电气工程设计基于传统的皮带运输改装实现plc控制皮带运输.doc

电气工程设计
目 录
第一章 引言 2
第二章 总体方案的确定 3
第三章 硬件设计 4
3.1 主电路的设计 4
3.2 控制电路的设计 4
3.2.1 PLC的I/O分配 4
3.2.2 PLC的外部接线图 5
第四章 软件的设计 6
第五章 总结 8
参考文献 10

第一章 引言
过去的电气控制技术以传统的低压电器元件为基础，以传统的测试方式为手段，形成了以继电—接触器为主的电气控制系统，功能简单，可靠性地，体积庞大，缺乏灵活性与通用性。
如今，随着电子信息化的趋势，可编程控制器（PLC）从最初的以替代继电控制功能到现在已经发展成工控领域应用最为广泛地新型自动化的装置，并且与电气控制技术呈现一种相互融合与综合的趋势，在这我认为PLC最适合去解决这些问题，因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的方面具有比较突出的优势，因此本次设计基于传统的皮带运输进行改装，实现PLC控制皮带运输。

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第二章 总体方案的确定
皮带运输机一般都有多条皮带组成一个多层交叉连续工作的皮带运输系统，在电机驱动下，一个皮带机传给另一个皮带机。
皮带机属于长期工作类型，在考虑发生故障时，可能有重载启动，需要很大的力矩，所以采用双鼠笼异步电动机拖动。本次设计为3个皮带运输机。
根据皮带运输机对电气控制系统提出的如下要求进行了设计：
（1） 有延时启动预警功能；
（2） 为了避免货物在皮带上堆积，要求皮带机进行顺序启动3、2、1,；
（3） 为了避免停机后皮带机上有货物滞留，要求停机顺序为1、2、3；
（4） 要求皮带机启动、停止之间有一定的时间间隔；
由于3台电动机的不同时的启动，不会对电网造成较大的冲击，可以采用直接起动的方式，又由于皮带运输机不经常制动，所以没有采用专门的制动措施，电动机用熔断器实现短路保护，用热继电器实现过载保护，用3个接触器KM1、KM2、KM3进行控制。主电路有3个电动机，控制电路由PLC进行控制。
用PLC控制三级皮带运输机的传送系统，各级皮带分别由一台电动机带动，控制要求如下： 
1.启动时先起动最后一级皮带运输机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带各级延时均为5秒，待第一级启动5秒后货物开始装填。 
2.停止时，货物应先停止装填，待料运送完毕后5秒后第一级皮带运输机停止再依次停止其它级，各级延时均为5秒。 
3.当某级皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止且停止装填货物，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止
第三章 硬件设计
3.1 主电路的设计
本次设计中传输机设置有三级皮带传送，故需要三个电机来拖动，同时需要有一些短路、过载等保护，具体的主电路接线图如图3-1所示：

3.2 控制电路的设计
3.2.1 PLC的I/O分配
控制电路由PLC进行控制，一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。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，即进行编号。在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线（如两个触点先串联或并联），然后再接到输入点，内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器/计数器时作数据存储或数据处理用。从功能上讲，内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。根据程序设计的需要，应合理安排PLC的内部辅助继电器。其I/O分配如表3-1所示：
表3-1 PLC的I/O分配：
输入
输出
名称
PLC节点
名称
PLC节点
启动按钮
I0.0
KM1
Q0.0
停止按钮
I0.1
KM2
Q0.1

KM3
Q0.2

预警KM4
Q0.3
3.2.2 PLC的外部接线图
根据系统的控制要求及I/O分配情况可画出皮带传输机PLC外部接线图，如图3-2所示：

第四章 软件的设计
软件的设计主要是对设计进行编程设计梯形图。梯形图是PLC使用得最多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。

根据PLC外部接线图的要求，对梯形图进行了如下设计：

第五章 总结
经过一个星期的奋战我的课程设计终于完成了。这次设计是对以前所学知识的单纯总结，设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高
通过这次设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺,自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。课程设计是专业教学中的一个必不可少的教学环节，是对学校学生所学知识的一次综合性实践训练，是对学生所学知识进行整理和系统的必要环节。它是学生接受设计任务，在教师指导下独立进行工程实践，获得基本训练并取得成果的过程，它是评估学生学业成绩的一个重要方式，也是提高学生综合素质与创新能力的关键一环。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.对我们学工科的同学来说尤为重要！ 
回顾起此次电气课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，不但遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响，而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

参考文献

[1] 于庆广.可编程控制器原理与系统设计.北京：清华大学出版社，2004 
[2] 高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京人民邮电出版社，2004 
[3] 廖常初.PLC编程及应用.北京：机械出版社，2002
[4] 胡学林.电气控制及PLC.北京：冶金工业出版社，1997 
[5] 陈忠华.可编程控制器与工业自动化系统.北京：机械工业出版社2005 
[6] 苏中.基于PC架构的可编程序控制器.北京：机械工业出版社，2006 
[7] 李缓.PLC原理与应用.北京:北京邮电大学出版社，2009

目 录
第一章 总论 1
一、项目概况 1
二、项目提出的理由与过程 6
三、项目建设的必要性 8
四、项目的可行性 12
第二章 市场预测 15
一、市场分析 15
二、市场预测 16
三、产品市场竞争力分析 19
第三章 建设规模与产品方案 22
一、建设规模 22
二、产品方案 22
三、质量标准 22
第四章 项目建设地点 25
一、项目建设地点选择 25
二、项目建设地条件 25
第五章 技术方案、设备方案和工程方案 28
一、技术方案 28
二、产品特点 30
三、主要设备方案 32
四、工程方案 32
第六章 原材料与原料供应 35
一、原料来源及运输方式 35
二、燃料供应与运输方式 35
第七章 总图布置、运输、总体布局与公用辅助工程 37
一、总图布置 37
二、 运输 38
三、总体布局 38
四、公用辅助工程 39
第八章 节能、节水与安全措施 44
一、主要依据及标准 44
二、节能 44
三、节水 45
四、消防与安全 45
第九章 环境影响与评价 47
一、法规依据 47
二、项目建设对环境影响 48
三、环境保护措施 48
四、环境影响评价 49
第十章 项目组织管理与运行 50
一、项目建设期管理 50
二、项目运行期组织管理 52
第十一章 项目实施进度 55
第十二章 投资估算和资金筹措 56
一、投资估算 56
二、资金筹措 58
第十三章 财务评价与效益分析 61
一、项目财务评价 61
二、财务评价结论 65
三、社会效益 68
四、生态效益 68
第十四章 风险分析 70
一、主要风险分析识别 70
二、风险程度分析及防范风险的措施 70
第十五章 招标方案 72
一、招标范围 72
二、招标组织形式 72
三、招标方式 72
第十六章 结论与建议 74
一、可行性研究结论 74
二、建议 75
附 件 77
一、附表 77
二、附件 77
三、附图 77