2023年三级皮带机顺序起停PLC控制.doc

专科毕业设计（论文）

设计题目： 三级皮带机顺序起停PLC控制
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指引教师： 职 称：

20 6月 南京
三级皮带机顺序起停PLC控制

摘要

皮带机是皮带输送机简称，皮带机运用输送带连续或间歇运动来输送各种轻重不同物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大件货，用途广泛。它控制形式也各种各样，它可以由单片机，PLC，以及计算机来控制，由于PLC为主构成控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等长处，是当前工业自动首选控制装置，故本设计中采用PLC集中控制办法，本设计中运用PLC简朴可视化程序，采用了手动和自动控制两种不同控制方式。可编程逻辑控制器，一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用一类可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定期，计数与算术操作等面向顾客指令，并通过数字或模仿式输入/输出控制各种类型机械或生产过程。是工业控制核心某些。
中央解决单元(CPU)是PLC控制中枢。它按照PLC系统程序赋予功能接受并存储从编程器键入顾客程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定期器状态，并能诊断顾客程序中语法错误。当PLC投入运营时，一方面它以扫描方式接受现场各输入装置状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从顾客程序存储器中逐条读取顾客程序，通过命令解释后按指令规定执行逻辑或算数运算成果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有顾客程序执行完毕之后，最后将I/O映象区各输出状态或输出寄存器内数据传送到相应输出装置，如此循环运营，直到停止运营。

核心词：皮带机，PLC，手动控制，自动控制，中央解决单元(CPU)，控制接线图

目 录
目 录 4
前言 5
第一章 三级皮带机简介及老式控制方式缺陷 6
1.1 皮带机简介 6
1.2 老式控制方式缺陷 7
第二章 总体方案拟定 8
2.1 方案对比 8
2.1.1 工业控制计算机控制 8
2.1.3 单片机控制 9
2.1.4 PLC控制 9
2.2 方案拟定 10
第三章 程序设计接线图 10
3.1 PLC控制系统抗干扰办法 10
3.2 PLC故障诊断 11
3.3 plc程序设计 12
第四章 硬件设计 14
4.1 方案设计 14
4.1.1 设计任务 15
4.1.2 控制规定 15
4.2 PLC型号选取 15
4.2.1 PLC构成构造 15
4.2.2 PLC工作原理 17
4.2.3 欧姆龙PLC性能及选型 18
4.2.4 PLC端子分派及外部接线 18
4.3 皮带电机选型及其外部接线 18
4.3.1 Y2系列异步电机 18
4.3.2 主回路电机外部接线图 20
4.4 其他硬件选型 20
4.4.1 接触器 20
4.4.2 热继电器 20
4.4.3 空气开关 20
第五章 软件设计 21
5.1 控制规定 21
5.2 程序实现 21
第六章 小 结 25
参 考 文 献 26

前言

PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基本新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布PLC原则草案中对PLC做了如下定义：
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采用可以编制程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应当按易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩展其功能原则而设计。
20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段另一种特点是世界上生产可编程控制器国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪末期，可编程控制器发展特点是更加适应于当代工业需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样控制场合；从产品配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器工业控制设备配套更加容易。当前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域应用都得到了长足发展。
当前PLC已经渗入到生活各个方面，特别是自动化控制。在工业生本次毕业设计题目是基于PLC三台皮带机送料控制程序设计。皮带机广泛运用于咱们生活中，特别是工业生产中更是必不可缺。它被广泛应用在港口、电厂、煤矿、钢铁公司、水泥、粮食以及轻工业生产线。即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。工作过程中噪音较小，构造简朴。皮带运送机可用于水平或倾斜运送。皮带运送机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运送移动机械上。皮带运送机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件构成。在大型港口或大型冶金公司，皮带运送机得到最广泛应用。其总长度可达成十几千米。
本次设计选取了用PLC来控制皮带机整个运营过程，PLC运用使得系统电路变得简要清楚，并且十分便于日后运营维护，那么PLC究竟是什么呢？
世界上公认第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制。限于当时元器件条件及计算机发展水平，初期PLC重要由分立元件和中小规模集成电路构成，可以完毕简朴逻辑控制及定期、计数功能。20世纪70年代初浮现了微解决器。人们不久将其引入可编程控制器，使PLC增长了运算、数据传送及解决等功能，完毕了真正具有计算机特性工业控制装置为了以便熟悉继电器、接触器系统工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似梯形图作为重要编程语言，并将参与运算及解决计算机存储元件都以继电器命名。此时PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了奔腾。更高运算速度、超小型产过程中，大量开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作控制，及大量离散量数据采集。老式上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作控制，及大量离散量数据采集老式上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现。随着PLC浮现，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部接线，使控制系统设计及建造周期大为缩短，同步维护也变得容易起来。PLC在皮带机上面应用，使皮带机控制机构变得简朴，运营更加可靠，同步维修起来也是十分简朴以便。

第一章 三级皮带机简介及老式控制方式缺陷

1.1 皮带机简介

皮带机又名皮带输送机、带式输送机、胶带机、胶带输送机，英文：belt conveyer，是一种广泛应用与矿山，化工，水泥工厂传播机械。
皮带机（带式输送机）应用范畴：皮带机工作是由驱动装置拉紧装置输送带中部构架和托辊构成输送带作为牵引和承载构件，借以连续输送散碎物料或成件品。
带式输送机（皮带机）是一种摩擦驱动以连续方式运送物料机械。应用它，可以将物料在一定输送线上，从最初供料点到最后卸料点间形成一种物料输送 流程。它既可以进行碎散物料输送，也可以进行成件物品输送。除进行纯粹物料输送外，还可以与各工业公司生产流程中工艺过程规定相配合，形成有节 奏流水作业运送线。因此带式输送机广泛应用于当代化各种工业公司中。
在矿山井下巷道、矿井地面运送系统、露天采矿场及选矿厂中，广泛应用带式输送机。它用于水平运送或倾斜运送。
胶带机（皮带机）构造构成：通用带式输送机（belt conveyer）由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置构成。
输送带：惯用有橡胶带和塑料带两种。 橡胶带合用于工作环境温度-15～40°C之间。物料温度不超过50°C。向上输送散粒料倾角12°～24°。对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具 有耐油、酸、碱等长处，但对于气候适应性差，易打滑和老化。带宽是带式输送机重要技术参数。
托辊：分单滚筒（胶带对滚筒包角为210°～230°）、双滚筒（包角达350°）和多滚筒（用于大功率）等。有槽 形托辊、平形托辊、调心托辊、缓冲托辊。槽形托辊（由2～5个辊子构成）支承承载分支，用以输送散粒物料；调心托辊用以调节带横向位置，避免跑偏；缓冲 托辊装在受料处，以减小物料对带冲击。
滚筒：分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力重要部件。分单滚筒（胶带对滚筒包角为210°～230°）、双滚筒（包角达350°）和多滚筒（用于大功率）等。
张紧装置：其作用是使输送带达成必要张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间挠度保证在规定范畴内。

1.2 老式控制方式缺陷

PLC控制电路以PLC为中心，涉及：PLC，特殊模块，接触器，热保护，仪表等。
继电器控制电路（老式控制电路）以继电器为重要转换元件，涉及：继电器，时间继电器，计数器，接触器，热保护，仪表等。
从最基本开始，常开与常闭接点区别，PLC内内置继电器诸多，接点无数，接点可随意并，串混联。这使得PLC电路思绪很宽，电路可以做不严谨，因此复杂PLC电路，理解别人电路，不于自己写电路快。继电器电路，由于继电器数量规定至少，因此规定电路尽量使用至少接点，电路规定要严谨，因此产生诸多典型电路，理解别人电路对自己协助很大，两者在实际使用中有很大差别，毕竟两者响应时间，和操作频率差别太大，继电器有存在触点接触不良问题，PLC较少。继电器坏了就还，PLC单个点有问题可以改程序用备用。
PLC可以采用位操作，解决速度快，灵活性高。测试简朴，碰到紧急状况，可以暂时强制。
常开触点,是PLC和继电器最惯用.同一种继电器在同一处并串联.PLC意义咱们感觉不到,但继电器电路,意义很大.也许诸多典型继电器电路里都没有都没有继电器在同一处并串联电路图,但实际应用中意义很大.可以这样说:变不也许为也许。需要稳定与必要得电闭合场合并联常开,与得电断开场合串联常闭，可以使之更稳定，减少误动作。PLC体积小，功能大。但抗干扰能力弱,由于干扰浮现误动作,有时很难发现。由于有干扰是没有规律。继电器几乎不受干扰影响，一种坏掉，更换以便。但复杂线路检查故障规定维修者素质要高。
总结：老式控制功能是用硬件继电器实现。继电器串接在控制电路中依照主电路中电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置自动控制及保护，系统复杂，在控制过程中，假如某个继电器损坏，都会影响整个系统正常运营，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器自身价格不太贵，但是控制柜安装接线工作量大，因而整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。

第二章 总体方案拟定

2.1 方案对比

就当前现状有如下几种控制方式满足系统规定：继电器控制系统(老式控制系统）、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。

2.1.1 工业控制计算机控制

工控机采用总线构造，各厂家产品兼容性强，有实时操作系统支持，在规定迅速、实用性强、功能复杂领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。且其外部I/O接线普通都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷 电路板上引出，不如接线端子可靠。

2.1.2 继电器控制系统

控制功能是用硬件继电器实现。继电器串接在控制电路中依照主电路中电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置自动控制及保护，系统复杂，在控制过程中，假如某个继电器损坏，都会影响整个系统 正常运营，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器自身价格不太贵，但是控制柜安装接线工作量大，因而整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。

2.1.3 单片机控制

单片机作为一种越大规模集成电路、机构上涉及CPU存储器、定期器和各种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强控制功能，成为功控领域、尖端武器、寻常生活中最广泛计算机之一。但是，单片机是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O接口电器上、硬件设计、制作和程序设计工作量相称大。

2.1.4 PLC控制

可编程序控制器配备各种硬件装置供顾客选取，顾客不用自已设计和制作硬件装置，只须拟定可编程序控制器硬件配制和设计外部接线图，同步采用梯形图语言编程，用软件取代继电器电器系统中触点和热线，通过修改程序适应工艺条件变化。
可骗程控制（PLC）从上个世纪70年代发展起来一种新型工业控制系统，起初它重要是针对开关量进行逻辑控制一种装置，可以取代中间继电器、时间继电器等构成开关量控制系统。随着30近年来微电子技术不断发展，PLC也通过不断升级换代大大增强了其功能。当前PLC已经发展成为不仅具有逻辑控制功能、还具有过程控制功能、运动控制功能和数据解决功能、连网通讯功能等各种性能，是名符其实多功能控制器。由PLC为主构成控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等长处，是当前工业自动首选控制装置。

2.2 方案拟定

通过对各种设计方案比较，决定选取可编程控制系统，相比于继电器系统，它性能可靠性高，接线很简朴，系统不复杂，易于维护，性能先进，易于改造。和单片机系统相比，它编程简朴，易于掌握，连线简朴。工业控制计算机控制系统性能先进，但是价格昂贵，系统复杂，对于本系统而言实在是大材小用。
综上所述，本次设计应选取PLC控制更为合理。

第三章 程序设计接线图

3.1 PLC控制系统抗干扰办法

PLC是专为工业环境设计装置，普通不需要采用什么特殊办法就可以直接用于工作环境，但为了保证PLC正常安全运营，提高PLC控制系统工作稳定性和可靠性，普通仍然需要采用抗干扰办法。
PLC干扰源重要有电弧干扰、反电势干扰、电子干扰、电源干扰，以及线路之间产生干扰等。
电源回路才用隔离变压器、对的接地等都是有效抗干扰办法，除此之外，还可采用如下技术办法：
（1） 防止输入信号受干扰办法
当输入端有感性元件时，为了防止感应电势损坏模块，应在输入端并接RC吸取电路（交流输入信号）或并接续流二极管（直流输入信号）。
（2） 防止输出信号受干扰办法
在PLC输出端接有感性负载时，输出信号由OFF变为ON时，会产生突变电流；从ON变为OFF时，会产生反向感应电势。

3.2 PLC故障诊断

任何PLC都具有自诊断功能，当PLC异常时应当充足运用其自诊断功能以分析故障因素。普通当PLC发生异常时，一方面请检查电源电压、PLCI/O端子螺丝和插件与否松动，以及有无其她异常。然后再依照PLC基本单元上设立各种LED批示灯状况，以检查PLC自身和外部有无异常。以三菱FX系列PLC为例，来阐明依照LED批示灯状态来诊断PLC故障因素办法。
（1） POWER：电源批示。当PLC基本单元供电时，基本单元表面上设立【POWER】LED批示灯会亮。假如电源合上但【POWER】LED批示灯不亮，请确认电源连接线。此外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认无负载短路或过电流。若不是上述因素，则也许是PLC内混入导电性异物或其她状况，使基本单元内保险丝熔断，此时也许通过更换保险丝来解决。
（2） RUN：运营批示。当PLC基本单元RUN端与COM端之间开关闭合或面板上RUN开关合上时，PLC即处在运营状态，RUN批示灯亮。
（3） BATT.V.:机内锂电池电压批示。假如批示灯亮阐明锂电池电压局限性，应当更换。
（4） EPROR程序犯错批示。当程序语法错误，或有异常噪音、导电性异物混入等因素而引起程序内存内容变化时，【EPROG】LED会闪烁，PLC处在处在STOP状态，同步输出所有变为OFF。在这种状况下，应检查程序与否有错，检查有无导电性异物混入和高强度噪音源。由于PLC内部混入导电性异物或受外部异常噪音影响，导致CPU处在失控或运算周期超过200MS，则WDT犯错，【EPROR】LED批示灯亮，PLC处在STOP状态，同步输出所有变为OFF。此时可进行断电复位，若PLC恢复正常，请检查一下有无异常噪音发生源和导电性异物混入状况。此外，请检查PLC接地与否符合规定。
（5）输入批示：不管是输入单元LED灯亮还是灭，请检查输入信号开关与否的确在ON或OFF状态。假如输入开关额定电流容量过大或由于油浸入等因素，容易产生接触不良。当输入开关与LED灯亮用电阻并联时，虽然输入开关OFF但并联电路仍导通，仍可对PLC进行输入。假如使用光传感器等输入设备，由于发光/受光部位占有污垢等，因其灵敏度变化，有也许不能完全进入“ON”状态。在比PLC运算周期短时间内，不能接受到ON和OFF输入。假如再输入端子上外加不同电压时，会损坏输入回路。
（6）输出批示：不管输出单元LED灯亮还是灭，假如负载不能进行ON或OFF时，重要是由于过载、负载短路或容量性负载冲击电流等，引起继电器输出接点粘合，或接点接触面不好导致接触不良。

3.3 plc程序设计

图3.1 程序设计

第四章 硬件设计

4.1 方案设计

本次课题是基于PLC三台皮带机送料控制程序设计、安装与调试，依照规定我构想了下面可行性控制规定如下。

4.1.1 设计任务

（1）列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分派表。
（2）画出PLC输入/输出接线图和接触器主电路原理图。
（3）尽量做到经济、合理、合用、减小设备成本。在方案选取、元器件选型时更多考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，使功能实现由一到多并且更加趋于完善。

4.1.2 控制规定

（1） 按下启动按钮，1#、2#、3#皮带机顺序启动，间隔4S。
（2） 按下停止按钮，3#、2#、1#皮带机顺序停止，间隔4S
（3） 当主电路发生吸死故障时，要有效控制皮带机停止。
（4） 当主电路发生不吸故障时，相应皮带机不可启动。
（5） 为保证意外发生时安全，还要有急停按钮，当急停按钮按下时所有电机及时停止运营。
（6） 要有必要短路、过载保护。

4.2 PLC型号选取

4.2.1 PLC构成构造

PLC 普通构造如下图所示，由图可见重要有6个某些构成，涉及CPU（中央解决器）、输入/输出接口电路、电源、外设接口、I/O扩展接口。如图4-1所示

图4-1 PLC构成构造图

其核心重要有CPU,I/O模块,电源模块以及它存储模块，它们各自特点如下：
（1） CPU
PLC中CPU是PLC核心，起神经中枢作用，每台PLC至少有一种CPU，它按PLC系统程序赋予功能接受并存贮顾客程序和数据，用扫描方式采集由现场输入装置送来状态或数据，并存入规定寄存器中，同步，诊断电源和PLC内部电路工作状态和编程过程中语法错误等。进入运营后，从顾客程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定任务产生相应控制信号，去指挥关于控制电路，与通用计算机同样，重要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系数据、控制及状态总线构成，尚有外围芯片、总线接口及关于电路。它拟定了进行控制规模、工作速度、内存容量等。内存重要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少构成单元。
CPU控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制；CPU运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作；CPU寄存器参与运算，并存储运算中间成果，它也是在控制器指挥下工作。
（2） I/O模块
PLC对外功能，重要是通过各种I/O接口模块与外界联系，按I/O点数拟定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理基本配备能力，即受最大底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLCI/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
（3） 电源模块
有些PLC中电源，是与CPU模块合二为一，有些是分开，其重要用途是为PLC各模块集成电路提供工作电源。同步，有还为输入电路提供24V工作电源。电源以其输入类型有：交流电源，加为交流220VAC或110VAC，直流电源，加为直流电压，惯用为24V。
(4) 存储模块
PLC存储器涉及系统储存器和顾客储存器两种。系统储存器用于存储系统程序，顾客存储器用于存储PLC顾客程序。当前PLC普通均采用可电擦除E2PROM存储器来作为系统储存器和顾客储存器。

4.2.2 PLC工作原理

(1) PLC采用“顺序扫描，不断循环”工作方式
1． 每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。
2 .输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3. 一种扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4. 元件映象寄存器内容是随着程序执行变化而变化。
5. 扫描周期长短由三条决定。
{1} CPU执行指令速度{2} 指令自身占有时间{3} 指令条数
6. 由于采用集中采样。集中输出方式。存在输入/输出滞后现象，即输入/
输出响应延迟。
（2） PLC与继电器控制系统、微机区别
1. PLC与继电器控制系统区别
前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”，前者用“软件”，后者用“硬件”。
2. PLC与微机区别
前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断”
PLC最突出长处采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。
PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。特别前两者为惯用。
3.由于PLC是集中采样，在程序解决阶段虽然输入发生了变化，输入映象寄存器中内容也不会变化，要到下一周期输入采样阶段才会变化。
4. 由于PLC是串行工作，因此PLC运营成果与梯形图程序顺序关于，这与继电器控制系统“并行”工作有质区别。避免了触点临界竞争，减少繁琐联锁电路。

4.2.3 欧姆龙PLC性能及选型

分析规定，可以拟定需要10个输入点，分别为M1,M2,M3启动按钮，停止按钮，复位按钮，通惯用于系统检测维护；一种急停按钮；电机运营反馈以及电机热继。由于有三台皮带机，故需要三个输出点。又为了便于日后功能增长等因素，选取了48点基本输入输出单元，由于输出是220V交流电，为了增长它耐用性，采用了可控硅输出。
综上所述，设计中最后选取了欧姆龙CPM2AEPLC，这种PLC技术成熟，性能好，故障少，价格低廉，对于本项目又留有一定余量，可觉得后来改善留下余地。
4.2.4 PLC端子分派及外部接线

I/O对照表
I
O
启动
SB2
0.00.0
1#
1100
停止
SB3
0.001
2#
1101
紧停
SB1
0.002
3#
1102
复位
SB4
0.003

热1
KM1
0.004
热2
KM2
0.005
热3
KM3
0.006
1#反馈
KM4
0.007
2#反馈
FR1
0.008
3#反馈
FR2
0.009

表4-1 PLCI/O元件地址分派表

4.3 皮带电机选型及其外部接线

4.3.1 Y2系列异步电机

本次设计中电机采用普通三项异步电动机，由于本系统中没有对电机什么特别规定，因而选用普通三相异步电机，本设计中选用Y2型异步电机。
Y2系列电动机是国内20世纪90年代中期最新设计三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，涉及基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品技术性能指标达成国外同类产品20世纪90年代水平，是用以代替Y系列更新换代产品，从90年代末期起国内已开始实现由Y系列向Y2系列过渡Y2系列电动机是国内20世纪90年代中期最新设计三相异步电动机基本系列产品为全封闭自扇冷式笼型电动机，涉及基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品技术性能指标达成国外同类产品20世纪90年代水平，是用以代替Y系列更新换代产品，从90年代末期起国内已开始实现由Y系列向Y2系列过渡。
Y2系列电动机采用F级绝缘级别，但温升仍按B级绝缘考核（除机座为315某些及355某些规格外），故电动机温升裕度较大。防护级别提高到IP54，机座用平行垂直分布散热筋，接线盒置于电动机机座上方，以以便接线。Y2系列电动机在Y系列电动机基本上改善了电磁和构造设计，减少了电机噪声及振动，节约了材料，并使电动机构造更合理，外形新奇、美观。Y2系列电动机（除个别延伸机座和规格外）功率级别与安装尺寸相应关系与Y系列电动机完全相似，有助于Y2系列电动机逐渐取代Y系列电动机。Y2E系列电机是为了提高电动机效率而设计系列产品，其满载效率比Y2系列提高1.79%，重要合用于运营时间长，负载率较高各种机械设备上。
当向三相定子绕组中通过入对称三相交流电时，就产生了一种以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势方向用右手定则鉴定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致感生电流。转子载流导体在定子磁场中受到电磁力作用（力方向用左手定则鉴定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一种旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相似。交流三相异步电动机绕组分类，单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一种线圈有效边绕组，因而它线圈总数只有电机总槽数一半。单层绕组长处是绕组线圈数少工艺比较简朴；没有层间绝缘故槽运用率提高；单层构造不会发生相间击穿故障等。缺陷则是绕组产生电磁波形不够抱负，电机铁损和噪音都较大且起动性能也稍差，故单层绕组普通只用于小容量异步电动机中。 单层绕组按照其线圈形状和端接某些排列布置不同，可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。

4.3.2 主回路电机外部接线图

本次设计由于有三级皮带机，故需要三个电机来拖动，固然需要有某些短路、过载保护继电器、空开选型后背面具体简介，具体主电路如图：

4.4 其他硬件选型

4.4.1 接触器

选用CJ29-10/16型接触器
其中“C”表达接触器，“J”表达交流，29为设计编号，10/16为主触头额定电流
有关元件重要技术参数及原理如下：
(1)：操作频率为1200/h
(2):机电寿命为1000万次
(3)：主触头额定电流为10/16（A）
(4):额定电压为380/220（V）
(5):功率为2.5KW

4.4.2 热继电器

选用JR16B-60/3D型热继电器
其中“J”表达继电器，“D”带断相保护
有关元件重要技术参数及原理如下：
（1） 额定电流为20A
（2） 热元件额定电流为32/4

4.4.3 空气开关

市面上空气开关各种各样，以“DZ10-100/330 I=60A ”来阐明各个参数含义所在：
DZ－－“自动”反拼音
10－－设计序号
100－是它壳架级别
3－－－表达极数即三相
3－－－脱扣形式（0－－无脱扣器，1－－热脱扣器式，2－－电磁脱扣器式，3－－复式）
0－－－有无辅助触头（0－－无辅助触头，2－－有辅助触头）
I=60A－－－过电流调节 额定电流。
要点
（1） 空气开关额定电压不不大于等于线路额定电压
（2） 空气开关额定电流和过电流脱扣器额定电流不不大于等于线路计算负荷电流。
通过比较结识，以及对实际系统中规定分析，本系统中选用“DZ10-100/330 I=20A”空气开关。

第五章 软件设计

5.1 控制规定

（1） 按下启动按钮，1#、2#、3#皮带机顺序启动，间隔4S。
（2） 按下停止按钮，3#、2#、1#皮带机顺序停止，间隔4S
（3） 当主电路发生吸死故障时，要有效控制皮带机停止。
（4） 当主电路发生不吸故障时，相应皮带机不可启动。
（5） 为保证意外发生时安全，还要有急停按钮，当急停按钮按下时所有电机及时停止运营。
（6） 要有必要短路、过载保护。

5.2 程序实现

在3.2.4PLC外部接线分析过程中已经列出了PLCI/O分派表，外了使程序过程更为明了，采用子程序跳转方式将程序分为三大块，即启动程序，停止程序和故障程序。
（1） 启动程序：按下启动按钮，1#、2#、3#皮带机顺序启动，间隔4S。
（2） 停止程序：按下停止按钮，3#、2#、1#皮带机顺序停止，间隔4S
（3） 故障程序：当主电路发生吸死故障时，要有效控制皮带机停止。当主电路发生不吸故障时，相应皮带机不可启动。为保证意外发生时安全，还要有急停按钮，当急停按钮按下时所有电机及时停止运营。

图3.1 程序设计

第六章 小 结

本论文是将社会实际生产中某些普通皮带传送机电路升级为一套有着各种保护安全电路，是传送带这毕生产过程更加自动化和人性化。例如，我在普通电路基本上，对电路增长了接触器不吸和吸死故障，填补了普通电路不安全隐患，并用PLC进行控制，提高了安全生产率。排除故障也以便快捷。通过在堆场长期实际应用，收到了良好效果。固然，我对电路设计并非完美，其中尚有许多因素值得我去研究和摸索。

参 考 文 献

[1] 张凤珊．《电气控制及可编程序控制器》．2版 [M]．北京：中华人民共和国轻工业出版社，．
[2] 《工厂惯用电气设备手册》．2版 [M]．北京：中华人民共和国电力出版社，1998．
[3] 马志溪．《电气工程设计》 [M]．北京机械工业出版社，．
[4] 刘增良，刘国亭．《电气工程CAD》 [M]．北京：中华人民共和国水利水电出版社，．
[5] 齐占庆，王振臣．《电气控制技术》 [M]．北京：机械工业出版社，．
[6] 史国生．《电气控制与可编程控制器技术》 [M]．北京：化学工业出版社，．
[7] 郁汉琪．《电气控制与可编程序控制器应用技术》 [M]．南京：东南大学出版社，．
[8] 张万忠．《可编程控制器应用技术》 [M]．北京：化学工业出版社，．
[9] 王兆义．《小型可编程控制器实用技术》 [M]．北京：机械工业出版社，．
[10] 吴晓君.《电气控制与可编程控制器应用》 北京：中华人民共和国建材工业出版社，.
[11]百度文库

致 谢

行文至此，我这篇论文已接近尾声；岁月如梭，我四年大学时光也即将敲响结束钟声。辞别在即，站在人生又一种转折点上，心中难免思绪万千，一种感恩之情油然而生。本论文是在黄教师悉心指引下完毕。黄教师作为一名先进、经验丰富教师，具有丰富理论知识和实际经验，在整个论文实验和论文写作过程中，对我进行了耐心指引和协助，提出严格规定，引导我不断开阔思绪，为我答疑解惑，勉励我大胆创新，使我在这一段宝贵时光中，既增长了知识、开阔了视野、锻炼了心态，又培养了良好实验习惯和科研精神。在此我向我指引教师表达最真挚谢意！
在论文即将完毕之际，我心情久久无法安静，从开始选题到顺利论文完毕，有不知多少多少可敬师长、同窗、朋友给了我无数协助。感谢黄教师提供论文修改意见，感谢全体教师予以我丰富专业知识和各个方面关怀和协助。同步也要感谢机电系08级081341班全体同窗，正是由于你们协助和支持，我才干一种一种克服困难、解明疑惑，直至本文顺利完毕，在这里请接受我真挚谢意！生我者父母。感谢生我养我，含辛茹苦父母。是你们，为我学习发明了条件；是你们，一如既往站在我身后默默支持着我。没有你们就不会有我今天。谢谢你们，我爸爸妈妈！
最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参与答辩各位教师！