皮帶傳輸機(jī)PLC控制

1、摘要皮帶運(yùn)輸機(jī)又稱帶式輸送機(jī)， 是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。皮帶運(yùn)輸機(jī)被廣泛應(yīng)用在港口、 電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。皮帶運(yùn)輸機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸。皮帶運(yùn)輸機(jī)還應(yīng)用與裝船機(jī)、卸船機(jī)、 堆取料機(jī)等連續(xù)運(yùn)輸移動(dòng)機(jī)械上。皮帶運(yùn)輸機(jī)由皮帶、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。在大型港口或大型冶金企業(yè)，皮帶運(yùn)輸機(jī)得到最廣泛的應(yīng)用。利用 FX 2N 系列的 PLC 控制皮帶傳輸機(jī)，即方便又體積小，利用 PLC 的輸入，輸出，直接連接電機(jī)， 通過定時(shí)器逐臺啟動(dòng)電機(jī)， 這

2、樣可以防止物料的堆積。通過利用物料過高報(bào)警系統(tǒng)，斷帶報(bào)警系統(tǒng)， 越界報(bào)警系統(tǒng)， 可以使系統(tǒng)正常的運(yùn)行，萬一發(fā)生斷帶，越界，物料堆積，也不會(huì)造成太的危險(xiǎn)和損失。關(guān)鍵詞物料過高報(bào)警系統(tǒng)斷帶報(bào)警系統(tǒng)越界報(bào)警系統(tǒng)可編程控制器目錄1 . 皮帶傳輸機(jī)簡介12. 可編程控制器的介紹22.1可編程控制器概述22.2 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本22.2.1CPU的構(gòu)成32.2.2I/O模塊42.2.3電源模塊42.2.4底板或機(jī)架 42.2.5PLC的外部設(shè)備 42.2.6PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 42.3基本指令系統(tǒng)和編52.3.1基本指令系統(tǒng)特點(diǎn) 52.3.2編程語言的形式62.3.3編程器件 82.3.4FX2N系列

3、的基本邏輯指令 112.3.5梯形圖133. 皮帶傳輸機(jī)系統(tǒng)組成及選型153.1系統(tǒng)組成153.2材料的選型及設(shè)計(jì)153.2.1控制面版組成和設(shè)計(jì)153.2.2實(shí)物模擬臺的組成和設(shè)計(jì)193.3PLC 的型號的選擇 243.3.1在確定 PLC的型號時(shí)，應(yīng)考慮以下問題243.3.2選擇 PLC 253.4PLC 的硬件連接263.5系統(tǒng)的編程 274.皮帶傳輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)試305.皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)常見故障分析與處理315.1常見故障分析與處理 315.1.1皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶跑偏的處理 315.1.2異常噪音 325.1.3皮帶的使用壽命較短 335.1.4皮帶打滑 335.2 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的

4、可靠性措施 335.2.1對電源的處理 335.2.2安裝與布線的注意事項(xiàng) 345.2.3 PLC 的接地345.2.4強(qiáng)烈干擾環(huán)境中的隔離措施355.2.5PLC輸出的可靠性措施355.2.6故障的檢測與診斷355.3運(yùn)行中常見問題365.3.1皮帶斷帶報(bào)警系統(tǒng)365.3.2物料超高報(bào)警系統(tǒng)375.3.3越界報(bào)警系統(tǒng)37結(jié)束語 38致謝 39參考文獻(xiàn) 40皮帶傳輸機(jī)PLC 控制1 .皮帶傳輸機(jī)簡介皮帶傳輸機(jī)是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。 皮帶傳輸機(jī)被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。皮帶

5、傳輸機(jī)可用于水平或傾斜運(yùn)輸。皮帶傳輸機(jī)還應(yīng)用與裝船機(jī)、卸船機(jī)、堆取料機(jī)等連續(xù)運(yùn)輸移動(dòng)機(jī)械上。皮帶傳輸機(jī)由皮帶、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。在大型港口或大型冶金企業(yè)，皮帶傳輸機(jī)得到最廣泛的應(yīng)用。其總長度可大十幾千米。普通皮帶傳輸機(jī)的提升角度一般不大 20 度, 原因是當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的傾角大于 20 度時(shí)對大多數(shù)的物料來講都會(huì)發(fā)生物料下滑的情況，即物料在皮帶上的摩擦力過小發(fā)生下滑。對輸送煤炭的皮帶傳輸機(jī)一般提升角度不大于 15 度，對輸送燒結(jié)球團(tuán)的皮帶傳輸機(jī)提升角度不大于 12 度。如果物料相對粒度較小，其提升角度可選較大值。特殊的皮帶傳輸機(jī)其提升角度

6、可大于 45 度，其皮帶的構(gòu)造是特殊制造的。皮帶傳輸機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由單個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也可以是單個(gè)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。一般驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、液力偶合器、制動(dòng)器或逆止器等組成。 偶合器的作用是改善皮帶傳輸機(jī)的啟動(dòng)性能。制動(dòng)器和逆止器是為了防止當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)停機(jī)時(shí)皮帶向下滑動(dòng)。皮帶傳輸機(jī)的電氣保護(hù)和控制裝置主要有： 拉繩開關(guān)、皮帶跑偏檢測開關(guān)、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測、皮帶秤。皮帶傳輸機(jī)所用的皮帶有多種選擇，如鋼芯帶，帆布芯帶，尼龍帶，聚脂帶等。對載荷較小的皮帶傳輸機(jī)一般選擇帆布帶。如果皮帶的載荷較大時(shí)可采用鋼芯帶。所謂鋼芯帶是皮帶中的芯部采用較細(xì)的鋼絲

7、繩承受載荷。皮帶傳輸機(jī)的輸送能力可以為幾百千克 / 小時(shí)到萬噸 / 小時(shí)，皮帶的寬度可以從 100-200mm到 2600mm。皮帶傳輸機(jī)的托輥一般采用槽形托輥組，個(gè)別情況采用吊掛式托輥組。皮帶傳輸機(jī)的承載托輥組的槽角一般選擇為30-35 度。個(gè)別情況選擇 40 度槽角。較少選擇大于或等于45 度槽角的托輥組。皮帶傳輸機(jī)是散料連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，是應(yīng)用于短距離連續(xù)運(yùn)輸?shù)牡闹匾獧C(jī)械設(shè)備。1皮帶傳輸機(jī)PLC 控制2. 可編程控制器的介紹2.1 可編程控制器概況可編程控制器（ PROGRAMMABLE CONTROLLER，簡稱 PC）。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的PC相區(qū)別，用 PLC表示。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器

8、的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。國際電工委員會(huì)（ IEC）頒布了對 PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 它采用可編程序的存貯器， 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出， 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾

9、能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。可以預(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。 PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺， 同時(shí)，還為 PLC程序可靠運(yùn)行及信息與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計(jì)。2.2 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本配置一般講， PLC 分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式 PLC，有一塊 CPU板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成若干型號，并按I/O 點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對模塊式PLC，有 CPU模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的P

10、LC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O 能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。PLC的結(jié)構(gòu)框圖如下：2皮帶傳輸機(jī)PLC 控制接受現(xiàn)場信號驅(qū)動(dòng)輸中央處理單元接入CPU 板受控元件口接部口件部輸件出電源部件的構(gòu)成PLC 中的 CPU是 PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺 PLC至少有一個(gè) CPU，它按 PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)， 用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)， 診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令， 經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號， 去指揮有關(guān)的控制電

11、路，與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、 總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC不可缺少的組成單元。 CPU的控制器控制 CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。CPU的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。CPU的寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 CPU雖然劃分為以上幾個(gè)部分， 但 PLC中的 CPU芯片實(shí)際上就是微處理器， 由于電路的高度集成， 對 CPU內(nèi)部的詳細(xì)分析已無必要，我

12、們只要弄清它在PLC中的功能與性能，能正確地使用它就夠了。CPU模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。一般講， CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接 I/O 模板或底板，有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。 CPU模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對PLC作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。模塊：3皮帶傳輸機(jī)PLC 控制PLC的對外功能，主要是通過各種I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，

13、但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O 模塊集成了 PLC的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。2.2.3電源模塊：有些 PLC中的電源， 是與 CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為 PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V 的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或 110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式 PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)

14、各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。的外部設(shè)備外部設(shè)備是 PLC系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類。編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC及 PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程器是 PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。存儲設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如 EPROM、EEPROM寫入器等。輸入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。的通信聯(lián)網(wǎng)PL

15、C具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與 PLC 之間、 PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。現(xiàn)在幾乎所有的 PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有RS-232 接口通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。4皮帶傳輸機(jī)PLC 控制當(dāng)然， PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的PLC之間、 PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。了解了PLC的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，

16、 盡可能發(fā)揮 PLC所提供的最佳功能。2.3基本指令系統(tǒng)和編程方法基本指令系統(tǒng)特點(diǎn)PLC 的編程語言與一般計(jì)算機(jī)語言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級語言，也不同與一般的匯編語言， 它既要滿足易于編寫， 又要滿足易于調(diào)試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言， OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點(diǎn)：圖形式指令結(jié)構(gòu)： 程序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨(dú)立運(yùn)算功能編制成象征性圖形，用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進(jìn)行組合，并填入適當(dāng)?shù)?/p>

17、參數(shù)。 在邏輯運(yùn)算部分，幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖， 很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示， 它沿用二進(jìn)制邏輯元件圖形符號來表達(dá)控制關(guān)系，很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)計(jì)數(shù)等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運(yùn)算部分，也受用戶歡迎。明確的變量常數(shù)： 圖形符相當(dāng)于操作碼，規(guī)定了運(yùn)算功能，操作數(shù)由用戶填人，如： K400，T120 等。 PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定，由產(chǎn)品型號決定，可查閱產(chǎn)品目錄手冊。簡化的程序結(jié)構(gòu)： PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單，典型的為塊式結(jié)構(gòu)，不同塊完成不同的功能，使程序的調(diào)試者對整個(gè)程序的控制功

18、能和控制順序有清晰的概念。簡化應(yīng)用軟件生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個(gè)過程，而使用編程語言，只需要編輯一個(gè)過程， 其余由系統(tǒng)軟件自動(dòng)完成，整個(gè)編輯過程都在人機(jī)對話下進(jìn)行的，不要求用戶有高深的軟件設(shè)計(jì)能力。5皮帶傳輸機(jī)PLC 控制強(qiáng)化調(diào)試手段： 無論是匯編程序，還是高級語言程序調(diào)試，都是令編輯人員頭疼的事，而 PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、監(jiān)控等，并在軟件支持下，診斷和調(diào)試操作都很簡單?？傊?， PLC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時(shí)間的專門訓(xùn)練。編程語言的形式本教

19、材采用最常用的兩種編程語言， 一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂， 但需要一臺個(gè)人計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的編程軟件； 采用助記符形式便于實(shí)驗(yàn)， 因?yàn)樗恍枰慌_簡易編程器， 而不必用昂貴的圖形編程器或計(jì)算機(jī)來編程。雖然一些高檔的 PLC還具有與計(jì)算機(jī)兼容的 C 語言、 BASIC 語言、專用的高級語言（如西門子公司的 GRAPH5、三菱公司的 MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計(jì)算機(jī)兼容的匯編語言等。 不管怎么樣， 各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產(chǎn)品。編程指令：指令是 PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼， 這點(diǎn) PLC與

20、普通的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí) PLC也有編譯系統(tǒng)， 它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機(jī)器碼， 所以用戶看到的 PLC指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼， 或圖形符號。 常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字） 的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。 常用的圖形符號即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號， 易為電氣工作人員所接受。 指令系統(tǒng)：一個(gè) PLC所具有的指令的全體稱為該 PLC的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少， 各指令都能干什么事， 代表著 PLC的功能和性能。 一般講，功能強(qiáng)、性能好的 PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富， 所能干的事也就多。 我們在編程之前必須弄清 PLC的指令系統(tǒng)。程序： PLC指令的

21、有序集合， PLC運(yùn)行它，可進(jìn)行相應(yīng)的工作，當(dāng)然，這里的程序是指 PLC的用戶程序。用戶程序一般由用戶設(shè)計(jì)， PLC的廠家或代銷商不提供。用語句表達(dá)的程序不大直觀， 可讀性差，特別是較復(fù)雜的程序， 更難讀，所以多數(shù)程序用梯形圖表達(dá)。梯形圖：梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通6皮帶傳輸機(jī)PLC 控制圖，用以表達(dá)所使用的 PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。 它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個(gè)個(gè)梯形圖符號指令連成一個(gè)指令組，這個(gè)指令組一般總是從裝載（ LD）指令開始，必要時(shí)再繼以若干個(gè)輸入指令（含 LD 指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類

22、指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、 流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令， 以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的 FX2N系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例：X000X001Y000X010END它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止控制。第二組僅一個(gè)END指令，用以結(jié)束程序。梯形圖與助記符的對應(yīng)關(guān)系：助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎耄筝敵觯ê渌幚恚?；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋旱刂分噶钭兞?000LDX0000001ORX0100002AND NOTX00

23、10003OUTY0000004END反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應(yīng)的梯形圖。梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系：如果僅考慮邏輯控制， 梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應(yīng)關(guān)系。如梯形圖的輸出（ OUT）指令，對應(yīng)于繼電器的線圈，而輸入指令（如LD，AND，OR）對7皮帶傳輸機(jī)PLC 控制應(yīng)于接點(diǎn)，互鎖指令（ IL 、ILC）可看成總開關(guān)，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，即可變成語句表程序。編程器件下面我們著重介紹三菱公司的FX2N系列產(chǎn)品的一些編程元件及其功能。FX系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)

24、數(shù)器等， 但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器” 。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、 沒有機(jī)械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，X 代表輸入繼電器， Y 代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器， SPM代表專用輔助繼電器， T 代表定時(shí)器， C代表計(jì)數(shù)器， S代表狀態(tài)繼電器， D 代表數(shù)據(jù)寄存器， MOV代表傳輸?shù)?。輸入繼電器 （X）PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的窗口，PLC 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X 是用光電隔離的電子繼電器，

25、 它們的編號與接線端子編號一致（按八進(jìn)制輸入） ，線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開 / 常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入 X000 X007，X010 X017， X020 X027 。它們一般位于機(jī)器的上端。輸出繼電器（ Y）PLC的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制， 輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到PLC的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開/ 常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的。各基本單元都是八

26、進(jìn)制輸出，輸出為Y000 Y007，Y010Y017，Y020Y027 。它們一般位于機(jī)器的下端。輔助繼電器（ M）：PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由 PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/ 常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。如下圖中的 M300，它只起到一個(gè)自鎖的功能。 在 FX2N中普遍途采用 M0M499，8皮帶傳輸機(jī)PLC 控制共 500 點(diǎn)輔助繼電器， 其地址號按十進(jìn)制編號。 輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器

27、、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。定時(shí)器（ T）：在 PLC內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有 1ms、 10ms、 100ms。定時(shí)器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù) K 作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（ D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。 在后一種情況下， 一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。定時(shí)器通道范圍如下： 100 ms定時(shí)器 T0T199，共 200 點(diǎn)，設(shè)定值：0.1 3276.7秒； 10 ms 定時(shí)器 T200 TT245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值： 0.01 327.67 秒

28、； 1 ms 積算定時(shí)器 T245 T249，共 4 點(diǎn)，設(shè)定值： 0.001 32.767 秒； 100 ms 積算定時(shí)器 T250T255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值： 0.1 3276.7 秒。定時(shí)器指令符號及應(yīng)用如下圖所示：X000K123 T200設(shè)定值（累積）T200Y000END當(dāng)定時(shí)器線圈 T200 的驅(qū)動(dòng)輸入 X000接通時(shí)，T200 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對10 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值K123相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的1.23 秒（ 10 * 123ms = 1.23s）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后， Y000 就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入

29、X000 斷開或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入， 它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開始計(jì)時(shí)；斷電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器， 一個(gè)為設(shè)定值寄存器， 另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器， 編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。如果是積算定時(shí)器，它的符號接線如下圖所示：X001T250K345X002RSTT2509皮帶傳輸機(jī)PLC 控制定時(shí)器線圈 T250 的驅(qū)動(dòng)輸入 X001接通時(shí)， T250 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對100 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K345相等時(shí)，定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。在計(jì)數(shù)過程中，即使輸入X001在接通或復(fù)電時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，其累

30、積時(shí)間為 34.5s （100 ms*345=34.5s）時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入X002接通 ，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。計(jì)數(shù)器（ C）：FX2N中的 16 位增計(jì)數(shù)器，是 16 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)， 它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減 1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)， 同時(shí)觸點(diǎn)閉合。直到復(fù)位控制信號的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開， 設(shè)定值又寫入， 再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。 其設(shè)定值在 K1 K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值 K0與 K1 含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。通用計(jì)數(shù)器的通道號：C0 C99，共100 點(diǎn)

31、。保持用計(jì)數(shù)器的通道號：C100C199，共 100 點(diǎn)。通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。 數(shù)據(jù)寄存器 ：數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件， 用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是 16bit （最高位為正、負(fù)符號位） ，也可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲 32 bit 數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號位） ?；旧贤ㄓ脭?shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，不論電源接通與否， PLC運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不變化。然而在二臺PLC作點(diǎn)對的通信時(shí)，D490D509被用作通信操作。文件寄存器 : 通道分配D1000 D2999，共 2000 點(diǎn)。文件寄存器是在用戶程序存

32、儲器（ RAM、 EEPROM、EPROM）內(nèi)的一個(gè)存儲區(qū)，以 500 點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到 2000 點(diǎn)。用外部設(shè)備口進(jìn)行寫入操作。在 PLC運(yùn)行時(shí)，可用 BMOV指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中， 但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用 BMOV將 數(shù)據(jù)寫入 RAM后，再從 RAM中讀出。將數(shù)據(jù)寫入 EEPROM盒時(shí)，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，務(wù)必請注意。RAM文件寄存器 : 通道分配 D6000D7999，共 2000 點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器 M8074，由于采用掃描被禁止，上述的數(shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用 BMOV指令傳送數(shù)據(jù)（寫入或讀出） 。10皮帶傳輸機(jī)PLC 控制特殊用寄

33、存器 : 通道分配 D8000D8255，共 256 點(diǎn)。是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器， 其內(nèi)容在電源接通時(shí)， 寫入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng) ROM來寫入）。系列的基本邏輯指令基本邏輯指令是 PLC 中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了 PLC 的使用方法，各種型號的 PLC 的基本邏輯指令都大臺大同小異，現(xiàn)在我們針對FX2N系列，逐條學(xué)習(xí)其指令的功能和使用方法， 。每條指令及其應(yīng)用實(shí)例都以梯形圖和語句表兩種編程語言對照說明。1. 輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT）下面把 LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說明：符號功能梯

34、形圖表示操作元件LD （?。┏ｉ_觸點(diǎn)與母線相連X，Y， M， T，C,SLDI （取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連X， Y， M，T， C,SOUT（輸出）線圈驅(qū)動(dòng)Y，M， T， C， S,FLD 與 LDI 指令用于與母線相連的接點(diǎn)， 此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。O可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。X000Y000地址指令數(shù)據(jù)0000LDX0000001OUTY0002. 觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令（ OR/ORI）符號（名稱）功能梯形圖表示操作元件AND（與）常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接X， Y， M， T

35、， C,SANDI（與非）常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接X， Y， M， T， C,SOR （或）常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接X， Y， M， T， C，SORI （ 或非）常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接X， Y， M， T， C，SAND、ANDI指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。OR、 ORI 是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。11皮帶傳輸機(jī)PLC 控制X001X002Y001地址指令數(shù)據(jù)0002LDX001X0030003ANDIX0020004ORX0030005OUTY0013. 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、ANB）符號（名稱）功能梯形圖表示操作元件ORB（塊或）電路塊并聯(lián)連接無ANB

36、（塊與）電路塊串聯(lián)連接無含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以LD 或 LDNOT指令開始，而支路的終點(diǎn)要用ORB指令。 ORB指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號，因此，ORB指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。 如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接， 應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制； 也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出， 然后在這些電路塊的末尾集中寫出 ORB的指令，但這時(shí) ORB指令最多使用 7 次。將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用

37、 LD 或 LDNOT指令；與 ORB指令一樣， ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ANB指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制， 若集中使用 ANB指令，最多使用 7 次。12皮帶傳輸機(jī)PLC 控制ANBX000X002X003Y006X001X004 X005ORBX006X003地址指令數(shù)據(jù)0000LDX0000001ORX0010002LDX0020003ANDX0030004LDIX0040005ANDX0050006ORX0060007ORB0008ANB0009ORX0030010OUTY0064. 程序結(jié)束指令（ END

38、）符號（名稱）功能梯形圖表示操作元件END（結(jié)束）程序結(jié)束結(jié)束無在程序結(jié)束處寫上END指令， PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程序，并立即輸出處理。若不寫END指令， PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END指令可縮短掃描周期。 另外。在調(diào)試程序時(shí)， 可以將 END指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無誤后，再依次刪去插入的END指令。其他的一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等，同學(xué)們可以參考一些課外書，在這里我們不詳細(xì)介紹了。梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法梯形圖是各種PLC 通用的編程語言，盡管各廠家的PLC所使用的指令符號13

39、皮帶傳輸機(jī)PLC 控制等不太一致，但梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法基本上大同小異。確定各元件的編號， 分配 I/O 地址。利用梯形圖編程， 首先必須確定所使用的編程元件編號，PLC是按編號來區(qū)別操作元件的 。我們選用的 FX2N型號的 PLC，其內(nèi)部元件的地址編號如下表所示， 使用時(shí)一定要明確， 每個(gè)元件在同一時(shí)刻決不能擔(dān)任幾個(gè)角色。一般講，配置好的 PLC，其輸入點(diǎn)數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相應(yīng)的， 輸出點(diǎn)數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相應(yīng)的 （如果有模擬量， 則模擬量的路數(shù)與實(shí)際的也要相當(dāng)） ，故 I/O 的分配實(shí)際上是把 PLC的入、出點(diǎn)號分給實(shí)際的 I/O 電路，編程時(shí)按點(diǎn)號建立邏輯或控制關(guān)系，

40、接線時(shí)按點(diǎn)號 “對號入坐”進(jìn)行接線。 FX2N系列的 I/O 地址分配及一些其他的內(nèi)存分配前面都已介紹過了，同學(xué)們也可以參考 FX系列的編程手冊。1. 梯形圖的編程規(guī)則： 每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制。2. 梯形圖每一行都是從左邊開始， 線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn)）。3. 線圈不能直接接在左邊母線上。4. 在一個(gè)程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。5. 在梯形圖中沒有真實(shí)的電流流動(dòng)， 為了便于分析 PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形

41、圖中單方向流動(dòng)即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下。14皮帶傳輸機(jī)PLC 控制3. 皮帶傳輸機(jī)系統(tǒng)組成及選型皮帶傳輸機(jī)系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，每個(gè)行業(yè)對系統(tǒng)的要求也不完全相同，對于一些要求比較高的行業(yè)，對皮帶的要求，對電機(jī)的要求，對系統(tǒng)安全的要求都非常高。這樣的系統(tǒng)很復(fù)雜，制作起來也很麻煩。我們這次設(shè)計(jì)，由于條件的限制，就做的不太復(fù)雜， 僅僅是用可編程控制器來控制電機(jī)的逐臺啟動(dòng)，停止。在每條皮帶或者電機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，每臺電機(jī)都可以隨時(shí)啟動(dòng) / 停止。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，有時(shí)候會(huì)造成物料的積壓，皮帶斷帶，有人或物進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)等等。因此我們增加了三個(gè)報(bào)警系統(tǒng)：物料超高報(bào)警系統(tǒng)，越界報(bào)警系統(tǒng)， 斷帶報(bào)警

42、系統(tǒng)。3.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由四部分組成： 1. 控制面版2.實(shí)物模擬臺3.可編程控制器（PLC） 4.報(bào)警系統(tǒng)3.2 材料的選型及設(shè)計(jì)控制面版組成和設(shè)計(jì)控制面版由安全型插座、報(bào)警指示燈、電機(jī)的運(yùn)行指示燈、電機(jī)的運(yùn)行 /停止按鈕、系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)的停止按鈕、導(dǎo)軌安全型插座組成。下圖介紹一下材料的選型： 指示燈指示燈是用來指示系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)， 每臺電機(jī)的指示燈是用來指示每臺電機(jī)是否運(yùn)行其顏色為綠色。報(bào)警指示燈是當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)發(fā)亮， 給工作人員一個(gè)信號，其顏色為紅色。其開孔直徑都為 8.2mm。15皮帶傳輸機(jī)PLC 控制 5 LED 指示燈結(jié)構(gòu)尺寸型號： 5 LED 一體座式類型：交流

43、/支流電壓： 220V/24V顏色：紅 /綠 /黃 /藍(lán) 按鈕根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每臺電機(jī)的啟動(dòng) / 停止按鈕是用帶自鎖的綠色方型按鈕，而系統(tǒng)的啟動(dòng)是用一個(gè)不帶自鎖的綠色方型按鈕， 系統(tǒng)的停止是用不帶自鎖的黃色方型按鈕。方形按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸：型號： DS-450類型：自鎖 / 非自鎖觸點(diǎn)：常開（ NO）16皮帶傳輸機(jī)PLC 控制 導(dǎo)軌導(dǎo)規(guī)是為了接線而安裝一個(gè)元件，模擬臺和控制面版之間通過導(dǎo)軌用導(dǎo)線進(jìn)行連接。導(dǎo)軌型號： UK-2.5B其大小尺寸如右圖所示 ： 安全型插座安全型是連接導(dǎo)線的插頭，控制臺與模擬實(shí)驗(yàn)臺之間連線就是通過安全型插座進(jìn)行連接的，在控制面版上的開孔尺寸如下圖所示：安全型插座結(jié)構(gòu)尺寸型號：R1-24A 型類型：安全型香蕉插座顏色：紅 /綠 /黃 /藍(lán) 控制面版的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要控制 5 臺電機(jī)的啟動(dòng) / 停止，一個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)系統(tǒng)停止按鈕，每臺電機(jī)要有相應(yīng)的指示燈， 還有三個(gè)報(bào)警系統(tǒng)， 每個(gè)報(bào)警系統(tǒng)17皮帶傳輸機(jī)PLC 控制都有指示燈。 10 個(gè)輸入安全型插座， 8 個(gè)輸出型插座： 5 個(gè)直接電機(jī)， 3 個(gè)接報(bào)警系統(tǒng)。光電管要用 24V 電源，所以要有到兩個(gè)安全型插座。 控制面版上有這么多元件組成，為了使控制面版看起來美觀，連接方便