【多功能带式输送机机构控制系统设计案例报告3400字】

多功能带式输送机机构控制系统设计案例报告目录TOC\o"1-3"\h\u23482多功能带式输送机机构控制系统设计案例报告 137081.1系统硬件设计 1105601.1.1PLC核心控制模块 1325841.1.2传输装置模块 330431.1.3主电路设计 4299321.1.4开关的选择 472831.1.5继电器、接触器选择 542021.2系统软件设计 6321491.2.1控制系统主程序 62091.2.2按钮控制子程序设计 7258751.2.3变频器控制子程序设计 71.1系统硬件设计1.1.1PLC核心控制模块（1）PLC型号的选择可编程控制器(PLC)是专为工业环境、数字电子操作和操作系统的应用而设计的。系统使用可编程内存存储逻辑、顺序、时间、计数、算术等操作的指令，并通过数字或模拟输入和输出控制各种机械设备或生产过程。发源于20世纪70年代的美国，现已在现场控制中得到广泛应用。由于其功能强大，可靠性高，可灵活配置，操作简便，且体积小，重量轻，已迅速成为工业自动化制造业的支柱产品。本文设计的运输线采用了各模块之间的通讯方式，各设备单元通过数据交换形成一个系统，进一步提高了系统的执行能力和稳定性，为现代柔性制造提供了有力的支持，实现“集中加工，分散控制”。该多功能皮带输送机机构控制系统选择了三菱FX2N-48MR型

PLC，输入输出软元件10个，输出8个。MRPLC的基本硬件结构包括中央处理器（CPU），存储器，I/O接口电路，通信接口电路，扩展接口电路和电源电路。可编程控制器具有24个输入点和24个输出点，采用继电器输出（接触式，带有AC和DC负载），并且内部装有DC5V电源模块。内置的DC24V电源可用于外部输入设备，继电器类型的输出点可直接连接到接触线圈、音频、信号灯等负载。FX2N-48MR的各种功能如下：一般技术指标：1）环境温度：使用：0~55℃，储存：-20~+70℃；2）环境湿度：35%-89%RH使用时；3）抗震：JISC0911标准10~55Hz0.5mm（最大2G）3轴方向各2h4）抗冲击：JISC0912标准10G3轴方向各3次；5）抗噪声干扰：PLC在30~100

Hz周期内，利用噪声模拟器产生1000Vp-p的电压、ls的噪声和ls的噪声脉冲，工作正常；6）耐压：AC1500V/1min；7）接地：不能接地时，亦可浮空；8）使用环境：无腐蚀性气体，无尘埃；9）电源电压：AC100~240V50/60Hz；（2）I/O地址分配根据系统设计要求，定义PLC控制系统的输入和输出，定义每个输入和输出接口的含义，分配i/O地址。图4-1PLCI/O分配图1.1.2传输装置模块本主题研究的输送装置主要由变频器，三相交流电动机，小型皮带和辊子等组成。物料到达输送装置后，PLC控制变频器启动电动机，然后将物料送入输送装置。被运送到生产区域。为了最大化生产效率，对不同的货物采用不同的运输速度。此时，通过变频器调整电动机的速度，以实现运输速度的选择。在输送系统的实际工作中，通过变频器调节输送装置或输送装置的速度，以提高生产效率。对于不同的货物运输，必须调整不同的速度，例如可以相应地改善较轻的货物运输，以使运输系统的承载能力达到最大。变频器通过改变电源频率来控制交流电机，从而调节电机转速。由于变频器具有过流、过电压、过载等保护功能，在电机启动过程中产生较大的起动电流，可能会损坏电机的网络和设备。变频器提供的软启动功能可以消除这些影响，因此本文选择变频器来控制三相异步电动机的速度。进行一定比较，最终选择的是三菱变频器，具体型号为FR-E740-1.5K-CHT。在实际使用中，通过调节变频器的频率，可以实现低速，中速，高速三速调节。1.1.3主电路设计从控制要求的角度来看，这种多功能皮带输送机的实现是由电机对输送设备的左右，上下运动进行控制，实际上是电机的正反转。图4-2给出了其主要电路图。图4-2系统的PLC控制主电路图1.1.4开关的选择（1）按钮的选择根据使用场合、用途、控制要求和工作状态指示要求，

PLC设备上的按钮可分为几大类。取决于使用情况，可将按钮分为开启式、放水式、紧急式按钮；在使用时，在选择右键时，有按钮式，急救型，灯泡类型等，具体取决于系统循环，确定了不同类型的按钮，如单点式、双点式、三点式、多点式等；还可以根据现场工作状态选用需要颜色的按钮。（2）行程开关的选择行程开关，也称为限位开关，属于一种位置开关。它是一种控制元件，开关是通过生产机器的可移动部件之间的碰撞所产生的接触作用来实现的。从结构上可分为直动式、滚动式、微动式和组合式。直动式开关结构简单成本低，但容易烧断触头。滚动式开关虽然不易烧断触头，但是它的结构复杂而且昂贵。微型开关体积小，动作灵敏，适合中小型号设备使用，本文研究的运输设备属于大型机构，因此选用直动式行程开关。（3）接近开关的选择接近开关是一种位置开关，不需要与活动部件直接接触即可连接电路。当物体距离开关的感应表面一定距离时，开关可以在没有机械接触或压力的情况下工作。该产品具有行程开关和微动开关的特点，具有感应，动作可靠，防腐等优点。它可以分为感应型，电容型，光电型，霍尔式，超声波，交，直流。光电子近近开关是利用光电效应，将发光器件与光电子装在一起，当被测物体接近时，可变触点开关；霍尔接近开关主要用于磁场，磁场检测；超声波接近开关适用于检测无法到达或无法到达的物体以及控制不受环境干扰的物体。本文选用霍尔接近开关X6检测设备中是否有物料存在。（4）转换开关的选择变频器的多速切换、多触点、多路控制，可用于小容量电机的启动、倒转、调速、正、负控制等，常用的变流器开关LW2，LW5，LW6，LW8等系列，在带式输送机系统中的运行方式为手动，单周期，连续。（5）刀开关的选择切刀开关是一种带有移动触点（切刀）的手动电器，该触点通过楔入（或分离）底座上的固定触点（切刀支架）来连接（或断开）电路。为便于操作，选用

HD型单刀式开关，分为1级，2级，3级。1.1.5继电器、接触器选择（1）时间继电器的选择时钟继电器主要用于控制时间，利用电磁原理精确控制时间，它有多种类型，空气阻尼型，电气型，电子型等。系统中可以根据需要选择合适的时间继电器。（2）接触器的选择接触器是一种工业电器，线圈通过电流产生磁场，触点闭合以进行控制。它可以用于电源，配电和电源。接触器的选择取决于系统的不同要求。（3）熔断器的选择熔断器是一种电器，当电流超过规定值时，熔断器因自身加热而断开，断路器电路断开，广泛应用于高压、低压配电系统，控制系统和电气设备，如短路和过电保护器，是最常用的保护装置之一。分螺旋熔断器(RL)、带填料管(RT)、带填料管(RM)、带填料管(RT)、带填料管(RM)、带开口管(RT)和半密封熔断器。密封管式熔断器在交流系统中可做500V的过载和短路保护，采用螺栓连接，适合与开关熔断器配合使用，本文选用额定分断容量100

KA的RT15熔断器，最大额定电流400A。（4）电动机的选择电动机是系统的动力驱动元件，电动机分交流电机和直流电机，一般电力系统采用交流电，因此常用交流电机。交流电机又有同步电机和异步电机之分。异步电机应用较为广泛，因其运行可靠性高、效率高，广泛应用与工业机械、金属加工设备、农业生产和家用电器中。在这种设计中，要实现和输送设备上下，左右移动，因此需要能够实现正负交流异步电动机。（5）电磁阀的选择电磁阀是利用电磁原理实现控制的部件，是流体控制常用的基本元件，但它不仅限于液压，气动等行业。电磁阀可与不同的电路耦合，达到所需的控制效果，常用的有单阀，安全阀，方向控制阀，速度控制阀等。在选择电磁阀时，应首先遵循以下四项原则:安全性、可靠性、适用性和经济性。1.2系统软件设计1.2.1控制系统主程序本文设计的多功能带式输送机自动控制系统的梯形图如下所示：图4-3自动程序梯形图1.2.2按钮控制子程序设计关键控制要求：按下启动按钮，绿灯亮起，设备开始工作;按下停止按钮，红灯亮起，所有设备停止工作;按下重启按钮，打开黄色指示灯，等待设备运行;表4-3按钮控制I/O端口分配表输入继电器作用输出继电器控制对象X1启动按钮Y1绿灯X2停止按钮Y2红灯X3复位按钮Y3黄灯Y4电动机M编写相应的PLC控制程序，如果按下启动按钮，则常开触点X1将从线圈Y1和Y4获取电源，也就是说，引擎将开始工作，绿灯将同时亮起。由于Y4的自锁，释放X1并同时串联连接Y2和X3，这样线圈Y1和Y4总是通电。按下按钮X3进行复位操作，电动机停止，黄灯点亮，绿灯熄灭。图4-4按钮控制梯形图1.2.3变频器控制子程序设计变频器控制要求：变频器控制部分由三相交流减速电机，传动带和三菱E740变频器组成。按启动按钮，转换器驱动电机，然后马达驱