最新基于plc的多级传送带控制系统

最新基于plc的多级传送带控制系统内容摘要：

00～ 400）美元。 1986 年国外亦提出按照 I/O 点总数、价格和尺寸，将 PLC 分类。 ①微型： I/O 总点数（ 20～ 64）点，后上移到 128 点。 PLC 的一个发展方向是越来越小， 一些 PLC 只有手掌大小，使用起来灵活方便； ②小型： I/O 总点数为（ 65～ 128）点，后上移到 5l2 点。 其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量 I/O 以外，还可以连接模拟量 I/O 以及其他各种特殊功能模块。 它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令； ③中型： I/O 总点数为（ 129～ 512）点，后上移到 2048 点。 I/O 的处理方式除了采用一般 PLC 通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的 7 过程中，直接读输入，刷新输出。 它能联接各种特殊 功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快； ④大型： I/O 总点数为（ 513～ 1024）点，后上移到 8192 点。 大型 PLC 的软、硬件功能极强。 具有极强的自诊断功能。 通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。 大型 PLC 还可以采用三 CPU 构成表决式系统，使机器的可靠性更高； ⑤超大型： I/O 总点数 l02l4 点。 PLC 的另一个发展方向是大型和超大型，这些PLC 具有上万个输入输出量，用于石化、冶金、汽车制造等领域。 下述两个方面应注意：一是微型 PLC 的产量增长迅速，占领了整个 PLC 市场的25％。 主要使用于不连续 I/O 状况，不需在通信与其它先进功能，如应用于单台机床控制等场所；二是随着 PLC 技术的不断发展，划分 PLC 规模的 I/O 点数的界限不断向上增移。 这是由于 PLC 的结构没计是为了适应各种用户需要，通常是设计成可扩展性的，并且随着微电子技术与通信技术的发展，处理机的性能及其通信能力也在不断扩大所造成的。 PLC 的应用 随着 PLC 技术的飞跃发展， PLC 系统已成为一种综合的控制系统，特别是 PLC 己经深入到智能控制领域中，如在机械手控制、机器 人控制、实现离散数学模型等方面都获得广泛应用，使 PLC 技术已大大超出了过去仅代替继电器电路的范畴。 PLC 的输入输出功能完善，性能可靠，能够适应于各种形式和性质的开关量和模拟量信号的输入和输出，从而使得 PLC 具备许多控制功能。 （ 1）取代继电器控制：在灯光照明、机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、生产流水线等方面进行逻辑控制。 （ 2）过程控制：对温度、压力、流量、物位高度等连续变化的物理量进行控制。 （ 3）位置、速度控制：在机器人、机床、电机调速等领域进行位置、速度控制。 （ 4）数据监控：在电力、 自来水处理、化工、炼油、轧钢等方面进行数据采集、监控和控制。 （ 5）组成分散控制系统：把 PLC 作为下位机，与上位机的计算机共同组成分散控制系统。 可以说 PLC 几乎应用到了工业控制的每一个领域，小到家庭的灯光照明，大到冶金、石化企业的生产过程都有 PLC 的应用。 课题的研究目的和内容 8 皮带输送机控制系统的设计是一个很传统的课题，现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，皮带输送机控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完美，各种参考文献也数不胜数。 皮带输送机是在输送设备中是最常用的一种传输机构。 该机种具 有结构简单，经济方便，使用可靠，传输平稳，输送量大，效率高，低噪音等优点。 其形式多样，适用范围广，特别适合一些散碎原料与不规则物品的输送。 广泛应用于轻工，电子，食品，化工，木业，机械等行业。 它具有输送平稳，物料与输送带没有相对运动，能够避免对输送物的损坏。 噪音较小，适合于工作环境要求比较安静的场合等特点。 结构简单，便于维护。 能耗较小，使用成本低。 由于可编程控制器（简称 PLC）将其系统的继电器技术，计算机技术和通信技术融为一体，以其可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、以及编程简单、维护方便、通讯灵活等众多优点， 广泛应用于工业生产过程和装置的自动控制中。 PLC 不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成定时、计算和各种闭环控制功能。 设置性能完善、质量可靠、技术先进的可编程控制器 PLC 控制皮带运输机监控系统，可以实现高自动化的皮带机群的集中控制（包括遥控）及保护。 此次毕业设计的课题内容即为 PLC 在皮带输送机控制系统中的应用。 课题研究的方案论证 对于该课题设计，基本上存在三种方案，但是针对设计的要求，对各个方案进行比较、选择，大致分析过程如下： 方案一：利用强电电路，虽然强电电路也可以控制整个系统的运行，但是其电路连接 复杂，不便直接操作且不能实现自动化，同时存在一个稳定性、可靠性的问题，而且很难制动继电器，不能够很好的完成所给定的任务。 方案二：只利用 PLC 可编程控制器，若只利用 PLC 可编程控制器，其高可靠性是绝对可以保证系统的稳定性的，存在强电容易损坏 PLC 的问题。 而且程序复杂，控制器的运算时间变长。 方案三：利用 PLC 可编程控制器来控制，再加上强电电路组成的控制部分。 这个方案是利用了 PLC 的高可靠性和强电电路的简单化，整个系统的动作均由可编程控制器控制，控制部分的信号通道由 PLC 和按钮开关来控制，这是为了保证电机动作的准确性。 这个方案包含了方案三的优点，从而保证了整个系统的可靠性之外，还可以简化程序。 与上面的三个方案相比较，方案三的可行性最高，也是最简单，可靠的。 所以采用方案三设计。 9 系统设计的基本步骤 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，如图 13 所示。 （ 1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求 ①被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程 ； ②控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。 对较复杂的控制系统 ，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。 图 13可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤 N N Y N Y 10 （ 2）确定 I/O 设备 根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。 常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。 （ 3）选择合适的 PLC 类型 根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块 的选择等。 （ 4）分配 I/O 点 分配 PLC 的输入输出点，编制出输入／输出分配表或者画出输入／输出端子的接线图。 接着就可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。 （ 5）设计应用系统梯形图程序 根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。 这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。 2 皮带传输机控制系统 皮带输送机的电控原理及控制要求 皮带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种 轻重不同的物品，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的件货，用途广泛。 某厂的生产工序有 1 组四级皮带输送机，其示意图如图 21所示。 物料 11 图 21 四级皮带输送机示意图 用 PLC 控制四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： ，经过 10秒延时，再依次起动其它皮带各级延时均为 10 秒，待第一级启动 5秒后货物开始装填。 ，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 10 秒。 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。 ：单动与循环控制连锁，任何一个单动按钮“ ON”，循环控制不能建立，反之，如果循环控制已建立，单动按钮的动作对循环操作没有任何影响。 不论循环控制还是单动控制，集中控制紧停按钮均起作用。 传送系统的硬件选择 电机的选择 本次设计中的电机采用普通的三相异步电动机，因为本系统中没有对电机的什么特别要求，因此选用普通的三相异步电机，本设计中选用 Y2型异步电机。 Y2 系列电动机是 Y系列电机 的更新换代产品，是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机 如图 22所示。 图 22 笼型三相异步电动机 它是 我 国九十年代最新产品，其整体水平已达到国外同类产品九十年代初的水平。 该产品应用于国民经济各个领域，如机床、水泵、风机、压缩机，也可适用于运输、搅拌、印刷、农机、食品等各类不含易燃、易爆或腐蚀。