1、 毕业设计用纸 中文摘要 现今的社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术推动了 PLC 的发展。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。本四级传送带电路采用 PLC 为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止的自动控制等功能。利用本次设计，初步掌握 PLC 的 基本控制功能，学会运用 PLC，控制基本工业控制 . 关键词：
2、 传送带 ， 皮带机 ， 可编程控制器 毕业设计用纸 ABSTRACT 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
3、PLC. Today, our living environment 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 m
4、easuring, control is used in the 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 cont
5、rol function. Using this design, 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 毕业设计用纸 目 录 第一章 绪 论 . 1 1.1 PLC 的概述 . 1 1.2 四节传送带设计的目的 . 2 1.3 传统传送带与多节传送带的比较 . 2 1.4 四节传送
6、带系统的发展 . 2 第二章 总体方案 . 3 2.2 四节传送带的设计方案 . 3 2.2.1 方案的选择 . 3 2.2.2 控制要求 . 3 第三章 系统的硬件设计 . 5 3.1 系统硬件分析 . 5 3.2 四节传送带的硬件接线图 . 5 3.3 电路工作过程 . 6 3.3.1 顺序启动 . 6 3.3.2 顺序停止 . 6 3.3.3 传送带 A 上有重物时的停止 . 6 3.3.4 传送带 B 上有重物时的停止 . 7 3.3.5 传送带 C 上有重物时停止 . 7 3.3.6 传送带 D 上有重物时停止 . 7 第四章 系统的软件设计 . 8 4.1 四节传送带的系统流程图
7、. 8 4.2 I/O 分配表 . 9 4.3 梯形图 . 9 第五章系统的调试 . 10 5.1 软件部分调试 . 10 5.2 硬件部分调试 . 10 毕业设计用纸 结论 . 11 致 谢 . 12 参考文献 . 12 附录 . 13 毕业设计用纸 第 1 页 共 21 页 第一章 绪 论 1.1 PLC 的概述 可编程序控制器 英文称 Programmable Controller 简称 PC。但由于 PC 和个人计算机 Personal Computer 混淆故人们仍习惯地用 PLC 作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置 专为在工业现场应用而设
8、计它采用可编程序的存储器用以在其内部存储区域执行逻辑运算、顺序控制、定时 /计数和算术运算等操作指令 并通过数字式或模拟式的输入、输出接口控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物它克服了继电器控 制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点充分利用了微处理器的优点又照顾到现场操作维修人员的技能与习惯特别是 PLC 程序的编制 不需要专门的计算机编程语言知识而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式使用户程编制形象、直观、方便易学调试与查错也都很方便。用户在购到所需的 PLC 后 只需按说明书的提示做少量的接线和简易的
9、用户程 序的编制工作就可灵活方便地将 PLC 应用于生产实践。 本课题是用 PLC 模拟四节传送带的工作。用 PLC 控制传送带具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统能够实现四节传送带的倒序启动和顺序停止以及故障、重物处理等功能。 PLC 的硬件主要由中央处理器（ CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中， CPU 是 PLC 的核心；输入单元 /输出单元是 CPU 与现场输入 /输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备 . 电 源电 源 接 口中 央 处 理 器存 储 器输入输出外 部 设 备 接
10、口编 程 器 其 他图 1-1 PLC 的基本结构图 毕业设计用纸 第 2 页 共 21 页 1.2 四节传送带设计的目 的 本设计是通过 PLC200 编程实现其功能。此的设计主要是为了方便在日常生产中的应用，更多的是对 PLC200 深层次的了解，使自己能够掌握目前所学知识，锻炼自己的动手能力和分析、解决问题的能力；积累经验，培养按部就班、一丝不苟的工作和对所学知识的综合应用能力。同时也是考察同学们对西门子 PLC300 编程的掌握程度和应用能力。 1.3 传统传送带与多节传送带的比较 传统输送带具有输送距离长、输送量达、连续输送等优点。 与其他运输设备（如机车类）相比 ，是 最理想的高效
11、连续运输设备 。 成为 物料搬运系统 机械化和自动化不可缺少的 组成部分 。但同时正因为传送带运输距离长、输送量大等特点。也造成了输送带单机长度过长、输送倾斜角大、容易跑偏等缺陷。而多节传送带却可以很好的解决这些问题。 多节传送带自身由多个传送带分节组成，这样就很好的避免开了单机长度过长的问题，同时因自身采用 PLC 进行多节控制，便可以在输送量大的问题上采取分段启动、逐步停止，可以大大的减少能源的消耗，达到节能减排的效果。 同时，传统传送带一旦某段出现故障，将会导致整个系统的停止运行。在大型生产中会带来不可估量的损失。而多节传送带因其自身为多个分节组成，所以可以即时的查出故 障发生的分段处，
12、并且可以即时的更换掉出现问题的分节，从而进行维修。这样就可以大大的提高生产中的效率。但因其需要分段控制在控制上不比传统传送带方便，因此我们采用 PLC 集中控制可以很好的解决这一问题。 因此，多节传送带以其方便、节能、安全、高效、控制方便优点，将逐步取代传统传送带在工业生产中的地位。 1.4 四节传送带系统的发展 未来传送带设备的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达 440 公里以上带式输送机的单机长度已近 15 公里，并已出现由若 干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”。不
13、少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的传送带设备。 本论文设计了一个多级皮带传输系统，它多用于处于复杂地形的大型工业厂矿。系统采用可编程控制器（ PLC）做下位机控制，上位机则采用工业通用组态软件 “组态王”设计控制界面，并最终完成上下位机的通信以达到 直观方便的控制效果。 多级皮带传输系统凭借它自身的特点和优势在现代工业中有着重要的作用和地位，最典型的应用就是我们常说的输煤系统。输煤系统的组成部分包括给煤机、皮带、破碎机、三通、卸料器
14、等。我们采用 PLC 对此系统进行顺序控制。 毕业设计用纸 第 3 页 共 21 页 第二章 总体方案 2.1 四节传送带控制简述 本次设计在原有传送带系统上，进行了拆分、将原本单一的传送带细化成多个段落，较之原本的系统更加节能，并且采用 PLC 系统进行统一的控制。使原有的系统控制更加方便，同时也解决了原有系统检修、运输斜角等多个问题。可以很可观的提高生产效率。 本课 题简述了四节传送带的系统运作过程、工作流程、硬件配置、以及软件的编程调试。以简述传送带的四节控制映射出多节传送带的可取之处、以及其今后在生产生活中的价值潜力。 2.2 四节传送带的设计方案 思路 四节传送带 设计 应用 编程
15、PLC200 梯形图 LAD 语言 调试 软件仿真 硬件仿真 调试过程 表 2-1 设计方案表 2.2.1 方案的选择 随着科学技术的发展和微型计算机控制技术的广泛应用，人们对传送带控制的方便性、安全性、快捷性等方面要求也越 来越高，传送带控制系统的弊端也越来越明显，目前处于主导地位的自动传送带控制系统是可编程控制器（ PLC）控制，大大的弥补了以往传送带控制的不足之处。随着时代的发展，传送带技术也在不断更新。 2.2.2 控制要求 M1、 M2、 M3、 M4 表示传送带的运动，启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。 启动时先按下 S
16、B1，起动最末一条皮带机，经过 5 秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先按下 SB2，停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带 机。 毕业设计用纸 第 4 页 共 21 页 A、 B、 C、 D 分别为重物模拟按钮，当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行 5 秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如， M3 上有重物， M1、 M2 立即停，过5 秒， M3 停，再过 5 秒， M4 停。 图 2-1 送带的模拟实验图 毕业设计用纸 第 5 页 共 21 页 第三章 系统的硬件设计 3.1 系统硬件分析 PLC 四节传送带的硬件系统是由 P
17、C 机、四台电机、西门子 PLC200 等构成。使用 PLC进行控制，可以有效的解决多节传送带复杂的分段控制问题，通过电脑将软件系统下载进入 PLC 中，同时利用总线接入四台电机 ，通过软件的设计，实现四台电机顺序启动停止，并且在其某一段上面有重物时，实现一个分段的停止，从而达到节能的目的。在本设计系统中， PLC 时控制核心，外部多种输入信号如启动、停止，包括其中重物的反馈等信号采样进来，经过 PLC 内部进行程序的运算和数据处理后，提供多种输出信号来控制四台电机的运作。 PLC 的硬件接线图如图 2-1 所示。 3.2 四节传送带的硬件接线图 1 M0 . 00 . 10 . 20 . 3
18、0 . 40 . 51 L0 . 00 . 10 . 20 . 30 . 4图 3-1 输入 /输出接线图 毕业设计用纸 第 6 页 共 21 页 3.3 电路工作 过程 3.3.1 顺序启动 （ 1）按下启动按钮 SB1，输入继电器 I0.0 得电， I0.0 闭合。 （ 2） Q0.4 得电并保持， KM4 得电，传送带 D 开始运行， M1.0 得电 M1.0 闭合。 T38得电、开始运行。 （ 3） T38 计时时间到、 T38 闭合， M1.1 得电， M1.1 闭合， T39 得电开始计时， Q0.3得电并保持， KM3 得电，传送带 C 开始运行。 （ 4） T39 计时时间到，
19、 T39 闭合。 Q0.2 得电并保持， KM2 得电，传送带 B 开始运行。M1.2 得电， M1.2 闭合， T40 得电，开始计时。 （ 5） T40 计时时间到， T40 闭合， Q0.1 得电， KM1 得电，传送带 A 开始运行。 3.3.2 顺序停止 （ 1）按下停止按钮 SB2，输入继电器 I0.5 得电， I0.5 闭合。 Q0.1 复位并保持， KM1 失电，传送带 A 停止运行， M1.3 得电， M1.3 闭合， T41 得电，开始计时。 （ 2） T41 计时时间到， T41 闭合。 Q0.2 复位并保持， KM2 失电，传送带 B 停止运行， M1.4 得电， M1
20、.4 闭合， T42 得电，开始计时。 （ 3） T42 计时时间到， T42 闭合。 Q0.3 得电并保持， KM3 失电，传送带 C 停止运行。 M1.5 得电， M1.5 闭合， T43 得电，开始计时。 （ 4） T43 计时时间到， T43 闭合。 Q0.4 复位并保持， KM4 失电，传送带 D 停止运行。 3.3.3 传送带 A 上有重物时的停止 （ 1）传送带 A 上有重物，行程开关 SQ1 闭合，输入继电器 I0.1 得电， I0.1 闭合。 T44 得电，开始计时， T44 计时时间到， T44 闭合。 Q0.1 复位并保持， KM1 失电，传送带 A 停止运行。 M1.6 得电， M1.6 闭合， T45 得电，开始计时。 （ 2） T45 计时时间到， T45 闭合。 Q0.2 复位并保持， KM2 失电，传送带 B 停止。 M1.7 得电， M1.7 闭合， T46 得电，开始计时。 （ 3） T46 计时时间到， T46 闭合。 Q0.3 复位并保持， KM3 失电，传送带 C 停止， M2.0 得电， M2.0 闭合， T47 得电，开始计时。 （ 4） T47 计时时间到， T47 闭合， Q0.4 复位并保持， KM1 失电，传送带 A 停止运行。
