PLC用于皮带运输机的集中控制设计论文

1、学 号 电气控制系统与可编程控制器课 程 论 文论文题目：PLC用于皮带运输机的集中控制设计 姓 名：班 级：电 话：电子邮箱：提交日期：2015.01.212014 至 2015 学年 第 一 学期课程论文评分表评分内容分值评分标准得分论文选题20A论文具有前瞻性，有较多的创新见解：1620分B论文具有前瞻性，有少数的创新见解：515分C论文没有前瞻性，无创新：04分论文结构40A论文层次分明，内容组织有序：3040分B论文层次一般，内容组织一般：1529分C论文层次不合理，内容组织不合理：14分以下语言组织20A语言简练，通顺：1620分B语言一般，基本通顺：1215分C语言不通顺，错别字

2、较多：11分以下结合实际20A论文有较高的使用价值，能够解决实际问题：1620分B论文使用价值一般，有一定的参考价值：815分C论文没有使用价值：07分合计100PLC用于皮带运输机的集中控制设计 摘要:针对中小型皮带运输机的控制系统采用继电器控制，存在可靠性差、劳动强度大、生产效率低的问题，开发一种基于PLC的皮带运输机控制装置。本控制系统选用CPM2A系列PLC作为控制器。在硬件电路设计中完成PLC选型及外部低压电器的选用，设计了件接线图，提出了接线要求，使之具有控制和保护作用。在软件设计中给出了程序流程图，并设计出梯形图程序。将硬件和软件有机结合，使控制系统运行可靠，达到了预期的设计目的

3、。 关键词:皮带运输机 PLC 集中控制PLC for the centralized control of belt conveyor designXu chun huiAbstract:The control system for small and medium belts transports used relays control, the existence of poor reliability, labor-intensive, low production efficiency, the development of a Plc-based control devices.

4、The control system chosen CPM2A series Plc as controller. In hardware circuit design, complete Plc models and the use of external low voltage electrical design of the hardware, wiring, wiring demands made, so that it has control and protection role. In software design, providing a flowchart procedur

5、es, and design ladder diagram procedures. Hardware and software will be integrated to control system operation reliable and attained the desired design objectives.Keyword:belts transport; PLC; centralized control 前言7随着国民经济的快速发展，煤矿、冶金、钢铁、电厂等方面对于皮带机的运用有了新的要求。皮带运输机又称带式输送机，是一种连续运输机械，也是一种通用机械。即可以运送散状物料，也

6、可以运送成件物品。工作过程中噪音较小，结构简单。皮带运输机可用于水平或倾斜运输。皮带运输机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上以前的皮带运输机的电气控制大多采用继电器、接触器控制，采用手工操作方式，存在劳动强度大、能耗严重、维护量大、可靠性低等缺点。随着工业的发展，继电器控制系统无法达到相应的要求，因此根据不同行业不同用户的要求开发专用的皮带运输机的控制系统，为此采用PLC控制皮带运输机控制系统是十分必要的。 采用可编程控制器PLC控制的系统优势有1.可靠性高，皮带机综保装置以PLC控制器为核心系统具备高可靠性和强抗干扰性等特点，对环境要求不高,适用于恶劣环境中工作。2.配置灵

7、活，PLC在组态系统时具有极大的灵活性，具有极强的处理能力，以及大的I/O容量。当现场控制要求发生变化时，只需改变程序即可，因此能灵活方便地进行系统配置，组成不同规模、不同功能的控制系统，即可控制一台单机，又可控制一条生产线，既可现场控制，又可远程控制。3.设备扩展性强PLC有很强的组网和扩展能力，今后可以很方便添加新设备和皮带控制。从而避免了以前上一套设备需更换一套控制设备的弊端，节省了大量人力和财力。4.维护方便，模块连接采用插拔式接线端子排更换、维护非常方便。1皮带运输机设计思路1)启动时先起动最末一台皮带机，经过5S延时，再依次起动其它皮带机：(2)停止时应先停止第一台皮带机(M1)，

8、待料运送完毕后再依次停止其它皮带机：(3)当某台皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机后面的皮带机待料运完后才停止。例如当M2故障时，M1、M2应立即停，经过5S延时后，M3停，再过5S后M4停。2 皮带运输机的电气控制要求 1、启动时先启动最后一台皮带机，然后每隔15S，依次从后向前启动各台皮带机。 2、停车时首先停止最前面一台皮带机，待料运送完毕后每隔30S依次从前向后停止各台皮带机。 3、当某台皮带机发生故障时，该皮带机和前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待料运送完后停止。例如，电机M2发生故障，M1、M2立即停止，经过30S延时后M3停止，再过30S，

9、M4停止。皮带运输机的总体方案确定 皮带运输机控制可采用PLC控制与传统采用继电器控制两种控制方法、两种控制方法的比较如下 1) 方式：继电器的控制是采用硬件接线实现的、是利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。PLC采用存储逻辑、其控制逻辑是以程序方式存储在内存中、要改变控制逻辑、只需改变程序即可、称软接线。 2) 速度：继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制、工作频率低、毫秒级、机械触点有抖动现象。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制、速度快、微秒级、严格同步、无抖动。 3) 控制：继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现

10、延时控制，而时间继电器定时精度不高、受环境影响大、调整时间困难。PLC用半导体集成电路作定时器、时钟脉冲由晶体振荡器产生、精度高、调整时间方便、不受环境影响。 通过对两种控制方式的比较，PLC控制方式控制效果比较好，可实现皮带运输机的自动化而采用继电器控制方式，这种控制方式还停留在人工操作，效果也就不是很明显。为此采用PLC控制皮带运输机是一个很好的选择。 而PLC控制方式又分集中控制和分散控制两块集中控制就是一台多个I/O点PLC控制多台设备，实行的是一对多的控制方式，分散控制是多台PLC，而每台的PLC的I/O点相对来说就比较少，实现的是多对多的控制方式。3调试过程1）输入程序，按前面介绍

11、的程序输入方法，用手持式编程器(或计算机)正确输入程序。2）静态调试，按系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟静态调试，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查并修改、调试程序. 4 PLC控制系统设计输入元件及其地址分配如下表所示控制分散、互不影响、便于维护。占地较大、费用略高。考虑到控制成本占地等综合因数还是采用PLC集中控制方式较为合理。 结合PLC控制与集中控制本篇论文对皮带运输机就采用PLC集中控制方案。 可编程控制器,它具有以下几个特点 1) 同步控制 CPM2A/2C的高速计数功能可以和脉冲输出功能结合起来依照输入脉冲频率按比例产生一个特定

12、的输出脉冲。 2) 高速处理 高速处理包括50ms的快速响应输入,更短的扫描周期 0.64ms/LD和1ms的定时器,高速处理可以在很大程度上提高生产效率,以包装机械为例,这可以显著缩短检测标签记号和检测产品之间的时间间隔。 3) 高速计数器 CPM2A/2C支持单轴高速计数20kHz单相或5kHz双相,线形计数方式加/减从-8388608到388607四轴高速计算,中断计数方式,2kHz 单相 加或减从0000到FFFF 4) 脉冲输出位置控制 CPM2A/2C 支持4种脉冲方式2点10-10kHz脉冲输出 1点10-10kHz(加/减速定位)脉冲输出2点PWM输出0.1-999.9Hz 0

13、-100% 1点同步控制功能 5) 价格低廉 在价格方面PLC也是比较便宜的因为1个PLC就可以控制整个控制系统。一般情况下输入点与输入信号输出点与输出控制一一对应。分配好后按系统配置的通道与接点号分配给每一个输入信号和输出信号。在本系统中报警器是几个信号共用一个输出点各报警因素按逻辑关系并联后接到报警输出点。I/O分配表如图所示号。在本系统中报警器是几个信号共用一个输出点,各报警因素按逻辑关系并联后接到报警输出点。在硬件电路图的基础上,对一些相关的控制接线做一些要求. 1采用“远程集中”控制完全由PLC按照工艺要求来启动生产线上各个设备。 2电动机容量小于10KW或其容量不超过电源变压器容量

14、15%20%可实行直接启动 3交流接触器的容量根据电机功率来选取所有接触器线圈电压均为AC220V。 4所有电机都配有相应的低压电器保护具有短路、过载、过电流、断相等保护功能。 3.2程序流程图与梯形图及说明 首先PLC上电初始化,然后按下启动按扭(00000)M4电机先启动,然后每每隔15S启动M3、M2、M1电机。当需要电机停止工作时,只需要按下按扭,第一台电机立即停止工,以免继续送料接着通过每隔30S停止M2、M3、M4电机。当电机出现故障时,按下故障按扭,每台电机都有个故障按扭,这台电机以及此电机之前的电机马上停止工作,在通过30S定时器停止后面的电机。为了分析问题方便根据控制要求做出

15、系统动作过程的流程图.3）动态调试，按系统接线图正确连接好输出设备，进行系统的动态调试，先调试手动程序，后调试自动程序，观察指示灯能否按控制要求动作，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查线路或修改程按控制要求动作在调试过程中，要注意各个输入信号，不能同时给好几个输入信号，否则会出错，如满仓信号和空仓信号不能同时给出，一旦给出系统就会混乱，看不清实验现象。结论设计的课题利用PLC实现对自动配料皮带运输机的控制，该控制系统是在原有液体混合装置上的改进，结合皮带运输机控制系统综合运用。该控制系统的输入和输出点数也不是很多，逻辑控制相对简单，一般的小型PLC均可以实现其功能。因为在平时在学习过程中接触到的比较多，相对学起来比较容易一些，总的来说这次课程设计收获颇丰。通过这次设计，使我对所学的知识进行了一次系统的综合考察，也让我发现了自身专业知识的不足。由于在这次毕业设计中缺乏理论和实验基础，再加上我的能力有限，在设计中难免有考虑不周之处，希望今后能在工作岗位中不断的