PLC-多个传送带控制.doc

PLC-多个传送带控制

———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：

2

个人收集整理 勿做商业用途

题目：多个传送带控制

系 别：自动化
班 级：方0853-2
姓 名：王文涛
小组成员：王文涛
指导教师:王振玉

石家庄铁道大学四方学院
2011年1月10日

目 录

一、课题背景 ………………………………………………………………… 4
1、课题背景 ………………………………………………………………4
2、研究目的和意义 ……………………………………………………… 4
3、本文的主要工作 ……………………………………………………… 5
二、已知情况、控制要求、设计要求 ………………………………………… 7
1、已知情况 ……………………………………………………………… 7
2、控制要求 ……………………………………………………………… 7
3、设计要求……………………………………………………………… 7
三、总体设计思路 ……………………………………………………………8
四、程序设计及调试 ………………………………………………………… 9
1、接线图 ……………………………………………………………9
2、I/O分配………………………………………………………9
3、工作原理 …………………………………………………………… 9
4、梯形图 …………………………………………………………… 10
5、指令表……………………………………………………………… 11
6、编程元件明细表…………………………………………………… 12
五、后期工作 ………………………………………………………………… 13
1、操作过程简要说明…………………………………………………… 13
2、故障及排除方案 ………………………………………………… 13
六、总结及感受 …………………………………………………………… 14
七、致谢 ………………………………………………………………………15
八、参考文献 ………………………………………………………………16

摘 要
随着计算机科学的发展，微控制器已深入地渗透到我们生活中，今天我们的生活环境和工作环境越来越多称之为可编程控制器(PLC)的小电脑在为我们服务，PLC在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各种控制领域的应用中独占鳌头。我们作为21世纪的大学生必须具备PLC的知识.
PLC是这学期我们的必修课，为了加强我们对该门课的深刻理解，老师安排了这次小学期，让我们自己动手来编程以增强动手能力，并通过实验来熟练对PLC基本元件的运用更好的掌握PLC这门技术.
我设计的题目是“多个传送带控制”，此次设计主要内容包括：工作过程分析,

梯形图，接线图,电气原理图及情况说明,由于是第一次写PLC课程设计，经验还不是很丰富,可能编写的还不是很完美，还望任课老师们及同学们提出宝贵的意见和建议。
关键词:传送带 行程开关 PLC 梯形图

一、课题背景
一、课题背景
传送带的产生和应用解决了一大部分劳动力的问题,它不仅解决了一些繁琐的过程也在生产过程中为人们节省了大量的宝贵时间,但是随着社会、经济的快速发展，原先的传送带控制系统已经不能适应现在工业是趋现代化的状况。如何改善传送带控制系统，使其适应现在的工业状况，成为研究的课题。
二、研究目的和意义
时代的飞速前进推动着科技的发展，现代工业生产中对自动化程度要求越来越高,原有的传送带装置还得需要人为控制比较繁琐远远不能满足当前高度自动化的需要.PLC传送带控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
可编程控制器传送带控制系统的特点：
①脱机手动工作；
②联机自动就地工作；
③PLC控制的周期循环运行方式；
④控制方式简单，循环方便.
本系统采用PLC是基于以下八个原因：
1。实时性
●　由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。
●　基于信号处理和程序运行的速度，PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。
●　更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目.
2.高可靠性
●　所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。
●　各输入端均采用R—C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms。
●　各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。
●　采用性能优良的开关电源。
●　对采用的元器件进行严格的筛选.
●　良好的自诊断功能,一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采取有效措施,以防止故障扩大.
●　大型控制器还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,以及实现电源模块冗余、IO模块冗余，使可靠性更进一步提高。
3.系统配置简单灵活
●　控制器 产品种类繁多，规模可分大、中、小等。
●　I/O卡件种类丰富,可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置.
●　满足控制工程需要前提下,I/O卡件可灵活组合.
4。丰富的I/O卡件
控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：交流或直流;开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位; 强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。
另外为了提高操作性能，它还有多种人—机对话的接口模块； 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。
5.控制系统采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型控制器以外，绝大多数控制器均采用模块化结构。控制器的各个部件，包括CPU，电源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
6.价格优势
质优价廉，性价比高。
7。安装简单，维修方便
可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行.各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。
由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。
8.控制器实现的功能。
三、本文的主要工作
首先，回顾传送带的历史，随着社会经济的发展，工业化管制的要求越来越高，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计开发了传送带控制系统，才会满足社会生产的需求.
然后,叙述了可编程程序控制器的产生、发展、应用的历程，通过论述可编程程序控制器的各种优点、 卓越性能、结构、原理，有一个感性的总体认识。
然后，结合传送带控制系统的要求，进行硬件、程序设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。
然后,通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以修正和完善，确保系统能顺利运行。

二、已知情况、控制要求、设计要求

一、已知情况：
3个传送带，进行运货，用行程开关来控制传送带完成要求。
二、控制要求:

初始状态为各个电机都处于停止状态。按下启动按钮后，电机M1通电运行,行程开关SQ1有效后，电机M2通电运行，行程开关SQ2有效后，M1断电停止。其他传送带动作类推。整个系统循环工作。按下停止按钮后，系统把目前的工作进行后停止在初始状态。

三、设计要求
根据生产设备工作方面及其它方面的需要,本次设计要达到如下设计要求:
（1)       要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现；
(2)       要能完全满足控制要求；
（3）       要按照电气设计惯例，提供短路、过载、联锁等故障保护措施；

三、总体设计思路
根据已知情况、控制要求设计要求,多个传送带控制的 PLC—控制装置的设计可按照“大而化小，分而治之”的思路，划分为以下5个部分，依序进行，各部分的设计任务分配如下：
（1) 程序设计及调试
拟采用切换法，完成程序的设计，并在实验室环境中进行模拟调试;
(2)电气设计
完成电气线路原理图、元件位置图、接线图、互连图、指令语句表、元件明细表的设计；
（3)接线设计
完成电气元件安装图、试验箱的连线
(4)安装、接线、调试
完成电气元件的安装、接线、并对程序与线路进行联合测试；
(5)后期工作
说明操作过程、拟定常见故障排除方案、编写设计说明书等.
下面按照这个总体设计思路的任务安排，逐步展开。

四、程序设计及调试
SB1
SB2
电源
PLC
一 、接线图：

COM

COM
X000

Y001
X007

Y002
X001

Y003
X002

X003

X004

X005

X006

二、I/O分配：
起动按钮SB1：X000 电动机M1：Y001
停止按钮SB2：X007 电动机M2：Y002
行程开关SQ1：X001 电动机M3：Y003
行程开关SQ2：X002
行程开关SQ3：X003
行程开关SQ4：X004
行程开关SQ5：X005
行程开关SQ6：X006

三、工作原理:

合上电源后，按下起动按钮SB1,X000接点闭合，M100动作并自保，同时驱动电动机M1动作。行程开关SQ1有效后，M2动作并自保，SQ2有效后，M101动作并自保,同时用来控制M1的常闭M101断开，M1停止运行。其它传送带类似。行程开关SQ5有效后，M101失电，常闭闭合,电动机M1动作.行程SQ6有效后，M3失电，停止运行,整个系统循环工作。

按下停止按钮SB2，X007常开闭合，此时系统不能立即停止。当M1正在运行时,M102通电，常开闭合，行程开关SQ5有效后，M103接通，其常闭断开，同时M102断开,电源断开，行程开关SQ6有效后，M3停止，整个系统停止运行。M2和M3的情况与此相同。

四、梯形图

五、 指令表

六、本程序中所用到的PLC内部的编程元件及其作用如表2所示。
表2. PLC编程元件明细表
编程元件
作用
X000
起动及循环起点
X007
停止开关
Y001
M1转动
Y002
M2转动
Y003
M3转动
X001
行程开关SQ1，控制M2的启动
X002
行程开关SQ2，控制M1的停止
X003
行程开关SQ3，控制M3的启动
X004
行程开关SQ4，控制M2的停止
X005
行程开关SQ5，控制M1的启动
X006
行程开关SQ6，控制M3的停止

五、 后期工作
一、操作过程简要说明
(1) 传送带M1受一个起动开关控制,当起动开关接通时，信号系统开始工作,且先M1运行，接下来依次运行。当按下停按钮时，系统把目前的工作进行后停止在初始状态。
(2) 行程开关应该按次序按下，不能跳过，否则故障。
(3） 按下停止后，不是按到SQ5而是当按到SQ6时系统停止,但SQ5处应该断开电源。

二、常见故障及其排除方案
（1)检查PLC［RUN]→SB1［按一下]，观察M1运行情况
没有动作：程序错误
解决方案：程序重编
(2)检查PLC能否完成1个工作流程
不能：程序错误
解决方案：程序重编
（3）检查PLC能否从最后1步回到第1步从而开始新一轮循环
不能：程序错误
解决方案:程序重编
(4)SB2［按一下]，待进行到最后1步之后，程序是否能自动停止
不能：预停程序错误
解决方案：修改预停程序

六、总结及感受
一.关于停止按钮SB2，如果外部是常闭那么梯形图就与接线图相反，即接线图是常闭,梯形图里是常开就已经接通。这里是用常闭表示断开。
二。按下停止按钮时，要实现工作继续进行,就不能将其串接在启动按钮之后。这里分为3种情况，即分别工作在M1，M2,M3时.如此便将停止按钮分别对应3种情况来使用。
三.通过本次课程设计，使我能够根据某一简单电气控制工程的要求来完成相关设计，通过自己亲手操作使自己掌握了基本的PLC编程技术,加深了对《可编程控制器》的理解，同时也让自己掌握了继电器 定时器 行程开关等一些基本元件的应用，并且学会了由梯形图向指令表转化及指令表向梯形图的转换，明白了一些基本的指令语句表，从而为PLC的学习打下了基础。
四．通过本次试验设计PLC的概念深入到我的头脑之中,通过这次设计实践.我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质。

七、致谢
感谢王振玉老师的亲切指导，感谢三班王志强同学在编程中给予的莫大帮助，由于他们给予的无私指导和帮助使我在编程中渡过难关最终得以编程成功，特此对他们致以由衷的感谢!

八、参考文献
1．电器与可编程控制应用技术　第3版　邓则名　程良伦　谢光汉
2。工厂电气控制技术　方承远　1992
3.机床电气控制技术　齐占庆　1994
4.工厂电气控制设备 赵明 1995
5。电气控制 李仁 1990

- 16 -