散料输送系统控制系统设计

1、毕业综合实践 成果名称：散料输送系统控制系统设计 电路控制系统设计 届 别： 2013 届 二级学院（部）： 物流技术学院 专业名称：港口物流设备与自动控制 班级名称： P312110 学生姓名： 凌中奇 学生学号： 06 指导教师： 姚文斌 王晓博 目 录封面1目录2概要3一散料输送系统控制系统背景介绍4二皮带输送机集中控制系统的结构及工作过程4（一）皮带输送机的结构 4（二）皮带输送机控制的电气要求 5（三）皮带输送机控制方案的确定 5三控制系统硬件电路的设计 6（一）硬件电路主电路图及说明 6（二）硬件电路的接线要求6四控制系统的软件设计 7（一）程序流程图及其说明7五系统调试 8六总结

2、及谢词 9七参考文献10散料输送系统控制系统电路控制系统设计作者：凌中奇摘 要本设计主要针对中小型皮带输送机的控制系统通常采用的继电器控制存在的可靠性差、劳动强度大及生茶效率低的问题而提出的；改用基于PLC控制的皮带输送机控制装置，克服了上述问题的不足。本设计控制系统选用的是PLC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，设计了硬件接线图，提出了接线要求，使之具有控制和保护的功能；在软件设计中，给出了程序流程图，编程语言采用了梯形图逻辑的方式，将硬件和软件有机的结合在一起，使控制系统运行可靠，达到了预期的设计目的。关键词PLC电路 皮带输送机 集中控制Bulk materi

3、al handling system control system circuit control system designAbstract: The design is mainly for small and medium-sized belt conveyor control systems typically use relay control poor reliability, labor-intensive and low efficiency of raw tea; switch control device based on PLC control belt conveyor

4、,to overcome the deficiencies of the above-mentioned problems. The control system of the design choices are the PLC controller hardware circuit design, finish the PLC Selection and external low-voltage electrical selection, design the hardware wiring diagram, wiring requirements, so that it has the

5、function of control and protection; software design, gives the program flow diagram, ladder logic programming language, hardware and software together, so that the control system is reliable, designed to achieve the desired.Keywords: PLC circuit belt conveyor centralized control一散料输送系统控制系统背景介绍位于浙江经济

6、职业技术学院港口物流技术实训室的散料输送系统基于总线控制技术与物联网监控技术的散料物料输送。该系统电路具有几大优点，能够分区实现控制功能，结合plc具有较高的智能度，并且能根据输送物的重量有一个感应，在该电路中的的输送装置都有紧急启停功能，在合适的电路上配备足以应用的电机，并且在触摸屏的电路中高度集中了很多plc控制单元，减少了人工操作的失误，以更大的效率完成工作。皮带输送机集中控制系统的结构及工作过程（一） 皮带输送机的结构皮带输送机由皮带、机架、驱动辊、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成，组成结构示意图如图1所示；原材料输送机示意图由图2所示：312 1、皮带 2、托辊 3、

7、转动轮 图1 皮带输送机的组成部分1233MO PD1 PD2 PD3 PD4 图2 原材料皮带输送机输送示意图（二） 皮带输送机控制的电气要求1）启动时先启动最后一台PD4，然后每间隔15秒，依次向前启动PD3、PD2、PD1皮带机。2）停车时先停最前面一台PD1，待料运送完毕后，每间隔30秒，向后PD2、PD3、PD4依次停止运行。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运行，而该皮带机后面的皮带机待料运送完毕后依次每隔30秒停止，如：PD2发生故障，M1、M2立即停止运行，待料送完后，经过30SM3停止运行，再经过30SM4停止运行。 （三）皮带输送机控制方案的确定 皮

8、带输送机通常采用采用传统的继电器控制和PLC控制两种控制方法，两种控制方法比较如下：1） 方式：传统的继电器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方式形成控制逻辑，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的方式存在内存中，要改变控制逻辑，只需要改变逻辑程序即可，不需要硬件连接，是软的连接。2） 速度：传统的继电器控制逻辑是依靠触电的机械动作实现控制的，工作速度低、毫秒级的、且机械触点有抖动现象；PLC控制是由程序指令控制电子电路来实现的，速度快、微妙级、严格同步且无抖动现象。3） 控制：传统的继电器控制系统是靠时间继电器的时间滞后动作来实现延时控制的

9、，时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难且是有级调时。PLC控制是采用集成电路做成的计时器，时钟脉冲是由晶体振荡产生，精度高，调整时间方便且是无级调时，不受环境影响。通过对两种控制方式的大概比较，PLC控制方式控制效果比较好，可实现皮带输送机的自动化控制，而采用传统继电器控制方式，还停留在以人工手动操作为主（当然也可以实现自动化控制，但是线路较为复杂，使用硬件元器件太多，不经济也不划算，且维修困难），控制效果也就不是很明显，为此采用PLC控制是很好的选择。三 控制系统硬件电路的设计（一）硬件电路主电路图（图4）及说明 图4 主电路图 电气主回路主要由塑壳空气开关QF0QF4、熔断器

10、FU1FU4、接触器KM1KM4及热继电器FR1FR4组成。 （二） 硬件电路的接线要求 在硬件电路图（见图4）的基础上，对一些相关的控制接线作如下要求：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45KW或其容量不超过电源变压器容量的15%容量时，均采用直接启动方式。 3）交流接触器的触点容量根据电动机容量确定，所有接触器线圈的控制电压为220VAC。 4）所有电机都配有相应的低压电路保护，具有短路、过载、过电流等保护功能，这些保护的元件选型QF、FR、FU均根据电机容量选取。5）电控系统采用380VAC三相四线制供电。6）PLC的故障输出端直接

11、接到AC220V报警上。四控制系统的软件设计根据工艺要求和用户使用需要，同时考虑到设备使用的安全性，故障保护与报警状态显示的要求，以及实现系统各设备协调工作的功能，用梯形图编制整个控制程序。在考虑到皮带输送机发生故障时，每台皮带机运行相隔的时间用定时器控制。在集中控制方式下，通过定时器控制依次启动个电机。 3.1 程序流程图与梯形图及其说明 首先PLC上电自检初始化，然后按下启动按钮SB1，M4电机先行启动，然后每间隔15S一次启动M3、M2、M1电机。当需要皮带输送机停止时，只需要按下停车按钮SB2，则M1立即停止，接着每隔30S依次停下M2、M3、M4电机。SB3-SB6是故障输入点，是对

12、应与PD1-PD4的设备，该故障是塑壳开关QF2-QF5的辅助触点与热继电器辅助触电的串联，如SB3是QF2和FR1辅助触电的串联。当某台电机出现故障时，这台电机和它前面的电机立即停止，通过30S后其后面的一次间隔30S停止。为了分析问题方便，并根据控制要求做出系统工作过程流程图如图5所示： 根据控制要求及流程图，做成梯形图如图6所示，在程序中01000、01001、01002、01003控制电机M4、M3、M2、M1；01004作为故障报警灯输出控制；01006、01007、01008、01009作为电机M1、M2、M3、M4的故障报警输出；01005作为停车指示显示输出。每台电机启动时间定

13、时器分别采用定时器TIM000(T000)、TIM001(T001)、TIM002(T002)控制，停止延时定时器用TIM003(T003)、TIM004(T004)、TIM005(T005)控制。 PLC上电 启动 启动SB1 停止按钮SB2 M4电机启动 有故障 M4停止15S后 30S后 M3电机启动 有故障 M3停止 30S后 M4停止15S后 30S后M2电机启动 有故障 M2停止 30S后 M3停止 30S后 M4停止15S后 30S后M1电机启动 有故障 M1停止 30S后 M2停止 30S后 M3停止 30S后 M4停止 图5 皮带机控制方框流程图五系统调试 根据CX-P编程的

14、基本操作，我们选用日本欧姆龙（OMRON）公司的CPM2A系列30点I/O的可编程PLC（其输入点DI为12点，输出点DO为18点）,它具有如下优点：同步控制 、高速处理功能、高速计数器功能、脉冲输出位置控制、RS232通讯端口、价格低廉，欧姆龙PLC经济实惠，价格低于西门子及三菱PLC，且性能稳定，性价比较高。按照图5的控制梯形逻辑图编译程序，将PC机上的程序下装到PLC，将PLC中的程序上传到PC机并将两个程序进行比较，在执行PLC程序时进行监视，在线进行编程等。在按下启动按钮00000，最后一台皮带机M4开始启动，随后定时15S间隔依次启动M3、M2、M1。停车时按下停车按钮00001应

15、先停止最前面一台皮带机M1，然后一次延时每间隔30S停M2、M3、M4。这就是在正常情况下的停车与开车。在有故障的情况下，立即断开停止故障的皮带机及其前面的皮带机，并有相应报警输出，然后定时器每间隔30S依次向后停止其它皮带机。 系统调试程序：总 结 及 谢 词 时光如水，岁月如歌，3年的大学生活，我想应该是每个热于求知者人身中较为美好时光，是我们生活履历的一个见证。 面对毕业，在我们心中最深的意识是毕业设计的制作与完成。从题目选定到论文的制作完成，工作过程是艰辛的，但是成果是令人欣慰的。不论是之前实验还是实习，自己都没有一个人去完成一件作品，在这将近半年的时间里，通过自己的不懈努力现在终于完

16、成了我的设计。 衷心感谢我的指导老师，是他们的悉心指导，使我对课题的茫然无知到课题的顺利完成，课题的每一步进展都凝聚着老师的心血，因此再次向我的老师致以诚挚的谢意。还要感谢三年来我的各科任课老师，是他们交给我的专业知识，也教给我许多课外知识，这些知识将对我在社会工作及生活中起到很重要的作用。同时我也从各位老师哪里学到了许多做人的原则，这些将有益于我的终生。在这里，我衷心感谢关心我授我知识的各位老师，同时也对本文做出认真审阅的老师给以深深的敬意！并祝他们身体健康！工作顺利！万事如意！ 最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。虽然真的很不舍，不管愿不愿意，列车即将驶离我们的伊甸园，祝大家万事如意，有空回来聚聚，我在杭州等你们。参 考 文 献1 陈新华主编 电工技术与可编程序控制器实践 北京机械工业出版社 2 许世徐编著 可编程序控制器原理应用网络 中国科技大学出版社3 宫淑贞编著 可编程控制器原理及应用 人民邮电出版社4 王仁祥编著 常用低压电器原理及其控制技术 机械工业出版社5 王成福主编 可编程序控制器原理及应用 北京机械工业出版社 6 王进秋主编 可编程序控制器原理及应用实例 北京机械工业出版社 7北京起重运输机械研究所DT(A)型带式输送机设计手