí)，同時這次PLC 課程設(shè)計也培養(yǎng)

16、了我的動手能力、抽象建立模型、分析問題的能力，并且做課程調(diào)試中也遇到了一些問題，這也鍛煉了我的耐心和發(fā)現(xiàn)問題排查故障的能力，想要成功取得理想的實驗結(jié)果不但要有清晰的設(shè)計思路跟實施方案，同樣離不開自己的細心、堅持，最后也要感謝我的指導(dǎo)老師陳才學(xué)老師，老師在百忙之中還是如期來為我們解答疑惑為我們點亮了前進的燈塔。也希望自己能在接下來一次又一次的課設(shè)、實驗中或者是新的課程的學(xué)習(xí)中不斷汲取知識與經(jīng)驗，為將來自己走向工作崗位打下扎實的基礎(chǔ)。參考文獻1. 廖常初 S7-200PLC編程及應(yīng)用 M. 機械工業(yè)出版社 2016.2. THSMS實驗指導(dǎo)書.附件：1、 系統(tǒng)運行和測試照片2、設(shè)計環(huán)節(jié)與課程能力對

17、應(yīng)關(guān)系序號能 力總體方案設(shè)計PLC硬件設(shè)計、調(diào)試（含圖樣）軟件設(shè)計、調(diào)試技術(shù)文件分析功能需求確定設(shè)計目標(biāo)確定設(shè)計方案、合理性分析CPU型號選擇I/O模塊和分配系統(tǒng)硬件組態(tài)軟件設(shè)計軟件調(diào)試實驗記錄設(shè)計報告1能夠綜合運用所學(xué)的電路、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、檢測與變換、電器控制、運動控制等自動化專業(yè)知識，圍繞復(fù)雜應(yīng)用問題提出設(shè)計目標(biāo)的能力（3.1）+2能夠運用可編程控制器(PLC)、計算機網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)手冊、說明書查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力，確定設(shè)計方案的能力和達成設(shè)計目標(biāo)的能力（3.2）+3能夠就系統(tǒng)解決方案、過程與結(jié)果，通過書面報告和口頭陳述清晰地表達的能力。（3.4）+4能夠運用STEP7等開發(fā)環(huán)境，進行系統(tǒng)分析、設(shè)計、程序編寫、仿真實驗和調(diào)試等基本技能；（5.2）+5能夠從工程與社會關(guān)系的角度對設(shè)計方案進行合理性分析。（6.2）+3、成績考核與評定序號考核內(nèi)