畢業(yè)論文皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、說 明 書專 業(yè): 機(jī)電一體化 姓 名: 準(zhǔn)考號(hào): 日 期: 2015.05.23 山西省高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)摘要 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則針對(duì)中小型皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)采用繼電器控制存在可靠性差、勞動(dòng)力強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的問題，開發(fā)一種基于PLC的皮帶運(yùn)輸機(jī)控制裝置。本控制系統(tǒng)選用CPM2A系列PL

2、C作為控制器。在硬件電路設(shè)計(jì)中，完成PLC選型及外部低壓電器的選用，設(shè)計(jì)了硬件接線圖，提出了接線要求，使之具有控制和保護(hù)作用。在軟件設(shè)計(jì)中，給出了程序流程圖，并設(shè)計(jì)出梯形圖程序。將硬件和軟件有機(jī)結(jié)合，使控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，打到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞：皮帶運(yùn)輸機(jī) PLC 集中控制目錄1 前言61.1設(shè)計(jì)的目的和意義61.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀6交流調(diào)速的發(fā)展概況71.4 方案的確定782 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成92.1基本原理92.2概述92.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇102.2.2 變頻器112.2.3 PLC控制器142.2.4 其余部件163 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)18

3、3.1 控制系統(tǒng)軟件的功能183.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)193.3 PLC程序設(shè)計(jì)193.3.1 PLC編程器193.3.2 MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件213.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件213.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用212323243.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù)253.3.9 FXGP與PLC之間的程序傳送263.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試27283.4 I/O地址分配如下表3-1284 結(jié)論375 致謝386參考文獻(xiàn)39附錄40梯形圖401 前言1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義冶金、煤礦、化工、機(jī)械、鋼鐵、建材、食品等工業(yè)生產(chǎn)中，需要廣泛使用皮帶運(yùn)輸機(jī)，它為企

4、業(yè)的生產(chǎn)承擔(dān)了絕大多數(shù)散料運(yùn)輸任務(wù)?？删幊炭刂破?PLC)是以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC采用的控制系統(tǒng)或設(shè)備具有可靠性高,控制易于實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈括， 能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試，編程簡(jiǎn)單，安裝方便，較好的抗干擾能力,被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱之一，正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。利用PLC可以使皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制狀態(tài)，并且使皮帶運(yùn)輸機(jī)具有完善的控制特性及簡(jiǎn)易的操作、基本免維護(hù)的工作量，達(dá)到一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠且運(yùn)行效率高的狀況, 其獨(dú)特的易于使用性、可靠性和靈活性越來越受到廣大工程技

5、術(shù)人員的青睞。對(duì)于港口、廠區(qū)廣泛使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)，應(yīng)用PLC控制，可以使皮帶機(jī)生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。通過PLC進(jìn)行控制提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀電氣傳動(dòng)技術(shù)以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置-電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象，以微電子裝置為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下完成電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或反復(fù)運(yùn)動(dòng)。因電機(jī)的種類的不同，我們可以將分為直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。自19世紀(jì)80年代起至19世紀(jì)末，工業(yè)上傳動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)一直被直流電機(jī)壟斷，到了19世紀(jì)

6、末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電機(jī)以后，交流電機(jī)才在不調(diào)速的領(lǐng)域代替了直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制，在初級(jí)階段是由人工進(jìn)行的。工作人員憑自己的感官或借助于儀表等來監(jiān)視生產(chǎn)過程，用頭腦做出判斷決策，并視情況進(jìn)行必要的控制。在高級(jí)階段，這種監(jiān)視、判斷決策和控制由機(jī)器承擔(dān)，按照人們的意志自動(dòng)完成，這是閉環(huán)自動(dòng)控制。交流調(diào)速的發(fā)展概況交流變頻調(diào)速的優(yōu)越性早在20年代就已被人們所認(rèn)識(shí)，但受到器件的限制，未能推廣。50年代初，中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用晶閘管調(diào)壓調(diào)速;大中型繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用晶閘管靜止型電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。70年代發(fā)展起來的變頻調(diào)速，比上述兩種調(diào)速方式效率更高

7、，性能更好。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過三個(gè)階段:（1）異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)； （2）串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)；（3）變頻調(diào)速系統(tǒng)。 80年代中期隨著第三代電力半導(dǎo)體器件如:門極可關(guān)斷晶閘管GTO、絕緣柵雙極晶體管IGBT的相繼出現(xiàn)，交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展。日、美、德、英等在結(jié)合現(xiàn)代微處理器控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，推出了一系列的變頻器，且不斷進(jìn)行更新?lián)Q代.這些高精度、多功能、智能化的變頻器將調(diào)速效率提高到了前所未有的水平。1.4 方案的確定隨著工業(yè)水平的發(fā)展，人們對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制程度要求越來越高，一般的自動(dòng)控制方案有繼電器控制、單片機(jī)控制、PLC控制等。但是用復(fù)雜的繼電器控制

8、的，存在可靠性差、可塑性差、接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等一系列缺點(diǎn)，并且為了在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，采用PLC的改造勢(shì)在必行；有的也采用單片機(jī)作為控制單元，但是單片機(jī)開發(fā)周期較長，抗干擾性差，可靠性低、靈活性差，選用PLC作為控制單元是較為合適的方案。本文提出了利用變頻器和PLC控制單元的伺服系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)的見解與方法，給出了控制系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。我認(rèn)為本系統(tǒng)采用PLC軟件控制它具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高；(2) 模塊化組合結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活；(3) 編程語言簡(jiǎn)單易學(xué)，便于掌握能進(jìn)行在線修改；(4) 柔性好體積小，維護(hù)方便。1.5 主要任務(wù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的

9、PLC控制系統(tǒng)，主要分變頻器、PLC、主令控制器、三相異步電動(dòng)機(jī)等四部分構(gòu)成。在本文中，主要對(duì)其各個(gè)組成部分進(jìn)行的介紹，并作出PLC運(yùn)行控制程序，使其符合該系統(tǒng)的控制要求。2皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成基本原理采用礦用防爆本質(zhì)安全型交流變頻器進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速控制，在皮帶機(jī)運(yùn)行過程中，通過安裝在傳送帶上的轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)定皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速，再反饋到PLC，經(jīng)過程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號(hào)給變頻器，調(diào)節(jié)電機(jī)工作的電源電壓和頻率。當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器將信號(hào)傳送到PLC，再進(jìn)行程序運(yùn)行對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。從圖2.1可看出，當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，采用的是和PLC配合

10、使用。變頻器利用內(nèi)部繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性的元器件(如晶體管)與PLC連接。PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收外部信號(hào)(主令控制器、變頻器、轉(zhuǎn)速傳感器、限位等)，經(jīng)過程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號(hào)(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔數(shù)等)給變頻器和其它動(dòng)作單元，由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度(頻率)。整個(gè)系統(tǒng)接線見圖2.3。2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇為生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)選用電動(dòng)機(jī)，主要內(nèi)容包括確定電動(dòng)機(jī)的種類、電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率等。選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則如下：（1）電動(dòng)機(jī)在工作過程中，其額定功率應(yīng)得到充分利用。要求溫升接近但不超過規(guī)定的允許數(shù)值。（2）電動(dòng)

11、機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的有關(guān)機(jī)械特性的要求。保證一定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，有一定的轉(zhuǎn)速范圍及具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能。（3）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的安裝要求和適應(yīng)周圍的工作環(huán)境。例如防止灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械工作的，由于生產(chǎn)機(jī)械種類繁多，工藝要求不一，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)分類也很多。按電流種類分，有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)又有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。為了合理選用電動(dòng)機(jī)的種類，應(yīng)同時(shí)考慮兩個(gè)方面的問題：一是電動(dòng)機(jī)的性能，例如機(jī)械特性、啟動(dòng)性能和調(diào)速性能等；二是要知道生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要使所選電動(dòng)機(jī)的性能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工

12、藝要求，具體從以下幾個(gè)方面考慮：（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能；（3）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能；（4）電動(dòng)機(jī)的電源；（5）電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；最后著重強(qiáng)調(diào)的是綜合的觀點(diǎn)：一方面是以上的內(nèi)容在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)必須都考慮到都能得到滿足；另一方面能滿足以上條件的電動(dòng)機(jī)可能不是一種類型，還應(yīng)綜合其他情況，例如節(jié)能、貨源、技術(shù)情況等。綜上所述，經(jīng)過綜合考慮本系統(tǒng)采用YBSS-220型電機(jī)，是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。表1 YBSS-220隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：功 率kW額定電 壓V滿載轉(zhuǎn)速r/min滿載電 流A滿載效 率%功率因 數(shù)cos額定電 流額定轉(zhuǎn) 矩額定轉(zhuǎn) 矩絕緣等級(jí)2206601140

13、1480F、H2.2.2 變頻器包括主控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路、門極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，是變頻器的核心部分?？刂齐娐返膬?yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣?？刂齐娐返闹饕饔檬峭瓿蓪?duì)逆變器開關(guān)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能。AC整流器逆變器控制電路DC控制電路運(yùn)行指令A(yù)C變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)。對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列三項(xiàng)計(jì)算公式，即滿足負(fù)載輸出（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)容量（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)電流（A） 式中變頻器容量，單位為kVA；負(fù)載要求

14、的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率，單位為kW；電動(dòng)機(jī)額定電壓，單位為V；電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A；電動(dòng)機(jī)效率（通常為0.85）；電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（通常為0.75）； k電流波形補(bǔ)償系數(shù)。k是電流波形補(bǔ)償系數(shù)，由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而是含有高次諧波的成分，其中電流應(yīng)有所增加。對(duì)于PWM控制方式的變頻器，k約為1.051.1。本系統(tǒng)采用安川CIMRG5A4011型變頻器。 安川CIMRG5A4011型變頻器，控制和保護(hù)功能相當(dāng)豐富，配有參數(shù)設(shè)置面板，可讀寫各種參數(shù)，顯示屏可監(jiān)視變頻器的運(yùn)行狀況，并能實(shí)現(xiàn)PID控制、DWELL控制、節(jié)能控制、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、高速滑差制動(dòng)、防止失速、瞬停電

15、故障處理后平衡恢復(fù)、錯(cuò)誤診斷等一系列功能。變頻器的控制模式有無PG VF控制、帶PG vF控制、無PG矢量控制1、帶PG矢量控制、無PG矢量控制2共5種控制模式。變頻器運(yùn)行指令共有數(shù)字操作器、控制回路端子、MEMOBUS通信、選擇卡4種模式。此變頻器調(diào)速范圍寬，精度高，無級(jí)變速，高效率，高可靠性，保護(hù)功能完善，故障率低，特別適用于起重機(jī)械的電機(jī)控制。G5系列的變頻器，運(yùn)用16段的頻率指令和一個(gè)點(diǎn)動(dòng)頻率指令，可以切換最多17段速的速度。根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行需要，在變頻器輸入端功能中，運(yùn)用多段速指令13及點(diǎn)動(dòng)頻率選擇四個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)6段速(零位+ 四檔+點(diǎn)動(dòng))運(yùn)行。端子多功能接點(diǎn)(指令)輸入和組合如

16、表2所示。其外部端子見圖2.3（變頻器部分）。 注：虛線為未接端子表2 端子多功能接點(diǎn)輸入2.2.3 PLC控制器1.PLC概述可編程程序控制器(Programable controller )因?yàn)樵缙谥饕獞?yīng)用于開關(guān)量的控制，因此也稱為PLC(Programable Logic controller )即是可編程邏輯控制器。現(xiàn)代的可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，高度集成的新型工業(yè)控制裝置，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。PLC自問世以來，經(jīng)過20年的發(fā)展，己經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。它之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍

17、關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。2. 典型的PLC控制功能有以下幾點(diǎn):（1）順序控制；（2）過程控制；（3）數(shù)據(jù)處理；（4）通信聯(lián)網(wǎng)和顯示打印。3. PLC的基本組成與各部分的作用PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.4所示：圖2.4 硬件結(jié)構(gòu)圖（1）.主機(jī)主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成

18、用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對(duì)用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。（2）輸入/輸出（I/O）接口I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，

19、以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過千點(diǎn)。（3）電源 圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。（4）編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。（5）輸入/輸出擴(kuò)展單元I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）

20、。（6）外部設(shè)備接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。本系統(tǒng)采用三菱FX2N一128MR一001型PLC。三菱FX2N一128MR一001型PLC將一體式PLC和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)巧妙而完美的結(jié)合在一起，不僅方便了系統(tǒng)的擴(kuò)展，而且與用戶的實(shí)際需求也更為貼近，豐富的指令集，較好的調(diào)試和故障診斷功能，便捷的通訊，嚴(yán)格的口令保護(hù)，靈活的中斷處理，高速計(jì)數(shù)等多項(xiàng)功能的組合，更使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中或是連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能，以滿足用戶的多種需求。外部端子接線見圖2.3(可編程控制器部分)2.2.4 其余部件1. A/D和D/A轉(zhuǎn)換部件A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理

21、：（1）模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的基本原理:輸入信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)物理參數(shù)(如溫度、壓力和流量等)經(jīng)傳感器檢測(cè)變成電信號(hào)(弱信號(hào))，再經(jīng)過放大、濾波之后成為連續(xù)變化的波形。根據(jù)事先確定的頻率對(duì)波形采樣。將每次的采樣值(如模擬電壓值)送給A/D變換器，則對(duì)應(yīng)每次采樣的電壓值轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)(H進(jìn)制數(shù)字)。（2）將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為模擬量的原理:首先將數(shù)字信號(hào)并行輸入給D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)矩形波，經(jīng)過放大濾波之后即變成一個(gè)連續(xù)變化的模擬量輸出信號(hào)。2. 轉(zhuǎn)度傳感器置，使裝置能夠根據(jù)速度大小來確定運(yùn)行狀態(tài)，可同時(shí)解決膠帶低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問題的智能傳感器。將兩個(gè)磁缸分別裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)滾筒和皮帶托輥上，利

22、用兩個(gè)霍爾傳感器將它是一種將皮帶的運(yùn)行速度檢測(cè)出來，變成電脈沖信號(hào)輸送給保護(hù)裝滾筒和托輥的轉(zhuǎn)速分別傳送給PLC系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷，輸出、打滑、低速運(yùn)行、斷帶等數(shù)字信號(hào)，經(jīng)控制器進(jìn)一步處理，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。它是通過拉線來使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開關(guān)為雙向拉線式。當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路，保護(hù)系統(tǒng)安全。3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)軟件的功能控制系統(tǒng)軟件的功能和任務(wù)如下：（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)；（2）能自動(dòng)或者手動(dòng)的對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，控制系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)

23、速的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，平滑的無級(jí)調(diào)速特性；（3）能自動(dòng)檢測(cè)到系統(tǒng)是否過載，并自動(dòng)停止；（4）實(shí)現(xiàn)快速的起制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；（5）并要求在不同轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，速度穩(wěn)定；系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，能克服負(fù)載的擾動(dòng)、電源電壓波動(dòng)等因素對(duì)系統(tǒng)的影響。3.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下：（1）初始狀態(tài)：初始階段，電機(jī)定義為正轉(zhuǎn)，并設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為一檔；（2）停止：當(dāng)需要停止的時(shí)候，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延時(shí)之后再停止；（3）故障停止：緊急情況下無條件下通過急停開關(guān)把電機(jī)停止。3.3 PLC程序設(shè)計(jì)3.3.1 PLC編程器1.概述 編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備，它一方面對(duì)PLC進(jìn)行編程，另一方面

24、又能對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。FX系列PLC的編程設(shè)備可分為FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器，GP-80FX-E圖形編輯器，還可以用編輯軟件MELSEC-MEDOC在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器可以用于FX系列FX2、FX0、FXON、FX2C型PLC，也可以通過FX-20P-E-FKIT轉(zhuǎn)換器用于F1和F2系列PLC。FX-20P-E和一般編程器一樣，有在線編程器和離線編程器兩種方式。在線編程也叫聯(lián)機(jī)編程。編程器和FX系列型PLC直接相聯(lián)。簡(jiǎn)易編程器對(duì)PLC用戶程序存儲(chǔ)器直接操作。在寫入程序時(shí)，若未在PLC內(nèi)裝上EEPROM卡盒時(shí)，程序就會(huì)寫入PLC內(nèi)部的RAM；若PLC裝有

25、EEPROM卡盒時(shí)，則程序就寫入該存儲(chǔ)器卡盒。離線編程方式，編制的程序先寫入編程器內(nèi)部的RAM中，在成批的傳送到PLC的存儲(chǔ)器，也可以在編程器和ROM寫入器之間進(jìn)行程序傳送。FX系列的簡(jiǎn)易編程器也有很多種，功能也有差異，這里以有代表性的FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器為例，介紹其結(jié)構(gòu)、組成和編程操作。（1）FX-20P-E的結(jié)構(gòu)FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器由液晶顯示屏、ROM寫入器接口、存儲(chǔ)器卡盒的接口及由功能鍵、指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵等鍵盤組成。簡(jiǎn)易編程器配有專用電纜與PLC主機(jī)連接。主機(jī)的系列不同，電纜型號(hào)也不同。還有系統(tǒng)存儲(chǔ)器卡盒，用于存放系統(tǒng)軟件。其他如ROM寫入器模塊和PLC存儲(chǔ)器卡盒等

26、為選用件。（2）FX-20P-E的操作面板先把鍵盤上各鍵的作用說明下：功能鍵三個(gè)。RD/WR：讀出/寫入鍵；INS/DEL：插入/刪除鍵；MNT/TEST：監(jiān)視/測(cè)試鍵。三個(gè)功能鍵都是復(fù)用鍵，交替起作用，按第一次時(shí)選擇鍵左上方表示的功能，按第二次時(shí)則選擇右下方表示的功能。執(zhí)行鍵GO：此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行、顯示畫面和檢索。清除鍵CLEAR：如在按執(zhí)行鍵前按此鍵，則清除鍵入的數(shù)據(jù)。該鍵也可以用于清除顯示屏上的錯(cuò)誤信息或恢復(fù)原來的畫面。其它鍵OTHER：在任何狀態(tài)下按此鍵，將顯示項(xiàng)目方式單菜單。安裝ROM寫入模塊時(shí)，在脫機(jī)方式項(xiàng)目單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。輔助鍵HELP：顯示應(yīng)用命令一覽表。監(jiān)視時(shí)，進(jìn)行

27、十進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換?？崭矜ISP：在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。步序鍵STEP：設(shè)定步序號(hào)時(shí)按此鍵。兩個(gè)光標(biāo)鍵、：用該鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定已指定元件前一個(gè)或后一個(gè)地址號(hào)的元件，做行滾動(dòng)。指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵：這些都是復(fù)用鍵。每個(gè)鍵的上面為指令符號(hào)，下面為元件符號(hào)或者數(shù)字。上、下的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換，其中下面的元件符號(hào)Z/V、K/H、P/I又是交替起作用，反復(fù)按鍵時(shí)，互相切換。指令鍵共有26個(gè)，操作起來方便、直觀。3.3.2 MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件三菱FX2N、FX0N可編程序控制器的功能比較強(qiáng)大，可分為基本指令、步進(jìn)梯形指令、應(yīng)用指令。該可編

28、程序控制器是由電源+CPU輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（RAM）的單元型可編程序控制器。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+I/O）”和“擴(kuò)展模塊（I/O）”，此外，還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。3.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件將存有MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件的軟盤插入軟驅(qū)，在WINDOWS條件下起動(dòng)安裝進(jìn)入MELSEC-F/ FX系統(tǒng)，選擇FXGP-WIN-C文件雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)如下界面方可進(jìn)入編程，如圖3-1所示。圖 3-1 3.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用FXGP-WIN-C編程軟件的界面介紹見圖3-2。圖 3-2界面包含：

29、,例如標(biāo)題欄中的文件名untit101: 文件（F）、 編輯（E）、 工具（T）、 PLC、 遙控（R）、監(jiān)控/測(cè)試（M）等等。 :保存、 打印、剪切、 轉(zhuǎn)換、元件名查、 指令查、觸點(diǎn)/線圈查、 刷新等等。 :編輯用指令（梯形圖）形式表示的程序。:梯形圖。f.狀態(tài)欄: 梯形圖。: F5常開、F6常閉、F7輸入元件、 F8輸入指令等等。h.功能圖: 常開、常閉、輸入元件、輸入指令等等。菜單操作：FXGP-WIN-C（以下統(tǒng)一用簡(jiǎn)稱FXGP）的各種操作主要靠菜單來選擇，當(dāng)文件處于編輯狀態(tài)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要選擇的菜單項(xiàng)，如果該菜單項(xiàng)還有子菜單，鼠標(biāo)下移，根據(jù)要求選擇子菜單項(xiàng)，如果該菜單項(xiàng)沒有下級(jí)子菜

30、單，則該菜單項(xiàng)就是一個(gè)操作命令，單擊即執(zhí)行命令。首先應(yīng)該設(shè)置文件路徑，所有用戶文件都在該路徑下存取。假設(shè)D：PLC*設(shè)置為文件存取路徑。操作步驟：首先打開Windows界面進(jìn)入“我的電腦”，選中D盤，新建一個(gè)文件夾，取名為PLC1確認(rèn)，然后進(jìn)入FXGP編程軟件。正確路徑確定后，可以開始進(jìn)入編程存取狀態(tài)。1、 假設(shè)首次程序設(shè)計(jì)：首先打開FXGP編程軟件，點(diǎn)擊文件子菜單新文件或點(diǎn)擊常用工具欄 彈出PLC類型設(shè)置對(duì)話框，供選擇機(jī)型。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的為FXON、FX2N二種機(jī)型，實(shí)驗(yàn)使用時(shí)，根據(jù)實(shí)際確定機(jī)型，若FX2N即選中FX2N，然后確認(rèn)，就可馬上進(jìn)入編輯程序狀態(tài)。注意這時(shí)編程軟件會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)

31、SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT*文件名，在這個(gè)文件名下可編輯程序。2、 文件完成編輯后進(jìn)行保存:點(diǎn)擊文件子菜單另存為，彈出File Save As對(duì)話框，在“文件名” 中能見到自動(dòng)生成的SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT* 文件名，這是編輯文件用的通用名，在保存文件時(shí)可以使用，但我們建議一般不使用此類文件名，以避免出錯(cuò)。而在“文件名”框中輸入一個(gè)帶有（保存文件類型）特征的文件名。保存文件類型特征有三個(gè)：（1）Win Files(*.pmw)；（2）Dos Files(*.pmc)；（3）All Files(*.*)。一般類型選第一種，例：先擦去自動(dòng)生成的“文件名”，然后

32、在“文件名”框中輸入（ABC.pmw）、（555.pmw）、（新潮.pmw）等等。有了文件名，單擊“確定”鍵，彈出“另存為”對(duì)話框，在“文件題頭名”框中輸入一個(gè)自己認(rèn)可的名字，單擊“確定”鍵，完成文件保存。注：如果點(diǎn)擊工具欄中“保存”按鍵只是在同名下保存文件。3、 打開已經(jīng)存在的文件:首先點(diǎn)擊編程軟件FXGP-WIN-C，在主菜單文件下選中打開彈出File Open對(duì)話框，選擇正確的驅(qū)動(dòng)器、文件類型和文件名，單擊“確定”鍵即可進(jìn)入以前編輯的程序。當(dāng)正確進(jìn)入FXGP編程系統(tǒng)后，文件程序的編輯可用二種編輯狀態(tài)形式：“指令表”編輯狀態(tài)，可以用指令表形式編輯一般程序?！爸噶畋怼背绦蚓庉嫿Y(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行

33、程序檢查，F(xiàn)XGP能提供自檢，單擊選項(xiàng)下拉子菜單，選中程序檢查彈出程序檢查對(duì)話框，根據(jù)提示，可以檢查是否有語法錯(cuò)誤，電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。檢查無誤可以進(jìn)行下一步的操作傳送、運(yùn)行。梯形圖編輯狀態(tài)，可以用梯形圖形式編輯程序。 “梯形圖”程序編輯結(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行程序檢查， FXGP能提供自檢，單擊選項(xiàng)下拉子菜單，選中程序檢查彈出程序檢查對(duì)話框，根據(jù)提示可以檢查是否有語法錯(cuò)誤，電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。進(jìn)行下一步<轉(zhuǎn)換>、<傳送>、<運(yùn)行>。注意：“梯形圖”編輯程序必須經(jīng)過“轉(zhuǎn)換”成指令表格式才能被PLC認(rèn)可運(yùn)行。但有時(shí)輸入的梯形圖無法將其轉(zhuǎn)換為指令格式。梯形圖轉(zhuǎn)換

34、成指令表格式的操作用鼠標(biāo)點(diǎn)擊快捷功能鍵:轉(zhuǎn)換或者點(diǎn)擊工具欄的下拉菜單轉(zhuǎn)換，梯形圖和指令表編程比較：梯形圖編程比較簡(jiǎn)單、明了，接近電路圖，所以一般PLC程序都用梯形圖來編輯，然后，轉(zhuǎn)換成指令表，下載運(yùn)行。3.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù)在FXGP中將程序編輯完成后和PLC通訊前，應(yīng)設(shè)置通訊口的參數(shù)。如果只是編輯程序，不和PLC通訊，可以不做此步。設(shè)置通訊口參數(shù)，分二個(gè)步驟：1、PLC串行口設(shè)置點(diǎn)擊菜單“PLC”的子菜單“串行口設(shè)置（D8120）e”，彈出圖3-3對(duì)話框：圖3-3檢查是否一致，如果不對(duì)，馬上修正完確認(rèn)返回菜單做下一步。（注：串行口設(shè)置一般已由廠方設(shè)置完成）。2、PLC的端口設(shè)置點(diǎn)擊菜單“

35、PLC”的子菜單“端口設(shè)置e”彈出圖3-4對(duì)話框：圖3-4根據(jù)PLC與PC連接的端口號(hào)，選擇COM1COM4中的一個(gè)，完成確認(rèn)返回菜單。注：PLC的端口設(shè)置也可以在編程前進(jìn)行。3.3.9 FXGP與PLC之間的程序傳送在FXGP中把程序編輯好之后，要把程序下傳到PLC中去。程序只有在PLC中才能運(yùn)行；也可以把PLC中的程序上傳到FXGP中來，在FXGP和PLC之間進(jìn)行程序傳送之前，應(yīng)該先用電纜連接好PC-FXGP和PLC。1、把FXGP中的程序下傳到PLC中去若FXGP中的程序用 指令表 編輯即可直接傳送，如果用 梯形圖 編輯的則要求轉(zhuǎn)換成指令表才能傳送，因?yàn)镻LC只識(shí)別指令。點(diǎn)擊菜單“PLC

36、”的二級(jí)子菜單“傳送”“寫出”：彈出對(duì)話框，有二個(gè)選擇所有范圍、范圍設(shè)置。選擇：（1）所有范圍 即狀態(tài)欄中顯示的“程序步”（FX2N-8000、FX0N-2000）會(huì)全部寫入PLC，時(shí)間比較長。（此功能可以用來刷新PLC的內(nèi)存）；（2）范圍設(shè)置先確定“程序步”的“起始步”和“終止步”的步長，然后把確定的步長指令寫入PLC，時(shí)間相對(duì)比較短，程序步的長短都在狀態(tài)欄中明確顯示。(見圖3-5界面下方)。在“狀態(tài)欄”會(huì)出現(xiàn)“程序步”（或“已用步”）寫入（或插入）FX2N等字符。選擇完確認(rèn)，如果這時(shí)PLC處于“RUN”狀態(tài)，通訊不能進(jìn)行，屏幕會(huì)出現(xiàn)“PLC正在運(yùn)行，無法寫入”的文字說明提示，這時(shí)應(yīng)該先將P

37、LC的“RUN 、STOP”的開關(guān)撥到“STOP”或點(diǎn)擊菜單“PLC”的遙控運(yùn)行/停止0 （遙控只能用于FX2N型PLC），然后才能進(jìn)行通訊。進(jìn)入PLC程序?qū)懭脒^程，這時(shí)屏幕會(huì)出現(xiàn)閃爍著的“寫入Please wait a moment”等提示符?！皩懭虢Y(jié)束” 后自動(dòng)“核對(duì)”，核對(duì)正確才能運(yùn)行。注意這時(shí)的“核對(duì)”只是核對(duì)程序是否寫入了PLC，對(duì)電路的正確與否由PLC判定，與通訊無關(guān)。若“通訊錯(cuò)誤” 提示符出現(xiàn)，可能有兩個(gè)問題要檢查。（1）在狀態(tài)檢查中看“PLC類型”是否正確，例：運(yùn)行機(jī)型是FX2N，但設(shè)置的是FXON，就要更改成FX2N。（2）PLC的“端口設(shè)置”是否正確即COM口。排除了二個(gè)問

38、題后，重新“寫入”直到“核對(duì)”完成表示程序已輸送到PLC中。2、把PLC中的程序上傳到FXGP中若要把PLC中的程序讀回FXGP，首先要設(shè)置好通訊端口，點(diǎn)擊“PLC”子菜單“讀入”彈出PLC類型設(shè)置對(duì)話框，選擇PLC類型,確認(rèn)讀入開始。結(jié)束后狀態(tài)欄中顯示程序步數(shù)。這時(shí)在FXGP中可以閱讀PLC中的運(yùn)行程序。注意：FXGP和PLC之間的程序傳送，有可能原程序會(huì)被當(dāng)前程序覆蓋，假如不想覆蓋原有程序，應(yīng)該注意文件名的設(shè)置。3.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試1、程序運(yùn)行當(dāng)程序?qū)懭隤LC后就可以在PLC中運(yùn)行了。先將PLC處于RUN狀態(tài)（可用手撥PLC的“RUN/STOP” 開關(guān)到“RUN”檔,FXON 、

39、FX2N都適合，也可用遙控使PLC 處于 “RUN” 狀態(tài)，這只適合FX2N型），再通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的輸入開關(guān)給PLC輸入給定信號(hào)，觀察PLC輸出指示燈，驗(yàn)證是否符合編輯程序的電路邏輯關(guān)系，如果有問題還可以通過FXGP提供的調(diào)試工具來確定問題，解決問題。2、程序調(diào)試當(dāng)程序?qū)懭隤LC后，按照設(shè)計(jì)要求可用FXGP來調(diào)試PLC程序。如果有問題，可以通過FXGP提供的調(diào)試工具來確定問題所在。調(diào)試工具：監(jiān)控/測(cè)試。 完成程序調(diào)試后退出系統(tǒng)前應(yīng)該先核定程序文件名后將其存盤，然后關(guān)閉FXGP所有應(yīng)用子菜單顯示圖，退出系統(tǒng)。3.4 I/O地址分配如下表3-1表3-1 I/O分配表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編

40、號(hào)啟動(dòng)按鈕X000啟動(dòng)輸出Y000停止按鈕X001停止輸出Y001急 停X002急停輸出Y002檔位1按鈕X003檔位1輸出Y003檔位2按鈕X004檔位2輸出Y004檔位3按鈕X005檔位3輸出Y005頻率確定按鈕X006頻率確定輸出Y006轉(zhuǎn)速校正按鈕X007轉(zhuǎn)速校正輸出Y007電壓檢測(cè)按鈕X010電壓檢測(cè)輸出Y010電流檢測(cè)按鈕X011電流檢測(cè)輸出Y011檔位選定按鈕X012檔位選定輸出Y012正轉(zhuǎn)按鈕X013正轉(zhuǎn)輸出Y013反轉(zhuǎn)按鈕X014反轉(zhuǎn)輸出Y014復(fù)位按鈕X015復(fù)位輸出Y015賦值按鈕1X016啟動(dòng)輔助繼電器M0賦值按鈕2X017正轉(zhuǎn)輔助繼電器M1賦值按鈕3X020反轉(zhuǎn)輔助繼

41、電器M2轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器1M3電流檢測(cè)輔助繼電器1M9轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器2M4電流檢測(cè)輔助繼電器2M10轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器3M5電流檢測(cè)輔助繼電器3M11檔位設(shè)定輔助繼電器1M6電壓檢測(cè)輔助繼電器1M12檔位設(shè)定輔助繼電器2M7電壓檢測(cè)輔助繼電器2M13檔位設(shè)定輔助繼電器3M8電壓檢測(cè)輔助繼電器3M14啟動(dòng)時(shí)候采用降壓?jiǎn)?dòng)，降壓?jiǎn)?dòng)的目的是限制啟動(dòng)電流，通過啟動(dòng)設(shè)備使定子繞組所承受的電壓小于額定電壓，待電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，再使定子繞組承受全壓，從而使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下穩(wěn)定工作。3.5.2 初始化在此階段，需要設(shè)定一部分參數(shù)和狀態(tài)，例如電流限制參數(shù)和轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以及初始狀態(tài)檔位的設(shè)置。工作階

42、段啟動(dòng)和初始化后，通過負(fù)載量的測(cè)量來確定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T，再由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性確定出轉(zhuǎn)速，之后通過公式確定頻率的大小。現(xiàn)場(chǎng)電流的測(cè)量，則反饋到PLC控制器中用來和初始化時(shí)候設(shè)定的電流限制參數(shù)進(jìn)行比較，來確定是否需要緊急停止。3.5.4 檔位的選擇在此系統(tǒng)中，設(shè)置有三個(gè)檔位，通過手動(dòng)和自動(dòng)兩中方法都可以進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)開始時(shí)候默認(rèn)檔位是一檔，并將轉(zhuǎn)速參考量設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分，還要設(shè)置電流限制參數(shù)和電壓限制參數(shù)，設(shè)定為正轉(zhuǎn)，還要設(shè)定檔位參考量1000kg、2000kg。LD X000OR Y000ANI M0OUT Y000AND M1OUT Y013（D）MOV K1000 D10（D

43、）MOV K2000 D12其中D20中的數(shù)據(jù)是貨物的質(zhì)量m，與參考量1000、2000進(jìn)行比較。當(dāng)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)M6選擇檔位3；當(dāng)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)M8選擇檔位1；否則通過驅(qū)動(dòng)M7選擇檔位2。LD X030ZCP D10 D12 D20 M6AND M6 OUT Y005AND M7 OUT Y004AND M8 OUT Y003 當(dāng)選擇檔位1時(shí)，進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為154A、267A，電壓設(shè)定值為660V、1140V。LD X003（D）MOV K1480 D0（D）MOV K154 D2（D）MOV K267 D4（D）MOV K660 D6（D）MOV K1140 D

44、8OUT Y006當(dāng)選擇檔位2時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為208A、350A，電壓設(shè)定值為330V、570V；當(dāng)選擇檔位3時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速430轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為257A、520A，電壓設(shè)定值為220V、350V。其中D0-D8是公共存儲(chǔ)器，當(dāng)選擇哪個(gè)檔位，那個(gè)檔位的各項(xiàng)參數(shù)就放入該區(qū)域。檔位一旦選定，即可通過變頻器的設(shè)定對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，由公式可以得出，其中f是變頻器的輸出頻率，n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，s=0.85是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，p=2是電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)。LD X021（D）MOV K0.85 D20（D）MOV K2 D22LD X022（D）SUB K1 D20 D20（D

45、）MUL D0 D22 D22LD X023（D）MUL K60 D20 D20LD X024（D）DIV D22 D20 D22LD X025（D）MOV D22 Y013OUT Y007通過轉(zhuǎn)速傳感器把現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速檢測(cè)并傳輸?shù)絇LC中，與現(xiàn)場(chǎng)檔位設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，頻率f進(jìn)行自加1；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，程序跳出，進(jìn)行安全檢測(cè)環(huán)節(jié)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速，頻率f進(jìn)行自減1。LD X026CMP D0 D18 M3AND M3 INC（P） D22AND M4CJ 安全檢測(cè)環(huán)節(jié)AND M5DEC（P） D22LD X027（D）MOV D22 Y010O

46、UT Y008在這個(gè)子程序里，主要進(jìn)行電壓和電流安全檢測(cè)。首先進(jìn)行電流安全檢測(cè)，程序如下；當(dāng)電流測(cè)定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值，調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安全范圍內(nèi)時(shí)，跳到電壓安全檢測(cè)子程序。LD M8002ZCP D2 D4 D14 M9AND M9CJ P90AND M10CJ P80AND M11CJ P90其次進(jìn)行電壓安全檢測(cè)，程序如下；當(dāng)電壓測(cè)定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值，調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安全范圍內(nèi)時(shí)，跳到檔位選擇環(huán)節(jié)。LD M8002ZCP D6 D8 D16 AND M12CJ P90AND M13CJ P60AND M14CJ P90當(dāng)電壓或者電流超出安全

47、范圍時(shí)，閃爍電路開始工作，閃爍后自動(dòng)停止。LD X18ANI T1OUT T0 Kt1LD T0OUT Y19OUT T1 Kt2LD X19OUT M0它有手動(dòng)和自動(dòng)兩種情況。（1）手動(dòng)時(shí)候：它是通過拉線來使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開關(guān)為雙向拉線式；當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路，保護(hù)系統(tǒng)安全。（2）自動(dòng)控制，通過軟件控制，程序如下LD X002OUT M0在正常停止情況時(shí)候，需要延遲一段時(shí)間，以便能把貨物順利卸載。程序如下：LD X001OUT T2 Kt2LD T2OUT M0（1）正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)程序初始化時(shí)候，默認(rèn)為正轉(zhuǎn)；如果需要轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)候，選擇反轉(zhuǎn)按鈕，此時(shí)，正轉(zhuǎn)狀態(tài)結(jié)束，反轉(zhuǎn)開始。反轉(zhuǎn)設(shè)定：LD X002ANIM1AND M2OUT Y002CJ 檔位設(shè)定當(dāng)需要返回正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，需要重新設(shè)定：LD X001ANI M2AND M1OUT Y001CJ P60（2）復(fù)位當(dāng)需要復(fù)位時(shí)：LD X15OUT Y003.7 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)策略PLC控制