基于plc传送带运送产品控制设计样本.doc

第 1章 绪论
随着国内矿产资源煤矿行业规模不断发展，矿产资源呈现出种类数目不断增多、丰富局面。特别是矿产资源生产质量不断提高，对矿产资源传送技术提出了更高规定，特别是对矿产资源传送带控制系统提出了更新更高规定。在当前各种多功能传送带控制设备逐渐进入各公司状况下，咱们有必要对国产传送带控制系统应用现状及发展作进一步探讨。
在工业生产中，经常需要对矿产资源进行计数、传送。如果用人工完毕不但麻烦，并且效率低，劳动强度大。随着微型计算机控制普及，特别是PLC应用，给该类系统设计带来了极大便利，在本次设计中，将重要简介PLC控制传送系统设计办法。
1.1 传送带控制系统发展概述
1.11 国内传送机发展
国内初期矿产资源传送带输送工序重要是采用手工传送，日后随着科学技术发展，人们逐渐采用机械化装箱。国内最早使用传送带输送机重要是从国外进口，20 世纪70 年代中期，天津力生制药厂就曾经进口过意大利生产全传送带输送机，但由于当时国内传送材料质量及矿产资源制作工艺等都达不到机器传送规定，使得传送带输送机始终无法正常使用。因此，全传送带输送机在国内应用始终无法得到广泛推动，以致国内矿产资源生产在很长一段时间内不得不放弃传送带输送机而采用手工操作，使生产效率极端低下。20 世纪80 年代后，有关技术水平获得了飞速发展，传送材料质量及箱子制作工艺等方面技术有了明显进步，全传送带输送机开始得到了应用与推广。也正是此时，矿产资源传送带输送机变化了国外矿产资源一统天下局面，国产矿产资源传送带输送机开始面市并获得了广泛应用。20 世纪90 年代末期，某些生产量大生产公司相继开始采用国产全传送带输送机来代替手工传送，同步国内某些有关公司也在研制与生产功能更加全面全自动矿产资源传送带输送机。
1.1.2 国产传送带输送机所面临问题
当前，影响国内传送产业发展重要问题是,矿产资源构造和产业布局不尽合理，中低档矿产资源和设备占较大比重；政府和公司研发资金投入局限性，产业技术水平不高，性能规定高传送带输送设备和原辅料重要依赖进口；公司规模小，效益差，产业集中度低，竞争实力不强；法规不健全，原则水平滞后。这种状况，难以适应当代自动传送工业向高技术、国际化、规模化、环保化发展需要，无法满足国内经济持续、健康、稳定、迅速发展对传送工业需要，不能适应国内矿产资源参加国际大循环需要。因此国内传送带输送机应在质量方面、适应性方面、可靠性方面以及工作效率方面来缩小咱们与国外差距，实现传送自动化。整体自动化传送方案解决，对自动化是一种全新奔腾，随着这种趋势发展，各行业都会加入其中，发挥它强大功能。
1.2 总体方案阐明

图1-1 传送带输送控制原理图
如图1-1所示，系统有两个传送带，即传送传送带1和矿产资源传送带2。传送箱传送带1用来传送矿产资源传送箱，其功能是把已经装满箱子运走，并且用一只空箱子来代替。为使空箱正好对准矿产资源传送带末端，使传来矿产资源刚好落入箱中，在传送箱传送带1中间安装一种光电传感器1，用于检测传送箱与否到位。矿产资源传送带2将矿产资源从生产车间传送到传送箱。当某一矿产资源被送带传送带末端，会自动落入箱内，并有检测器2转换成计数脉冲。

第2章 传送带控制系统设计以及PLC选用
可编程控制器（Programmable Logical Controller）是20世纪70年代以来以微解决器为核心，综共计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来一种新型工业自动控制装置，由于它具备功能强，可靠性高，配备灵活，使用以便以及体积小，重量轻等长处，使其在自动化控制各个领域得到了广泛应用。近年来由于微电子技术发展和进步，使具备完全功能超大规模集成电路价格日趋便宜，同样也增进可编程控制器成本大大减少，对于采用可编程控制器来代替老式继电器—接触器电气控制系统来改造老式机床，无论从经济上，还是可靠性，维修性，工作寿命上来说，都是十分经济和划算，也是可行优选方案。
鉴于以上因素，本文设计了一种基于PLC传送带设计。
2.1 PLC选用及简介
本次咱们设计采用是日本三菱公司生产FX2N系列
2.1.1三菱FX2N PLC重要特点：
l 一种程序包单元型可编程控制器
l 采用装卸式端子台
l 内装RUN/STOP开关
l 程序存储器
l 钟表功能
l RUN写入
l 元件注解
l 运用键盘保护程序（编程手册，外围设备手册）
l 丰富输出入扩展设备
l 丰富特殊扩展设备
l 用SFC体现编程
l 简便应用指令群
l 高速解决
2.1.2 PLC性能指标和分类
1) PLC重要性能指标
l 输入／输出点数（I／O点数）
I／O点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。
l 存储容量
存储容量是指可编程序控制器内部用于存储顾客程序存储器容量，普通以步为单位，二进制16位即一种字为一步。
l 扫描速度
普通以执行1000步指令所需时间来衡量，单位为ms/k步，也有以执行一步指令所需时间来计算，单位用µs/步。
l 功能扩展能力
可编程序控制器除了主模块之外，普通都可配备某些可扩展模块，以适应各种特殊应用需要，如A／D模块、D／A模块、位置控制模块等。
l 指令系统
指令系统是指一台可编程序控制器指令总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱重要指标。
2.3 总体方案拟定
依照“传送带输送”这一目规定，做如下设计安排：第一，设计一种自动传送矿产资源传送带，使从生产线过来矿产资源能自动进入预定位置；第二，设计一种自动传送箱子传送带，使空箱子可以自动进入，并达到指定位置。装满矿产资源后能自动退出。按照前两项设计其原理图如图2-1所示：
图2-1 传送带输送控制原理图
如图1-1所示，系统有两个传送带，即传送传送带1和矿产资源传送带2。传送箱传送带1用来传送矿产资源传送箱，其功能是把已经装满箱子运走，并且用一只空箱子来代替。为使空箱正好对准矿产资源传送带末端，使传来矿产资源刚好落入箱中，在传送箱传送带1中间安装一种光电传感器1，用于检测传送箱与否到位。矿产资源传送带2将矿产资源从生产车间传送到传送箱。当某一矿产资源被送带传送带末端，会自动落入箱内，并有检测器2转换成计数脉冲。
依照以上传送过程描述，系统共需要3个输入点，10个输出点，分别为光电传感器输入，计数器复位端口，急停开关输入，8421数码管输出，M1，M2转动，停止输出.
输入设备
输入点编号
输出设备
输出点编号
光电传感器1（计数）
I0.0
M1转动
Q0.0
计数器复位
I0.1
M1停止
Q0.1
急停开关
I0.2
M2转动/停止
Q0.2
光电传感器2
IO.4
8421数码管显示

启动开关
IO.5

2.4 传感器选取与设计
2.4.1 光电开关原理
光电开关是传感器人们族中成员，它把发射端和接受端之间光强弱变化转化为电流变化以达到探测目。光电开关具备如下特点:输出回路和输人回路是电隔离(即电绝缘)，体积小、精度高、检测距离远，防水、防腐蚀、防震动，抗光、电、磁等干扰。因此它可以在冶金、纺织、烟草、造纸、化工、电力、保安等各种行业得到应用。光电 开 关 (光电传感器)运用被检测物对光束遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无。物体不限于金属，所有能反射光线物体均可被检测。光电开关将输人电流在发射器上转换为光信号射出，接受器再依照接受到光线强弱或有无对目的物体进行探测。工作原理如图2-2，

图2-2 光电传感器工作原理
光电开关在普通状况下由三某些构成，它们分为发送器‘接受器和检测电路.光电开关重要功能是可以解决光强度变化:运用光学元件，在传播媒介中间使光束发生变化;运用光束来反射物体;使光束发射通过长距离后瞬间返回。发射器对准目的发射光束，发射光束普通来源于发光二极管(LED)和激光二极管。光束不间断地发射，或者变化脉冲宽度。受脉冲调制光束辐射强度在发射中通过多次选取，朝着目的不间断地运营。接受器由光电二极管或光电三极管构成。在接受器前面，装有光学元件如透镜和光栏等。在其背面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关构造元件中尚有发射板和光导纤维。
光电开关种类也诸多，依照光电开关在检测物体时发射器所发出光线被折回到接受器途径同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
2.4.2 光电开关应用设计
这里要采用对射式光电开关，由一种发光器和一种收光器构成。若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。它检测距离可达几米至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过途径两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一种开关控制信号。实际应用如图3-3，

图2-3 材料块计数构造图
一方面将发射器和接受器面对面安装好，注意它们必要保持在一种水平面并且高度一致。发射端光电开关有两根线，只要供上12-240V直流或24-240V交流电即可正常工作，正常工作体现为光电开关上红色批示灯亮。接受端有五根线，其中两根线颜色和发射端两根线颜色同样为电源供电，此外三根线中有一根为公共端(检测线上接+5V电源)，一根为常开端，一根为常闭端，视光电开关型号而定用常开或常闭将5V电源提供应计算机。电源工作正常状况下，把发射端和接受端对在一条线上后，两端光电开关批示灯全亮，否则也许接受端批示灯不会亮，正常检测时两个光电开关上批示灯应当全亮。把电源线和信号线接好后，进行调试。调节发射器和接受器位置，使中心对正，如果批示灯亮或者用手遮掩能听到“嗒嗒”响声，表白已经对正，固定其位置。
2.4.3 数码显示某些设计
在PLC上有诸多批示灯，可以观测PLCCPU单元，I/O单元，特殊单元及通信单元工作状况。但PLC内部数据PLC自身无法显示。
为此，要用PLC外设如简易编程器，数据访问器，高档及低档人机界面等，可以通过PLC外设口与PKC相连，用以显示与修改PLC内部数据。但是这些设施价格较贵，并且使用不以便。
此外，还可以使用输出点驱动数码管做数据显示，并且数码管还可以通过数据脉冲选通办法显示数据，以节约输出点使用。数码管显示分为动态显示和静态显示，为了接生I/O口，咱们采用动态数码显示。接口如图2-4从图知，每个数码管均有4个8421二进制码输入端，每个管这4个端又分别相连。8421端与PLC4个半导体输出点相接（继电器触点速度低，并且不适合经常通断，故不适于显示数据）.图中每个数码管分别有一种选通信号输入端，

图2-4数码管显示图
StrobeA,StrobeB等。硬件设计成当选通信号有效时，8421端当时数据有效；当选通信号无效时，8421端原数据保持。有此硬件，用8个PLC输出点，4个用于接8421端，4个用与接4个选通端，即可实现一种字数据显示。

第3章 传送带输送工作梯形图
结合设计流程，咱们采用梯形图语言编写程序，如图3-1，
程序运营流程：

图6-1 系统控制梯形图

第7章 结论
通过翻阅资料理解了国内发展状况，依照老式电机控制系统都采用继电器—接触器等元件构成硬件逻辑控制电路，不但接线复杂，并且经常浮现故障，可靠性较差等缺陷，设计了一种基于PLC控制器全自动传送系统，大大减少继电器等硬件逻辑单元数量；同步对物体块计数采用光电传感器，提高了生产效率。

参照文献
[1] 张进秋.可编程控制器原理及应用实例.机械工业出版社[M]..45～80
[2] 李名雨.电机与电器.北京理工大学出版社[M].1998.100～150
[3] 高和.可编程控制器应用技术与设计实例.人民邮电出版社[M]..50～90
[4] 韩常.PLC编程及应用.机械工业出版社[M]..30～40
[5] PLC机电控制系统应用设计技术。电子工业出版社[M]..75～86
[6] 郝鸿安.惯用模仿集成电路应用手册[M].人民邮电出版社.1991.33～40
[7] 童诗白.模仿电子技术基本[M].高等教诲出版社.，1. 80～90
[8] 陆坤，奚大顺，李之权等著.电子设计技术[M].电子科学出版社. 1997.20～34
[9] 姜德谭，范茂军等.新编电子电路大全[M].卷4.测量与传感电路.计量出版社.1985.60～75
[10] 曲学基，吴永章等.惯用电子电器电路600例[M].电子工业出版社.1990.88～100
[11] 孙肖子，刘刚等.传感器及其应用[M].电子工业出版社.1996.45～60
[12] 王有春，孙萌等.电子报.成都大学科技出版社[J].1992.80～82
[13] 肖景和，赵健等。无线电遥控组件及其应用电路[M]人民邮电出版社..25～40
[14] Paul R. Cray and Robert G.. Meyer. Analysis and Design of Analoy Integrated Circuits，Third Edition. New York：John Wiley and Sone Inc.1993.68～80
[15] GRAHAM C GOODW IN，STEFAN F GRAEBE，MAR IO ESALGADO. Control System Design[M ]. New Jersey：PrenticeHall，.105～110

道谢
在整个毕业设计过程期间，我得到了XXX教师认真指引，她们认真负责，悉心指引使我可以顺利有效地完毕毕业设计。在她们身上，时刻体现着作为科研工作者所特有严谨求实教学作风，敢于摸索工作态度和求同思变、不断创新治学理念。她们不知疲倦敬业精神和精益求精治学规定，端正了我学习态度，使我受益匪浅。
再次感谢所有支持我关怀我协助我教师同窗们。