皮帶傳輸機(jī)PLC控制系統(tǒng)

1、湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱 電氣控制與PLC課題名稱 皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 賴指南、劉星平、譚梅、周向紅2013年7月5日湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱 電氣控制與PLC課題名稱 皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 賴指南、劉星平、譚梅、周向紅審 批黃峰、汪超、劉星平任務(wù)書下達(dá)日期2013年6月22日課程設(shè)計(jì)完成日期2013年7月5日設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的本課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中不可缺少的一個(gè)綜合性教學(xué)環(huán) 節(jié)，是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要手段。它的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜 合運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決本課程范圍內(nèi)的一

2、般工程 技術(shù)問(wèn)題，建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法。通 過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生得到工程知識(shí)和工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得應(yīng)用本課 程的知識(shí)和技術(shù)去解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容根據(jù)控制對(duì)象的用途、基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式、工藝過(guò)程、工作環(huán) 境和控制要求，確定控制方案。繪制皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖，寫出 指令程序清單。選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。上機(jī)調(diào)試程序。5.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。課程設(shè)計(jì)的要求所選控制方案應(yīng)合理，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)應(yīng)能夠滿足控制對(duì)象的 工藝要求，并且技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，操作方便。所繪制的設(shè)計(jì)圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的GB4728-84電氣圖用

3、 圖形符號(hào)、GB6988-87電氣制圖和GB7159-87電氣技術(shù)中的文 字符號(hào)制定通則的有關(guān)規(guī)定。所編寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)語(yǔ)句通順，用詞準(zhǔn)確，層次清楚，條理分 明，重點(diǎn)突出，篇幅不少于7000字。主要設(shè)計(jì)條件PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備若干。參考文獻(xiàn)若干。設(shè)計(jì)說(shuō)明書裝訂順序課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書封面。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書。說(shuō)明書目錄。正文（按設(shè)計(jì)內(nèi)容逐項(xiàng)書寫）。參考文獻(xiàn)。附錄。課程設(shè)計(jì)評(píng)分表。設(shè)計(jì)進(jìn)度安排第1周：星期一上午：課題內(nèi)容介紹。星期一下午：仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，收集 設(shè)計(jì)資料，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)工具。星期二星期五：確定控制方案。繪制皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng) 的PLC I/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。

4、設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的工藝 圖紙。選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。第2周：星期一：上機(jī)調(diào)試程序。星期二星期五：編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，答辯。參考文獻(xiàn)廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社萬(wàn)太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社劉祖潤(rùn).畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社謝桂林.電力拖動(dòng)與控制.北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè).北京：水利電力出版 社課題：皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一.皮帶運(yùn)輸機(jī)概況及控制要求皮帶運(yùn)輸機(jī)由4臺(tái)皮帶機(jī)組成，4臺(tái)皮帶機(jī)分別用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)(M1M4)拖動(dòng)，如圖1所示，控制要求如下：M2M3M1圖1皮帶運(yùn)輸機(jī)

5、系統(tǒng)示意圖啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一臺(tái)皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次起動(dòng)其它 皮帶機(jī)：M 4 s M 3 s M 2 5S M1停止時(shí)應(yīng)先停止第一臺(tái)皮帶機(jī)(M1)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止 其它皮帶機(jī)：M1 s M 2 5s M 3 5s M 4當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停 止，而該皮帶機(jī)后面的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如當(dāng)M2故障時(shí)，M1、 M2應(yīng)立即停，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)后，M3停，再過(guò)5S后M4停。要求皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。二.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖， 編寫指令程序清單。選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。4

6、.上機(jī)調(diào)試程序設(shè)計(jì)操作面板電器元件布置圖。5.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。前言本次課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)習(xí)完了 PLC這門課程后安排的，目的是為了 更好地掌握PLC的知識(shí)，并且把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去，提高自己的 動(dòng)手能力。在當(dāng)今的工業(yè)界，只要涉及控制的地方，都離不開(kāi)PLC。它涉 及到我們生活的方方面面，包括我們從超市買的任何商品，我們用的數(shù)碼 產(chǎn)品，開(kāi)的車，看的書等其從生產(chǎn)、包裝、傳送、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)鹊拳h(huán)節(jié)。 那么到底PLC是什么東西呢？可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC(Programmable logic Controller)是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。本報(bào)告

7、書包含了 5個(gè)章節(jié)。第1章是對(duì)皮帶傳輸機(jī)的概述，概述了其 結(jié)構(gòu)、用途、工作原理及其過(guò)程。第2章是各種方案的對(duì)比、認(rèn)證，方案 中包括單片機(jī)控制，繼電器控制系統(tǒng)，最終結(jié)論還是PLC控制要比其他的 好些。3章是控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括皮帶傳輸機(jī)電機(jī)、PLC型號(hào) 的選擇。還有PLC I/O接線圖，各種開(kāi)關(guān)、按鈕等元件的選擇。第4章是 程序設(shè)計(jì)部分，在這章中包括主程序，以及各種子程序的順序功能圖、梯 形圖的設(shè)計(jì)。最后一章是程序的調(diào)試，把編好的程序，導(dǎo)出來(lái)用仿真軟件 模擬PLC進(jìn)行仿真，采用的仿真軟件是S7-200仿真。這種方法又省時(shí)， 又方便修改程序。在本次PLC課程設(shè)計(jì)中，特別感謝賴?yán)蠋煹木闹笇?dǎo)

8、，教誨。感謝幫 助我的同學(xué)們。限于編者的水平有限，報(bào)告書中難免有些不完善，不足和 疏忽之處，希望讀者批評(píng)指正。謝謝！肖錦朋2013年7月5日目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 第1章控制對(duì)象概述1 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 1.1皮帶運(yùn)輸機(jī)用途、基本組成結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程1 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 1.1.1皮帶運(yùn)輸機(jī)用途1 HYPERLINK l bookmark75 o Current Docum

9、ent 1.1.2皮帶運(yùn)輸機(jī)組成及工作原理1 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 1.2控制對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的要求1 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 1.3本課題應(yīng)完成的設(shè)計(jì)工作2 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 第2章 控制方案論證3 HYPERLINK l bookmark99 o Current Document 2.1繼電器控制方案3 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 2.2單片機(jī)控制方

10、案3 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 2.3 PLC控制方案4 HYPERLINK l bookmark127 o Current Document 2.4結(jié)論4 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 第3章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark133 o Current Document 3.1拖動(dòng)電機(jī)主電路設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 3.1.1電機(jī)及元件選擇5 HYPERLINK l bookmark1

11、39 o Current Document 3.1.2主電路的設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark142 o Current Document PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark145 o Current Document PLC控制系統(tǒng)電氣元件選擇5 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document PLC I/O接線圖設(shè)計(jì)7 HYPERLINK l bookmark154 o Current Document 第4章控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l bookmark157 o Current Docume

12、nt 4.1程序的組成部分8 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 主程序設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 4.3公用子程序設(shè)計(jì)84.4自動(dòng)子程序設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark169 o Current Document 4.4.1自動(dòng)子程序順序功能圖94.4.2自動(dòng)子程序梯形圖104.5手動(dòng)子程序設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 4.6故障子程序設(shè)計(jì)1124.6.1故障子程序1順序功能圖124.6.2故障子

13、程序1順序功能圖13 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 4.7故障子程序設(shè)計(jì)213 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 4.8故障子程序設(shè)計(jì)3154.9故障子程序設(shè)計(jì)415 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 第5章程序的調(diào)試17 HYPERLINK l bookmark181 o Current Document 結(jié)束語(yǔ)18 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 參考文獻(xiàn)19 HYPERLINK

14、 l bookmark195 o Current Document 致謝20 HYPERLINK l bookmark198 o Current Document 附錄（語(yǔ)句表）21第1章控制對(duì)象概述1.1皮帶運(yùn)輸機(jī)用途、基本組成結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程1.1.1皮帶運(yùn)輸機(jī)用途皮帶輸送機(jī)可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中，露天采礦場(chǎng) 及選礦廠中，在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)中，皮帶輸送機(jī)都得 到了廣泛應(yīng)用，水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，皮帶輸送機(jī)的使用都非常方便。皮 帶輸送機(jī)是以連續(xù)摩擦驅(qū)動(dòng)的方式用來(lái)運(yùn)輸物料。那么皮帶輸送機(jī)的主要 是由輸送帶和驅(qū)動(dòng)裝置組成的。皮帶輸送機(jī)具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)， 它廣泛

15、地應(yīng)用在礦山、冶金、煤炭等部門，用來(lái)輸送松散物料或成件物品， 根據(jù)輸送工藝要求，可以單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其他輸送設(shè)備組成 水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè)線需要。皮帶運(yùn)輸機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由單個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也可 以是單個(gè)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。一般驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、液力 偶合器、制動(dòng)器或逆止器等組成。偶合器的作用是改善皮帶運(yùn)輸機(jī)的啟動(dòng) 性能。制動(dòng)器和逆止器是為了防止當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)停機(jī)時(shí)皮帶向下滑動(dòng)。皮帶運(yùn)輸機(jī)是散料連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，是應(yīng)用于短距離連續(xù)運(yùn)輸?shù)牡闹匾?機(jī)械設(shè)備。1.1.2皮帶運(yùn)輸機(jī)組成及工作原理皮帶輸送機(jī)的主要是由輸送帶和驅(qū)動(dòng)裝置組成的。主要介紹驅(qū)動(dòng)裝

16、置 即四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況。皮帶運(yùn)輸機(jī)由4臺(tái)皮帶機(jī)組成，4臺(tái)皮帶機(jī)分 別用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)(M1M4)拖動(dòng)。皮帶輸送機(jī)是以連續(xù)摩擦驅(qū)動(dòng)的方式用來(lái) 運(yùn)輸物料，通過(guò)控制4臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)，來(lái)控制傳輸物料。1.2控制對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的要求皮帶運(yùn)輸機(jī)由4臺(tái)皮帶機(jī)組成，4臺(tái)皮帶機(jī)分別用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)(M1M4)拖動(dòng)，如圖1所示，控制要求如下:M2M3圖1-1皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)示意圖啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一臺(tái)皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次起動(dòng)其它 皮帶機(jī)：M 4 s M 3 s M 2 5s M1停止時(shí)應(yīng)先停止第一臺(tái)皮帶機(jī)(M1)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止 其它皮帶機(jī)：M1 s M 2 5s M 3 5s M 4當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)發(fā)生故

17、障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停 止，而該皮帶機(jī)后面的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如當(dāng)M2故障時(shí)，M1、 M2應(yīng)立即停，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)后，M3停，再過(guò)5S后M4停。要求皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。1.3本課題應(yīng)完成的設(shè)計(jì)工作設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖 編寫指令程序清單。選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。設(shè)計(jì)操作面板電器元件布置圖。上機(jī)調(diào)試程序編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書第2章控制方案論證2.1繼電器控制方案繼電器控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：繼電器，動(dòng)作有壽命限制，一個(gè)元件故障可能造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰，會(huì) 將故障擴(kuò)大化，成本最低，也最容易被偽劣產(chǎn)品冒充，可維修度最高

18、，同 時(shí)維修成本也低。（1）繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的 串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng) 構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難。（2）繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低，觸點(diǎn) 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作一般在幾十毫秒數(shù)量級(jí)，且機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題。（3）繼電器安裝后，受電氣設(shè)備觸電數(shù)目的有限性和連線復(fù)雜等原因 的影響，系統(tǒng)在今后的靈活性、擴(kuò)展性很差。（4）繼電器控制可實(shí)現(xiàn)邏輯功能，但不具備計(jì)數(shù)的功能。（5）觸點(diǎn)在開(kāi)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命 短，運(yùn)行可靠性差，不易維護(hù)。2.2單片機(jī)控制方案依據(jù)單片機(jī)目前的發(fā)

19、展?fàn)顩r，該方案的優(yōu)缺點(diǎn)是：（1）成本較低。由于現(xiàn)在單片機(jī)的價(jià)格相對(duì)都比較低，而且外圍電路 的元器件價(jià)格也不高，所以整體設(shè)計(jì)起來(lái)，成本比較低。（2）可以對(duì)外部存儲(chǔ)容量根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計(jì)可以相對(duì)比較靈活。（3）由于現(xiàn)存有許多已經(jīng)設(shè)計(jì)很完善的子程序，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中可 以直接調(diào)用，減少較大工作量。其缺點(diǎn)為：（1）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，運(yùn)用該方案，該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包含 擴(kuò)展電路部分和系統(tǒng)配置電路部分，所以該系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)工作量相對(duì)較 大，影響系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的時(shí)間。系統(tǒng)的抗干擾能力相對(duì)較差，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，雖然注意了芯片、 器件選擇、去耦濾波、電路板的布線，通道隔離以及屏蔽。但由于工廠的 條件比較差，很難保

20、證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。維護(hù)維修相對(duì)比較麻煩，維修需要的時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。但與此同 時(shí)，由于微機(jī)控制系統(tǒng)所有的電路集中在一塊電路板上，其實(shí)現(xiàn)的功能、 輸入輸出的點(diǎn)數(shù)受到限制，而且系統(tǒng)的散熱性，維護(hù)性受到考驗(yàn)，若其中 一部分損壞，其只能全部更換。另外，微機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，一旦要 有變化修改比較麻煩。2.3 PLC控制方案PLC的優(yōu)點(diǎn)主要有：功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高(可以相當(dāng)于集成了很多繼電器，大多數(shù) 時(shí)候性價(jià)比并不低，除非是簡(jiǎn)單電路，只用少數(shù)繼電器，那么可能就不太 實(shí)用了。)硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)(3 )可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少編程方法簡(jiǎn)單維修工作量少，維

21、修方便體積小，能耗低與時(shí)俱變，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊2.4結(jié)論經(jīng)過(guò)比較，我們發(fā)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)具有以下鮮明的特點(diǎn)：IO驅(qū)動(dòng)能 力強(qiáng)，易于擴(kuò)展，圖形化開(kāi)發(fā)界面，價(jià)錢適中，抗干擾能力強(qiáng)，因此多用 于工業(yè)設(shè)備上。故選用PLC控制方案。第3章控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1拖動(dòng)電機(jī)主電路設(shè)計(jì)3.1.1電機(jī)及元件選擇本課程設(shè)計(jì)采用的電動(dòng)機(jī)是四臺(tái)380V的三相籠式電動(dòng)機(jī)，其型號(hào)為: Y2-80M2-4S150O在主電路中電路保護(hù)裝置由刀開(kāi)關(guān)QS1和自動(dòng)空氣斷路器QF組成， 用380V電網(wǎng)電壓供電。由PLC控制四個(gè)交流接觸器的電磁線圈電路的通 斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)電動(dòng)機(jī)通斷控制。四個(gè)電動(dòng)機(jī)電路都串聯(lián)了熱繼電器對(duì)其 進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也

22、是故障點(diǎn)。3.1.2主電路的設(shè)計(jì)圖3-1電動(dòng)機(jī)主電路圖3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 PLC控制系統(tǒng)電氣元件選擇因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中用到了 11個(gè)輸入點(diǎn)，4個(gè)輸出點(diǎn)，故用西門子S7-200CPU224。本設(shè)計(jì)用了刀開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、熱繼電器、按鈕、三相交流電 動(dòng)機(jī)、S7-200等電氣元件，皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)電氣元件選擇 如表所示：表3-2皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)電氣元件選型序號(hào)符號(hào)名稱數(shù)量型號(hào)技術(shù)參數(shù)1QS1刀開(kāi)關(guān)1HZ10-10/22QF斷路器1QF-2403FR熔斷器1RL1-154KM1-KM4接觸器4CJ20-255FR1-FR4熱繼電器4T166SA模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1S

23、A-3010D7SB5啟動(dòng)按鈕1LA10-18SB6停止按鈕1LA10-19SB1、 SB2手動(dòng)按鈕2LA10-110SB3、 SB4手動(dòng)按鈕2LA10-111M1-M4三相交流電動(dòng)機(jī)4Y2-80M2-4S15012PLC可編程控制器1CPU2243.2.2 PLC I/O接線圖設(shè)計(jì)皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)PLC I/O接線如圖所示:通信 端口0通信 端口1FR1 Y1M0.00.1FR2 T0.2FR3 Y0.3FR4 Y0.4SB50.5SB6工0.6T i1iSA-T SB1工0.72M1.01.1SB2上1.2SB3工1.31 1 1SB41.41.5ML+故障1故障2 故障3 故障點(diǎn)i

24、 啟動(dòng)按鈕 停止鈕模式選擇開(kāi)關(guān) 手5按鈕1 手 手 手0.00.1CPU2240.2/AC/DC/Relay0.3模塊2L0.40.50.61L3L0.71.01.1丁 DC24VNL1總線接口AC圖 3-3 S7-200PLC I-O 接線圖XM1KM2KM3電機(jī)繃電3繃KM4電4繃IPE1eNd_,. AC220VFRQSL1第4章控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.1程序的組成部分皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)的程序主要分為以下幾個(gè)部分：主程序、公用子程序、自動(dòng)子程序、手動(dòng)子程序、故障子程序1、故 障子程序2、故障子程序3、故障子程序4。4.2主程序設(shè)計(jì)圖4-1主程序梯形圖4.3公用子程序設(shè)計(jì)圖4-2公用

25、子程序梯形圖4.4自動(dòng)子程序設(shè)計(jì)4.4.1自動(dòng)子程序順序功能圖圖4-3自動(dòng)子程序順序功能圖4.4.2自動(dòng)子程序梯形圖10.6I0.5MO.OT，I1，)1M0.7T R) 1Q0.4T，)1T37in tot?50- PT100n-i5：MLI.OT3710.310.4M0.1|1 | / |1Q0.3T )1T38INTONPT100 msIM 0.0M0.1T38I0.2I0.3I0.4M0.2圖4-4自動(dòng)子程序梯形圖 TOC o 1-5 h z IT1Q0.4Q0.3Q0.2QD.1II1I1I1IC)IT2Q0.4ULL3U0.1QD.2II1I1I1IC)IT3Q0.4QLL1Q0.

26、2QD.3II1I1I1IC)IT4Q0.1QUOQ0.2QD.i圖4-5手動(dòng)子程序梯形圖4.6故障子程序設(shè)計(jì)14.6.1故障子程序1順序功能圖圖4-6故障子程序1順序功能圖圖4-7故障子程序1梯形圖4.7故障子程序設(shè)計(jì)2圖4-8故障子程序2順序功能圖T46INTUNPT100 msIIQLI.3T日）1T4750-IMTUNPT100 ms圖4-9故障子程序2梯形圖4.8故障子程序設(shè)計(jì)3圖4-10故障子程序3順序功能圖圖4-11故障子程序3梯形圖4.9故障子程序設(shè)計(jì)4圖4-12故障子程序4順序功能圖SMLi.OM5.0M5JII I QQ4n(;)QD.1(o-折(o12QQ2(oQQ3Mo

27、圖4-13故障子程序4梯形圖第5章程序的調(diào)試在程序設(shè)計(jì)完成了之后，就是程序調(diào)試了。調(diào)試分為：自動(dòng)模式下的 程序調(diào)試、手動(dòng)模式下的程序調(diào)試以及故障情況下的程序調(diào)試。自動(dòng)模式調(diào)試：按下模式選擇開(kāi)關(guān)SA（11.0），并且按下SB5（10.5） 啟動(dòng)按鈕，進(jìn)入自動(dòng)模式，M4馬上啟動(dòng)每隔5s其他電機(jī)依次啟動(dòng)，同樣 按下SB6（I0.6）停止按鈕，M1馬上停止每隔5s其他電機(jī)依次停止。SA 打下來(lái)，進(jìn)入自動(dòng)模式，依次按SB1、SB2、SB3、SB4分別啟動(dòng)和停止相 應(yīng)的電機(jī)。例如按下SB1第一臺(tái)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，松開(kāi)SB1第一臺(tái)電機(jī)停止 下來(lái)，其他的類似。最后還有一個(gè)模擬故障點(diǎn)，進(jìn)行程序調(diào)試。按下SB5 啟動(dòng)

28、所有的電機(jī)后，依次分別按下故障點(diǎn)I0.1、I0.2、I0.3、I0.4?？?是否相應(yīng)的故障點(diǎn)和故障點(diǎn)之前的所有電機(jī)都停下來(lái)，同時(shí)這個(gè)故障點(diǎn)之 后的電機(jī)每隔5s停下來(lái)。仿真如圖所示：圖5-1系統(tǒng)調(diào)試圖結(jié)束語(yǔ)皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以分為PLC硬件接線、 程序設(shè)計(jì)、調(diào)試三個(gè)主要部分。程序設(shè)計(jì)是最難的環(huán)節(jié)，可以把程序設(shè)計(jì) 分為主程序設(shè)計(jì)、各種子程序設(shè)計(jì)。（1）PLC硬件接線：設(shè)計(jì)中用到了 11個(gè)輸入點(diǎn)，4個(gè)輸出點(diǎn)，所以用了 CPU224的PLC，IO.1 IO.4為故障輸入點(diǎn)，IO.5、IO.6為啟動(dòng)停止輸入點(diǎn)。I1.0為模式開(kāi)關(guān) 選擇，I1.1-I1.4為手動(dòng)模式下的操作按鈕。（

29、2）主程序：主程序調(diào)用其他子程序。這樣方便修改程序，一旦出錯(cuò)了，只要進(jìn)相 應(yīng)的子程序修改即可。包括調(diào)用公用子程序、自動(dòng)子程序、手動(dòng)子程序、 故障1子程序、故障2子程序、故障3子程序、故障4子程序。（3）各個(gè)子程序：自動(dòng)子程序：?jiǎn)?dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一臺(tái)皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次 起動(dòng)其它皮帶機(jī)，停止時(shí)先停止第一臺(tái)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次停止其它 皮帶機(jī)。手動(dòng)子程序：把模式選擇開(kāi)關(guān)打在手動(dòng)模式下，能對(duì)每臺(tái)電機(jī)啟 動(dòng)停止控制。故障子程序：按下模擬故障輸入點(diǎn)，使相應(yīng)故障點(diǎn)和故障點(diǎn) 之前的傳輸機(jī)停止，之后的每隔5S依次停止。公用子程序：把所有子程 序都要執(zhí)行的程序都寫在其中。這樣可以簡(jiǎn)化子程序的編寫，避免重

30、復(fù)寫 相同的部分。（4）調(diào)試：通過(guò)仿真軟件仿真，效率高，避免了繁瑣的接線。一定要執(zhí)行監(jiān)控按 鈕，這樣能清晰的看到各個(gè)觸點(diǎn)的通斷情況，便于找到問(wèn)題所在點(diǎn)，易于 修改各個(gè)子程序。參考文獻(xiàn)廖常初.S7200PLC編程及其應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社萬(wàn)太福.可編程序控制器及其應(yīng)用M.重慶：重慶大學(xué)出版社4 劉祖潤(rùn).畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè).北京：水 利電力出版社致謝本次PLC課程設(shè)計(jì)是在賴?yán)蠋煹南ば闹笇?dǎo)下完成的，賴?yán)蠋熓且晃灰?求嚴(yán)格、經(jīng)驗(yàn)豐富、有耐心的老師。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中，對(duì)我進(jìn)行了耐心 地

31、指導(dǎo)，有什么不懂的去問(wèn)他，哪怕最簡(jiǎn)單的問(wèn)題，他都會(huì)耐心地一步一 步的教我，為我答疑解惑。在老師諄諄教導(dǎo)下，在我們這小組組員共同努 力下，我才能順利完成本次PLC課程設(shè)計(jì)。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所 有老師和同學(xué)表示由衷的感謝！老師的嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)態(tài)度、求實(shí)的作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的 印象。在課程設(shè)計(jì)中，難免會(huì)遇到一些問(wèn)題，比如說(shuō)軟件不會(huì)使用，軟件 安裝不成功，程序中沒(méi)有設(shè)計(jì)起保停電路等，組員和賴?yán)蠋煻际呛苷J(rèn)真負(fù) 責(zé)地教我。再一次向賴?yán)蠋熂拔业耐瑢W(xué)致以最誠(chéng)摯的謝意！附錄（語(yǔ)句表）主程序LDSM0.1LDM0.1LDSM0.0OI0.0AT38OM3.0RQ0.1, 1ANI0.2OM3.3R

32、Q0.2, 1ANI0.3=M3.0RQ0.3, 1ANI0.4TONT46, 50RQ0.4, 1SM0.2,1RQ0.1, 1RT37, 12SQ0.2,1RT37, 9TONT39,50RQ0.2, 1自動(dòng)子程序RM0.1,1Network 2Network 4LDM3.0LDNI0.6LDM0.2AT46AI0.5AT39OM3.1SM0.0, 1ANI0.1ANM2.2RM0.7, 1ANI0.2=M3.1SQ0.4, 1ANI0.3RQ0.3, 1TONT37, 50ANI0.4TONT47, 50Network 2SM0.3,1Network 3LDM0.0SQ0.1,1LDM3.1AT37RM0.2,1AT47ANI0.3Network 5OM3.2ANI0.4LDNI0.5ANM3.3SM0.1, 1=M3.2SQ0.3, 1RQ0.4, 1TONT38, 50RM0.0, 1公用子程序Network 3AI0.6AT42ANQ0.4RQ0.1, 1SM0.7, 1ANQ0.1TONT40, 50RQ0.4, 1ANQ0.2SM0.4, 1RM0.6, 1=Q0.3RM0.3, 1Net