PLC课程设计-皮带.doc

课 程 设 计学 期：20142015学年 第一学期 课 程 名 称： 综 合 训 练 年 级： 2012级 专 业： 机电一体化技术 班 级： 机电1201 学 号: 201211061128 学 生 姓 名： 郑凯能 院 系：机械工程与电气自动化学院日 期： 2014.11.11 皮带系统PLC控制随着工业发展和工业改革的不断深入，工厂和企业开始使用生产线来生产，在大大节省效率的同时也节省了生产成本!那么如何让快捷方便的去控制生产线上的皮带呢？这也成为了人们考虑的重点，无疑PLC是完美的选择。行为PLC具有 通用性强、使用方便、适应面广、安全可靠、抗干扰能力强、编程容易等特点。并且PLC在工业自动化控制特别是顺序控制方面具有突出优势。一、 控制要求 如图所示，需要控制装置为给料机，1#皮带轮、2#皮带轮、3#皮带轮。达到物料从给料机出来送到料仓不漏料完全送到料仓的要求。1系统的控制要求： A.启动控制 逆流方向启动。即启动按钮按下，PLC的程序按照：3#皮带启动 延时1 2#皮带启动延时2 1#皮带启动 延时3 给料机启动的顺序，进行控制。 B.停车控制 顺流方向停车。即停车按钮按下，PLC的程序按照：给料机停车 延时4 1#皮带停车 延时5 2#皮带停车 延时6 3#皮带停车的顺序，进行控制。这样的控制，目的有以下几个：1） 可以避免设备同时启动时，因启动电流太大而对电网的冲击，造成设备启动失败（注：一台变压器下的电网，当其供电电流太大时，将会使该电网电压降低，从而使接触器线圈，因电压降低而产生的电磁吸力不够，使接触器不能吸合，电机的供电主电路失电停车）。当采用设备按时间顺序，分别启动，可有效的躲过电机启动时的电流冲击。2） 逆流方向启动。可以防止因设备故障而造成的堆料现象（注：如果先启动给料机，而1#皮带为停车现象，则给料机送出的原料，将被堆放在1#皮带上,这被认为是一种故障）。3） 启动时各设备的延时时间，应该按照设备电机功率的大小设定 设备功率大的时间长一些，小的短一些（见表二）4） 顺流停车，其目的也是为了产生堆料现象。即设备全部停车后，各皮带上因该没有原料。5） 顺流停车时，各皮带延时的时间，应该按照皮带的大小（长短），进行设定。皮带长的应延时时间长一些，反之短一些（见表二），以确保皮带上的原料能全部送完。 C.故障控制 按物流方向，故障点以上的设备，立刻停车；故障点以下的设备按停车顺序，进行停车。例如，当1#皮带故障发生时，1#皮带和给料机立刻停车；2#皮带延时28秒（2#皮带送料时间）后停车；3#皮带在2#皮带停车16秒（3#皮带送料时间）后停车。依次类推。 D.故障类型 1）过载 由热继电器给出 2）接触器故障 由接触器的辅助触点给出 3）跳闸 由断路器（空气开关）的辅助触点给出 E.紧急停车 系统设有紧急停车按钮。一旦该按钮按下，后，所有设备应立刻停车（注：停车按钮是一种保持型常开触点开关，一但按下，该触点闭合并保持闭合状态不变，除非人工采取其他方法方可复位，使急停按钮信号断开）F.自动许可信号 每台设备，设有一个选择开关。当这个开关打在就地方式位置时，表明该设备正处于检修状态，不允许PLC系统启动并控制设备运行。只有当给料机、1#、2#和3#皮带的4个选择开关都打到备妥（或集控）位置（状态）时,系统允许PLC控制。按下启动按钮后，PLC可进行上述控制。否则，按下启动按钮后，PLC的程序应闭锁其控制。 G.各种指示灯 1）设备正常运行 由接触器的辅助触点控制2）过载指示 由相应的继电器触点控制3）跳闸指示 由PLC输出控制（须设计相应的程序） .4) 接触器故障 由PLC输出控制（须设计相应的程序）附表 表一设备1#皮带2#皮带3#皮带给料机电机功率11KW110KW55KW2.2 KW电机电压380V380V380V380V电机电流23A210A110A5.4A启动方式直接启动直接启动直接启动直接启动表二设备1#皮带2#皮带3#皮带启动时间5秒（延时3）15秒（延时2）10秒（延时1）送料时间8秒（延时4）28秒（延时5）16秒（延时6）二、 系统电路图4相关电器元件型号参考表1） 断路器DZ20Y系列断路器 瞬间10xIe型号规格型号规格DZ20Y-100/3300 100100ADZ20Y-225/3300 125125ADZ20Y-100/3300 80 80ADZ20Y-225/3300 160160ADZ20Y-100/3300 60 60ADZ20Y-225/3300 180180ADZ20Y-100/3300 50 50ADZ20Y-225/3300 200200ADZ20Y-225/3300 100100ADZ20Y-225/3300 225225A DZ47-63 3级 动力用微型断路器型号规格型号规格DZ47-63 D50 3P 50ADZ47-63 D20 3P 20ADZ47-63 D40 3P 40ADZ47-63 D16 3P 16ADZ47-63 D32 3P 32ADZ47-63 D 9 3P 9ADZ47-63 D25 3P 25ADZ47-63 D 6 3P 6A DZ47-63 2级 照明用微型断路器型号规格型号规格DZ47-63 C50 2P 50ADZ47-63 C16 2P 16ADZ47-63 C40 2P 40ADZ47-63 C 9 2P 9ADZ47-63 C32 2P 32ADZ47-63 C 6 2P 6ADZ47-63 C25 2P 25ADZ47-63 C 3 2P 3A1） 接触器型号主触点电流型号主触点电流CJ20-20 20A 380V /220VCJ20-160160A 380V /220VCJ20-4040A 380V /220VCJ20-200200A 380V /220VCJ20-6060A 380V /220VCJ20-260260A 380V /220VCJ20-100100A 380V /220VCJ20-400400A 380V /220V2） 热继电器型号电流整定范围型号电流整定范围JRS4-09310d46ALR9F53573050AJRS4-09312d5.58ALR9F536990150AJRS4-25322d1825ALR9F5371132-220AJRS4-40353d2332ALR9F7375200-330A3） 塑皮铜软线导线规格型号导体截面规格型号导体截面规格BVR 2.52.52 10ABVR 25252 80-100ABVR 44.02 15ABVR 35352 100-150ABVR 66.02 20ABVR 50502 150-200ABVR10102 30ABVR 70702 200-280ABVR16162 60ABVR 95952 300-400Aplc的设置2输入输出分配一、1I/O分配输入输出启动X0DTY0急停X1M1Y1满仓信号X2M2Y2空仓信号X3M3Y3故障启动X4M4Y4二、外接线图三、顺序功能图的设计1）发分步、划分步1.将整个工作过程按工序分解正常启动初始状态S0M1启动 S20DT启动 S21M2启动 S22M3启动 S23M4启动 S24故障启动M4启动 S25M3启动 S26M2启动 S27M1启动 S28DT启动 S29正常停止DT停止 S30M1停止 S31M2停止 S32M3停止 S33M4停止 S342）动作的确定2.对应每一步的动作正常启动S0 S20 Y1为ON M1转动S21 Y0为ON DT转动S22 Y2为ON M2转动S23 Y3为ON M3转动S24 Y4为ON M4转动故障启动S25 Y4为ON M4转动 S26 Y3为ON M3转动S27 Y2为ON M2转动S28 Y1为ON M1转动S29 Y0为ON DT转动正常停止S30 Y0为OFF DT停止S31 Y1为OFF M1停止S32 Y2为OFF M2停止S33 Y3为OFF M3停止S34 Y4为OFF M4停止 3）转换条件的确定S0 PLC上电之初由初始脉冲M8000与开关P0S20 X12给空仓信号S21 T0的常开触点S22 T1的常开触点 S23 T2的常开触点S24 T3的常开触点S25 X13给故障信号S26 T5的常开触点S27 T6的常开触点S28 T7的常开触点S29 T8的常开触点S30 X11给满仓信号同时X2给正常停止信号 S31 T10的常开触点S32 T11的常开触点S33 T12的常开触点S34 T13的常开触点S0 T14的常开触点顺序功能图步进梯形图指令表四、系统的调试1输入程序，按前面介绍的程序输入方法，用手持式编程器(或计算机)正确输入程序。2静态调试，按图7.3所示的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，直至指示正确。3动态调试，按图7.3所示的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，检查线路或修改程序，直至指示灯能按控制要求动作。 五、总结本论文设计的是一套基于PLC的供料系统，该设计主要是针对供料系统正常情况下系统启动和停止环节的顺序控制方案的解决。当系统接收到顺序启动信号时，由于设备处于同一个电网中及工艺过程的实际需要，先启动冶炼炉然后依次启动直至给料器启动完毕时整个启动过程完毕。顺序停止过程也类似，先停止给料器最后停止冶炼炉当某单体设备需要临时检修时，系统将跳入执行手动停止子程序，在此手动停止子程序中，为了避免堆料现象发生应先停止该单体设备之前应顺序停止的设备然后再停止此设备。又当某单体设备处出现紧急意外情况时，系统将跳入执行紧急停止子程序，因为是紧急停止，所以在此紧急停止子程序中，就不像手动停止那样依次停止设备后再停止该设备，而是该设备及其之前应按顺序停止的设备同时停止，这样实现了最短时间内停止的问题，减小意外发生的程度。且意外发生按下紧急停止时，有相应的输出端口输出信号来启动报警指示灯，这样达到了报警的控制效果。课程设计作为本科阶段的一个最重要的理论和实际相结合的学习过程，是检测自己对本专业知识及技能理解与掌握的综合汇总。设计中我发现自己学习还有欠缺，知识面有待提高，实际应用能力有待提高。在以后的工作和生活中，我会不断的完善自己，争取获得更好的成绩。 15