四节传送带PLC控制课程设计.doc

四节传送带PLC控制课程设计一 设计背景和功能概述二 电气原理图与功能详细分析说明 三 部分元件的说明四 软件流程图五 总结六 源程序清单七 参考文献四节传送带PLC控制系统设计一 设计背景和功能概述可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。本课题是用PLC控制四节传送带。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。此系统主要能够实现顺次启动和停止，紧急故障处理等功能。二 电气原理图与功能详细分析说明2.1 按钮分配和实物模型如下：功能说明：四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4（型号：JO2-41-4）带动，控制过程如下：启动时先按下SB1按钮，起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其他皮带机。停止时按下SB2按钮，最前一条皮带机先停止，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。A、B、C、D为故障模拟按钮，分别模拟M1、M2、M3、M4发生故障时的情况。例如：当要模拟M1条皮带机发生故障时，只需按下按钮A即可，此时该皮带机立即停止工作，而该皮带机以后的皮带机分别间隔5秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后5秒以后再停止（将本皮带上的货物运送待运完后才停止）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次类推。当M2发生故障时，M1皮带机立即停止工作，而M2以后的皮带机则依次间隔5秒以后再停止工作。M3、M4发生故障时情况与此相同。E、F、G、H为重物模拟按钮，分别模拟四个皮带机上有重物是的情况。当按下E时M1皮带机立即工作5秒后停止，而M2立即开始工作且5秒后停止，M3、M4分别间隔5秒后工作然后停止。停止时只需按下按钮SB2，这时M1皮带先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。2.2 PLC的I/O分配连线图如下：2.3 输入/输出接线列表 输入SB1ABCDEFGHSB2接线X0X1X2X3X4X6X7X10X11X5输出M1M2M3M4接线Y1Y2Y3Y4其中X0 为系统启动按钮，X1、X2、X3、X4为故障模拟钮子按钮，X6、X7、X10为重物模拟按钮，X5为系统停止按钮。Y1、Y2、Y3、Y4为电动机M1、M2、M3、M4的输出。三 部分元件的说明电气元件：三菱Fx2N系列PLC一台Jo2-41-4三相异步电动机四台动合按钮两个纽子开关八个JR20-63D/16热继电器四个RM10-60/20熔断器12个导线若干1、Jo2-41-4三相异步电动机四台的选取：JO2-41-4 5.5KW 11A 1440转/分功率因数0.88堵转电流7.0铁心长100毫米定子内径114mm 线规1-1.0每槽线数52 单层交叉1-9 2-10 18-11 槽数36-26 2、熔断器的选择：I(fu)=I(n)(1.52.5)取I(fu)=22A使用220V三相交流电源供电故选取此型号3、电动机在启动瞬间和短时过载启动瞬间电流为（56）倍的I（n）。一般情况下热继电器的整定值得选取长按电动机的额定电流（0.951.05）倍的I（n）。使用时热继电器的旋钮应调到该额定值。否则将起不到保护作用。四 软件流程图本程序控制程序在GX Developer7.0环境下开发完成。而PLC本身又有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求，本系统，程序设计主要考虑两种情况：皮带机正常运转运送货物和皮带机发生故障。具体流程图如下：4.1 发生故障时的流程图如下：4.1 传送带上有重物时的流程图如下：五 四节传送带PLC源程序清单六 总结总结4 钟肇新，彭侃.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工大学出版社，20005 徐世许.可编程控制器原理.合肥：中国科学技术出版社，20016汤以范. 电气与可编程序控制器技术.北京：机械工业出版社，20037廖常初. PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，20028田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，19949李景学.可编程控制器应用系统设计方法.北京：电子工业出版社，199510刘介才.工厂供电.北京：机械工业出版社，2004四节传送带PLC控制课程设计一 设计背景和功能概述二 电气原理图与功能详细分析说明 三 部分元件的说明四 软件流程图五 总结六 源程序清单七 参考文献四节传送带PLC控制系统设计一 设计背景和功能概述可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。本课题是用PLC控制四节传送带。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。此系统主要能够实现顺次启动和停止，紧急故障处理等功能。二 电气原理图与功能详细分析说明2.1 按钮分配和实物模型如下：功能说明：四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4（型号：JO2-41-4）带动，控制过程如下：启动时先按下SB1按钮，起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其他皮带机。停止时按下SB2按钮，最前一条皮带机先停止，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。A、B、C、D为故障模拟按钮，分别模拟M1、M2、M3、M4发生故障时的情况。例如：当要模拟M1条皮带机发生故障时，只需按下按钮A即可，此时该皮带机立即停止工作，而该皮带机以后的皮带机分别间隔5秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后5秒以后再停止（将本皮带上的货物运送待运完后才停止）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次类推。当M2发生故障时，M1皮带机立即停止工作，而M2以后的皮带机则依次间隔5秒以后再停止工作。M3、M4发生故障时情况与此相同。E、F、G、H为重物模拟按钮，分别模拟四个皮带机上有重物是的情况。当按下E时M1皮带机立即工作5秒后停止，而M2立即开始工作且5秒后停止，M3、M4分别间隔5秒后工作然后停止。停止时只需按下按钮SB2，这时M1皮带先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。2.2 PLC的I/O分配连线图如下：2.3 输入/输出接线列表 输入SB1ABCDEFGHSB2接线X0X1X2X3X4X6X7X10X11X5输出M1M2M3M4接线Y1Y2Y3Y4其中X0 为系统启动按钮，X1、X2、X3、X4为故障模拟钮子按钮，X6、X7、X10为重物模拟按钮，X5为系统停止按钮。Y1、Y2、Y3、Y4为电动机M1、M2、M3、M4的输出。三 部分元件的说明电气元件：三菱Fx2N系列PLC一台Jo2-41-4三相异步电动机四台动合按钮两个纽子开关八个JR20-63D/16热继电器四个RM10-60/20熔断器12个导线若干1、Jo2-41-4三相异步电动机四台的选取：JO2-41-4 5.5KW 11A 1440转/分功率因数0.88堵转电流7.0铁心长100毫米定子内径114mm 线规1-1.0每槽线数52 单层交叉1-9 2-10 18-11 槽数36-26 2、熔断器的选择：I(fu)=I(n)(1.52.5)取I(fu)=22A使用220V三相交流电源供电故选取此型号3、电动机在启动瞬间和短时过载启动瞬间电流为（56）倍的I（n）。一般情况下热继电器的整定值得选取长按电动机的额定电流（0.951.05）倍的I（n）。使用时热继电器的旋钮应调到该额定值。否则将起不到保护作用。四 软件流程图本程序控制程序在GX Developer7.0环境下开发完成。而PLC本身又有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求，本系统，程序设计主要考虑两种情况：皮带机正常运转运送货物和皮带机发生故障。具体流程图如下：4.1 发生故障时的流程图如下：4.1 传送带上有重物时的流程图如下：五 四节传送带PLC源程序清单六 总结总结4 钟肇新，