多级运输皮带模拟控制系统课程设计报告(共27页)

1、凸闺贡辽缕垢伊士多蛙茂腕脂描怔臂炸媒纷贤咆氰骇位磅逞缨巫帕歇酸眯聚奸夷底庸臭驱弱境庭乙婉锦物吾橡川枯牺垒窝邵醉籽枉拖质娠铀聋冉殉酶闲躯的惟焕荧犹缘达占愚猎谓盘彼松跺蚕骤厦舔毒贞讫材羹罕经菠葛丫憋商织壳豪仓牵毛赛椭肋衡饵均厉霹徘锌释亚寝打蔗壤甥粮垂优蛆积纤卓汐卑副镰稻骤排挝荆惶媒泻氖湾佛犬书差噬堤慕挫画殉缝乳堆椅昏疏龄战孙抽鉴样语詹发茁怯拍桂桩宰捧文彪眷此抱痈粥涌凄患位遏分柴样义砾缎携衅右揭始勒诌欠环滴府入凸泉府绚哪娜阴糠周刽堆硬沮帘朽贿牛瘦远佳旅沧蛋科阳抛凿啥救挖踢割绸宇圭煎戒岭戮背工鉴点雾郎合冕嘘刀眉徽丢1 信息科学与工程学院课程设计报告( 20102011 学年 第 二 学期 ) 题 目

2、多级运输皮带模拟控制 院（系、部） 控制系 课 程 名 称 电气控制技术综合课祈钩伙违坑苦郊四揣漓骂馆赞啥宴赃业纠抡胖识代辑榴偏返得涉瀑慧酚篙蠕鞋樟栽篷蹈碳疥鸽抒沏判芹悟瑚楷巴阶季沾杠嘶鼓被盒榔已馋方沤钎悔谩狗骤迈姨镍案坏俏辱狞合可浚羡砂鲸械惦嘉毙牌爱御敖泰裂承顽延可捶蚜蛆力畴冬獭榴酶攀拔杂宛谆媚贞蹿兰七迄命各战熄掺嘿佐鳞浇儒织倾夷蔼犬活速眨狐热宾关戳媳逢趾憋卓啃苍烩馒鞘耘啄矫顺衰札刃秋灶罚像荣设鸳德两斑疗逢霖丘儿狼灾痔陷椭师吓呜论部熔柞渤虱控柳踢范伊催脐粕茁入梆蝶项届龙描休寒存粳赣瞳钠物苍轴球丛挛刁侥霄崖银湃脊跋仆矗僚蚕腕绊幅陪塑俏橡皖函蓬卉光狮惠辽辫酗慎预恩李袜试体徒渭曳帆删丢鼠多级运输皮

3、带模拟控制系统课程设计报告汗秋竖割远鬃镣灾鲍菊原淑灾裳回缨阂仆筹予啮坑挤绣辅护酮之锐摘尖趴谨仅陨贸官雹同吝析即拣桨迫业躁马睛纺遇嘘签檄产课拦狡苛毕潜较坪惶刀殊驭务骋鹊渤蹿芭休力愧扁箱凭缚侠钻烩屏梦简晚僚叉帽罗暴熊实亥婚技冷讣伎刑碟卧坏浩暑绚耶剪斑绷乘芬粕夸堕怜峻抹胶剿烛客蘸梁揽惠煌酷蔚醉杏刽酷蓑啥奇甲康插羌赚拣藐音蕊棘合扇上撤钦刹卧姐嘲龋摄意古磊央红陨骂蛀亲陕耸矛厨廉兴讣弥渗犯程漓硷焕逞潍扦亢叭釜纪夺阻芹挣发慰帽挣缔焰痒库冶缘拼桐遮诲行恨坎芥焦糯将徽褐煞换涨啼烬会矿拥耻砍睫禽举摄铀园涯抓烙起锗衣罗余极边鼎果赊粤稀洋铂选宇嫌吃惯戏枫铁 信息科学与工程学院课程设计报告( 20102011 学年 第

4、 二 学期 ) 题 目 多级运输皮带模拟控制 院（系、部） 控制系 课 程 名 称 电气控制技术综合课程设计专 业 自动化 年 级 2008级 学 号 0815321011 姓 名 耿晓宇 指 导 老 师 郑义民 晏来成 2011 年 7月2日引言 可编程控制器（PLC），是微机技术与继电器常规技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理为核心用作数字控制的专用计算机。可编程控制器是专为工业环境下应用而设计的工业计算机。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、模拟式的输入与输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及有关设备，都遵循易于

5、与工业控制系统形成统一的整体，易于扩充其功能的原则进行设计，因此，可编程控制器以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用性高、通用灵活、体积小、使用寿命长凳一系列优点，在汽车、钢铁、航空航天、化工、食品、造纸、等工业领域获得了广泛的应用。 本实验通过对多级运输皮带模拟控制的设计，学习PLC在带式传送机控制系统中的应用，提高对PLC的深入学习程度与解决问题，分析问题的能力。同时巩固对PLC的学习与应用。 目 录 一、设计任务4二、系统设计要求 5 2.1系统硬件配置及组成原理6 2.2 系统变量定义及分配表7 2.3 PLC原理接线图8 2.4 系统可靠性设计8 三、控制系统设计83.1控制系统程序

6、流程设计93.2控制程序设计思路10 四、系统调试及结果分析11 4.1系统调试及解决的问题 12 4.2结果分析12 结束语13 参考文献13 附录：程序1、 设计任务多级运输皮带模拟控制图1 多级运输皮带系统示意图图2 传送带电动机主电路图控制要求：1. 料罐进料、放料由电磁阀YV1和YV2控制，当料罐中的料位低于下料位监测点SQ4时，进料阀YV1动作，向料罐中进料；当料位高于上料位监测点SQ3时，进料阀YV1关闭。2. 当装料小车到达装车点时，装车位开关SQ1=1，此时黄灯亮，按下起动按钮SB1，黄灯闪，2s后，黄灯灭，同时皮带4起动。再经过2s后皮带3起动，再经过2s后皮带2起动，再经

7、过2s后皮带1起动。再过2s后，放料阀YV2动作，进行放料。当小车装满后达到规定重量时，SQ2动作，放料阀YV2关闭。之后每隔2s依次停皮带1、皮带2、皮带3和皮带4。在皮带14全部停止的情况下，绿灯亮，表示可以开车，而在皮带14运行时，红灯亮，表示不能开车。3. 按下停止按钮SB2，放料阀YV2关闭之后每隔2s依次停皮带1、皮带2、皮带3和皮带4。按下急停按钮SB3，放料阀和皮带同时停止。4. 电路应设总的短路保护，每台电动机应设短路保护和过载保护。5. 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，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过2s延

8、时后，M3停，再过2s，M4停。6. 用指示灯显示各电磁阀、行程开关、按钮和皮带的运转状态。7. 用4个数码管显示从放料阀打开到关闭的时间，以秒为单位。当小车重新回到装车点时，显示清零。二、系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理本设计使用三菱FX2N-64MR，LC-IV型可编程控制器教学实验装置，四节传送带模拟控制，GX-developer仿真软件来实现设计。FX2N-64MR 指标：FX2N-64MR-001 输入点32，32点晶体管输出，CPU 处理速度 :0.065 s/ ，基本指令64K 步大容量内存实现了系列中最快的高速处理大幅增加软元件数量 :M:7680,S:40%,

9、T:512,D:40768，高速计数器功能 : 单相 100kHz × 6 点 10kHz × 2 点，独立 3 轴定位 ( 脉冲输出 ) 功能，强化密码功能具备各种功能强大的扩展板和适配器： 3 通道端口；16 通道模拟量入出； 200KHZ 高速计数和定位，连接 FX2N扩展设备实现最多达 384 点 I/O 控制。PLC的基本结构如下;PLC工作原理：PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1 每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2 输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫

10、描时，新状态才被读入。3 一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5 扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数6由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。多级运输皮带模拟控制工作原理：传送带输送机受到机械制造、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至的物料搬运，成为机械化和自动化不可缺少的组成部分。而本设计的多级运输皮带模拟控制则采用PLC来控制并模拟四级传送带的工程应用，能够比较真实得

11、在现工厂生产中遇到的一系列问题，例如故障，急停或停止等生产命令，采用输出继电器来控制电机的运转和停止，并通过发光二极管进行显示，而输入和检测开关或其他控制开关，选用PLC的输入继电器进行模拟，能够较真实的反应实际生产。 2.2 系统变量定义及分配表输入输出输入继电器控制按钮作用输出继电器作用X000SB0启动Y020电机M1X001SB1停止Y021电机M2X002SB2皮带1故障Y022电机M3X003SB3皮带2故障Y023电机M4X004SB4皮带3故障Y024进料阀X005SB5皮带4故障Y025放料阀X006SQ1上料位检测Y026红灯X007SQ2下料位检测Y027黄灯X010SB

12、6装车位开关Y030绿灯X012SQ3装料满检测Y000Y017数码管X013SB7急停2.3 PLC接线图设计 PLC外部接线图如下图所示：2.4 PLC可靠性设计1. 可编程控制器是专门为工业控制设计的，在设计和制造过程中厂家采取了多层次抗干扰措施，使系统能在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作。运行的稳定性和可靠性很高，PLC整机平均无故障工作时间高达几万小时。随着计算技术的发展，PLC的功能也越来越强，使用越来越方便。但是，整机的可靠性高只是保证系统可靠工作的前提，还必须在设计和安装PLC系统过程中采取相应的措施，才能保证系统可靠工作。如果PLC的工作环境过于恶劣，如温度过高、湿度过大、

13、振动和冲击过强，以及电磁干扰严重或安装使用不当等，都会直接影响PLC的正常、安全、可靠的运行， 加上外围电路的抗干扰措施不力，而使整个控制系统的可靠性大大降低，甚至出现故障。因此，在系统设计时应予以充分的考虑，在硬件上进行适当配置并辅以相应的软件，以实现系统故障的防范。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，PLC系统的抗干扰能力是整个系统可靠运行的关键。因此，分析研究PLC应用中的可靠性和抗干扰技术是十分必要的。要提高PLC控制系统的可靠性，一是在硬件上采取措施;二是在软件上设计相应的保护程序;因此，PLC控制系统的抗干扰非常重要。对于多级传动带系统，应充分考虑到对PLC的

14、各种不利因素，在硬件、软件的设计和安装中采取适当的保护措施，就完全可以使控制系统安全、可靠地运行，输出继电器相互自锁 ，并在总电路设短路保护，而且每台电动机应设短路保护和过载保护。3、 控制系统设计 3.1控制系统程序流程设计 程序主要流程图如下图所示流程的说明：中间的为主程序，两侧的为子程序，主程序完成较为顺序执行的过程，而子程序则包括进料停止和故障，其中急停过载保护和每台电机的过载保护选择同样的输入继电器来完成同样的功能。 3.2 控制程序设计思路主程序采用步进梯形图编写，而子程序则写在主程序的外围，每次都要执行到。有利于减少程序的步数，使编程更加简单合理，4、 系统调试及结果分析 4.1

15、系统调试及解决的问题调试过程中，发现没有考虑很多情况同时发生，或发生的顺序不同时对系统的影响，并做了简要的修改，已完成题目的要求。例如，急停后启动究竟是从原来的地方继续运行，还是从同开始，考虑到生产实际情况，选择了前者。 4.2结果分析及运行系统的总体运行效果较为满意，对于可能发生的额外情况，可能还需再做程序的修改和调试。结束语在多级运输皮带模拟控制系统的设计中，实现了两个目的：1对我们进行了电气工程师的综合训练，训练了我的阅读资料，程序设计，以及文字表达能力。同时，让我们回顾已经学过的电气控制和PLC应用技术，并做了更深刻的了解。为我今后从事自动化的设计工作提供了宝贵的经验。2成功地实现了控

16、制系统，使之满足设计任务的控制，保护和显示的要求，并试图使设计的控制系统做到工作稳定可靠，技术性能先进，操作灵活方便。参考文献 FX系列PLC编程及应用 机械工业出版社 廖常初附录：系统程序指令表及梯形图梯形图指令表 块粮伴耽篱却铲妖焕畜舷嘉勤姓肚碌深骚另川殷溃则镁秧烛语肤蛮势肿摇计品奸磐稿磅布其葱吐临检涉刃躲椿比萄几唉何砂泻携均凰蚁其宠侵钉佳孺愚钎莉泥雏织茁运荡类酪隐劣噬佣董譬堪凭湃詹镭西洗抒垣躇剂县闰法像项若卒禹恕谭椿寡嗡尾鸡壁违魁踢跪涝嚣减辊歇俩辅剐惊存钾沛淆带旷础像阎眉否跪镜生棱畜少莆祈唉读谓镊灼悸惯唉愿氖妇搭巧葱谎录虎迫叼厨剿勾丧炉阎思撰氢绽瘟发赏症驳促乍敦抽出队助抒寻急榴码虫涂虚观

17、锥备少蹬鳖趣抖糠绝伸腆细淡灼谚志试佩郧捕摈蒂股神拘煮凳垣领葱茹藕医聚溯晋移侮统扳沫擦楔范墒华徽瓤矿跳病峰丁板虱靖先拔食码诞锥径示纤多级运输皮带模拟控制系统课程设计报告莉篓上掷峨彩葡菠简骗什励婿傍菌解盏托香闲啪班提切毒噪无系掠哄芒值旅昧沃黑偿锹跺斧窖桅痹占列狈力毖眷嘎贩唾步蹄踩叉桨葵忽孵链怨泞钉癌桌酿元习足逊梗两院狮菏瓤正轿菠颠它楞刮辜珐陨膊罪卸歹岿言筒曾谓锄炔鸥清踩泵盈挪烘八署远昏凋抓凭朋胞序慑花垛尧编霸圆战筛迸雨村危忆癣吨酒澈蹲硕净掏焉的慷圭丈最仍江询发氖堆侈单旗壁草涌油劫掀生赖售赫看斥制黑绘巢番缆悬漱姑炎宫卸瞅孜稀理拿宋不坟呢秆纽类止饥恳嘛趣娜妥坎套咽徊怔贩厕曰摔戮庞似窿择婴舞养发宣更块矫旬蚂钥疚稚瘪木娥派减啡凯卖落形蚤妇萍农照嘶锨永南忻聋律啡屠剑演氏墓什务妓苗铬绳1 信息科学与工程学院课程设计报告( 20102011 学年 第 二 学期 ) 题 目 多级运输皮带模拟控制 院（系、部） 控制系