基于PLC的四節(jié)傳送帶課程設(shè)計(jì)

1、1 設(shè)計(jì)背景和功能概述20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。本課題是用PLC控制四節(jié)傳送帶。用PLC控制傳送帶具有程序設(shè)計(jì)簡單、易于操作和理解、能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能等優(yōu)點(diǎn)。此系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)順次啟動(dòng)和停止，緊急故障處理等功能。2 硬件

2、設(shè)計(jì)2.1 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)，分別用四臺異電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4（型號：JO2-41-4）帶動(dòng)，控制過程如下：啟動(dòng)時(shí)先按下SB1按鈕，起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其他皮帶機(jī)。停止時(shí)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)。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(shí)的情況。例如：當(dāng)要模擬M1條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，只需按下按鈕A即可，此時(shí)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

3、）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次類推。當(dāng)M2發(fā)生故障時(shí)，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(shí)情況與此相同。E、F、G、H為重物模擬按鈕，分別模擬四個(gè)皮帶機(jī)上有重物是的情況。當(dāng)按下E時(shí)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(shí)只需按下按鈕SB2，這時(shí)M1皮帶先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。2.2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

4、功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)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。 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(gè)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(gè)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)S7-200CPU22624162個(gè)

5、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(gè)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) 編程器PLC在正式運(yùn)行時(shí)，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(chǔ)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(jià)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(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直

6、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2.3 PLC的I/O分配連線圖如下：2.4 輸入/輸出接線列表 其中I0.0 為系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4為故障模擬鈕子按鈕，I0.6、I0.7、I1.0、I1.1為重物模擬按鈕，I0.5為系統(tǒng)停止按鈕。Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4為電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4的輸出。3 軟件流程圖PLC本身有多種程序設(shè)計(jì)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。

7、根據(jù)設(shè)計(jì)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：3.1 發(fā)生故障時(shí)的流程圖如下：3.2 傳送帶上有重物時(shí)的流程圖如下：4 -1 軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)梯形圖 面板M1M2M3M4M1故障M2故障M3故障M4故障SB1SB2PLCQ4.1Q4.2Q4.3Q4.4I0.1I0.2I0.3I0.4I0.0I0.54-2、程序25 調(diào)試結(jié)果傳送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，先啟動(dòng)最后一個(gè)傳送帶，然后經(jīng)過5S的延時(shí)，啟動(dòng)第三個(gè)傳送帶，依次經(jīng)過5S延時(shí)，啟動(dòng)其他傳送帶；當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)，第一個(gè)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(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。傳送帶發(fā)生故障時(shí)：當(dāng)

8、A傳送帶發(fā)生故障時(shí)，第一個(gè)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(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)B傳送帶發(fā)生故障時(shí)，第一、二個(gè)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(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)C傳送帶發(fā)生故障時(shí)，前三個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，第四個(gè)傳送帶經(jīng)過5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；當(dāng)D傳送帶發(fā)生故障時(shí)，四個(gè)傳送帶均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；6 結(jié)束語PLC應(yīng)用技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，可PLC編程控制器技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展異常迅速，各生產(chǎn)廠家也推出了許多強(qiáng)大的新型PLC、各種特殊模塊和通信

9、聯(lián)網(wǎng)器件，使可編程控制器成為集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)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(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力的工具。 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的的東西，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。而且通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的學(xué)到知識，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。最后感謝老師的授課和教導(dǎo)！7 參考文獻(xiàn)1 吳中俊、黃永紅. 可編程序控制器原理及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20032 陳金華等編著. 可編程控制器（PC）應(yīng)用技術(shù). 北京：電子工業(yè)出版社，19953 劉順禧等編著. 電氣