畢業(yè)論文傳送帶的PLC控制

1、 . PAGE22 / NUMPAGES22工業(yè)工程職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 論 文 （ 2014 屆）題 目 傳送帶的PLC控制院 系 商學院 專 業(yè) 會計 班 級 0351101班 學 號 20112367 學生 黃慧敏 指導教師 廖 世 海 目錄摘要TOC o 1-3 u第二章 緒論 PAGEREF _Toc28264 52.2配套齊全，功能完善，適用性強 PAGEREF _Toc13468 52.3易學易用，維護方便 PAGEREF _Toc16151 52.4經濟合算 PAGEREF _Toc32022 52.5 PLC控制程序在膠帶輸送機綜合保護裝置的應用 PAGEREF _Toc32

2、56 62.6 主機 PAGEREF _Toc6943 6第三章 課程設計的控制要求 PAGEREF _Toc10611 7第四章 總體設計思路 PAGEREF _Toc15762 8第五章 硬件系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc16596 95、1 I/O口分配與部資源的分配 PAGEREF _Toc16732 95、2 PLC電氣接口 PAGEREF _Toc1353 9第六章 軟件系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc31651 116、1 控制功能的實現 PAGEREF _Toc23075 116、2梯形圖與指令表 PAGEREF _Toc8750 12第七章 安裝、接線、與系統(tǒng)聯合測

3、試 PAGEREF _Toc26330 15第八章 后期工作 PAGEREF _Toc11291 168.1 操作過程簡要說明 PAGEREF _Toc9596 168.2常見故障與其排除方案 PAGEREF _Toc5405 16尚存在的問題與方案建議 PAGEREF _Toc19807 17致 PAGEREF _Toc32731 19參考文獻 PAGEREF _Toc17550 20 摘 要針對實現PLC多級傳送帶的控制采用以編寫梯形圖，設計系統(tǒng)的軟件部分連同傳動電機、傳送帶、控制開關和其它元器件，設計電路的硬件部分的軟硬件相結合以此來控制傳送帶?？刂崎_關則控制整個系統(tǒng)的啟停。通過驗證，此

4、系統(tǒng)可安全，平穩(wěn)的傳送貨物，有力的節(jié)省人力，提高效率，可很好完成預期效果?，F在的傳送帶多數采用單片機控制，運行穩(wěn)定性不高，智能化不強，尤其是綜合保護裝置穩(wěn)定性差，各種保護傳感器故障發(fā)生頻繁，而且主機控制模塊化，插件易損壞，更換頻率高。由于采用模塊化設計，小部分模塊壞時，企業(yè)往往就要更換整個大模塊，從而造成資源浪費，加大了煤礦生產成本投入。而采用PLC可編程控制程序的綜合保護裝置，它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。關鍵詞： 傳送帶 FX2N-16M 繼電器第一章 概述我國早期的礦產資源傳送帶輸送工序主要是采用手工傳送，后來隨著科學技術的發(fā)展

5、，人們逐漸采用機械化裝箱。我國最早使用的傳送帶輸送機主要是從外國進口的，20世紀70年代中期，力生制藥廠就曾經進口過意大利生產的全傳送帶輸送機，但由于當時我國傳送材料的質量與礦產資源制作工藝等都達不到機械傳送的要求，使得傳送帶輸送機一直無常使用。所以，全傳送帶輸送機在我國的應用一直無法得到廣泛的推進，以致我國礦產資源生產在很長的一段時間不得不放棄傳送帶輸送機而采用手工操作，使生產效率極端低下。20世紀80年代后，相關技術水平獲得了飛速發(fā)展，傳送材料的質量與箱子制作工藝等方面的技術有了明顯的進步，全傳送帶輸送機開始得到了應用與推廣。也正是此時，礦產資源傳送帶輸送機改變了國外礦產資源一統(tǒng)天下的局面

6、，國產礦產資源傳送帶輸送機開始面市并獲得了廣泛的應用。20世紀90年代末期，一些生產量大的生產企業(yè)相機開始采用國產的全傳送帶輸送機來代替手工傳送，同時國一些相關的企業(yè)也在研制與生產功能更加全面的全自動礦產資源傳送帶輸送機。 目前，影響我國傳送產業(yè)發(fā)展的主要問題是，礦產資源結構和產業(yè)布局不盡合理，中低檔礦產資源和設備占較大比重；政府和企業(yè)研發(fā)資金投入不足，產業(yè)技術水平不高，性能要求高的傳送帶輸送機設備和原輔料主要依賴進口；企業(yè)規(guī)模小，效益差，產業(yè)集中度低，競爭實力不強；法規(guī)不健全，標準水平滯后。這種狀況，難以適應現代自動傳送工業(yè)向高技術、國際化、規(guī)模化、環(huán)?；l(fā)展的需要，無法滿足我國經濟持續(xù)、健

7、康、穩(wěn)定、快速發(fā)展對傳送工業(yè)的需要不能適應我國礦產資源參與國際大循環(huán)的需要。所以我國的傳送帶輸送機應在質量發(fā)面、適應性發(fā)面、可靠性方面以與工作效率方面縮小我們與國外的差距，實現傳送自動化。整體的自動化傳送方案的解決，對自動化是一種全新的飛躍，隨著這種趨勢的發(fā)展，各行業(yè)都會加入其中，發(fā)揮它強大的功能。 第二章 緒論現在的傳送帶多數采用單片機控制，運行穩(wěn)定性不高，智能化不強，尤其是綜合保護裝置，而采用PLC可編程控制程序它的主要優(yōu)點有以下方面：2.1可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC控制系統(tǒng)由于采用現代大規(guī)模集成電路技術，部電路具有先進的抗干擾技術，為使無故障工作時間

8、更長，采用可編程二重容錯處理技術。此外，PLC控制系統(tǒng)帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可與時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路與設備也獲得故障自診斷保護。2.2配套齊全，功能完善，適用性強 PLC發(fā)展到今天，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。隨著PLC的不斷發(fā)展， PLC在位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中的技術應用已相當成熟。2.3易學易用，維護方便 PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設

9、計與建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。 2.4經濟合算盡管使用PLC首次投資要大些，但它的體積小、所占空間小，輔助設施的投入少；工作可靠，停工損失少；維修簡單，維修費少；還可再次使用以與能帶來附加價值等等，從中可得更大的回報。 通過以上分析，采用PLC控制系統(tǒng)，能大大改善膠帶輸送機運行穩(wěn)定差，設備易損害，成本投入高等缺點。它在綜合保護裝置技術中的應用十分廣泛，可行性強。 2.5 PLC控制程序在膠帶輸送機綜合保護裝置的應用 傳送帶綜合保護裝置主要包括主機、防滑保護、堆煤保護和防跑偏保護、溫度保護、煙霧保護和自動灑水裝置，以與沿線緊停開關和全巷道語音報警信號等，現就PLC可編程控制系統(tǒng)

10、在綜合保護裝置中的應用做如下介紹：2.6 主機 主機可采用PLC多重處理器，并行處理技術，多重抗干擾技術，軟件采用模塊化設計。使配置應用靈活，便于擴展維護，易于編程，可實時顯示工作狀態(tài)與故障性質，同時選用可靠性高的連接器件，使其布局合理、體積小、重量輕，本安電路經防潮防水處理，避免出現受潮。同時設計啟動預告、啟動、停止、緊急停車、聯鎖等功能的開關量輸出。包括煙霧保護、溫度保護、超溫灑水等。 針對傳送帶的頻繁啟動，傳送帶容易出現斷帶、撕帶事故的弊端，設計膠帶點動啟動系統(tǒng)。同時可設有實驗、集控、工作3種操作方式?？筛鶕a，維修需要任意轉換，并可實時監(jiān)測各種傳感器狀況與沿線緊停開關信號。 1）在實

11、驗操作方式下，可以對任意一種傳感器進行實驗，并確認是否完好運轉正常； 2）在集控操作方式下，可以對某種故障傳感器進行解除和投入。因某種傳感器突然故障或其他原因等，仍使系統(tǒng)繼續(xù)運轉； 3）在工作操作方式下，可以根據點動啟動方式，先讓輸送帶得到緩沖，然后第二次按啟動按鈕使輸送機正常運轉，既減輕了膠帶撕帶接頭的緩沖壓力，避免了膠帶斷帶撕帶現象，有效地遏止了事故的發(fā)生第三章 課程設計的控制要求 在工廠自動化領域中，傳送帶是經常要用到的。如圖所示為一輸送工件的傳送帶，其動作過程如下圖3-1： 圖3-1（1）按下啟動按鈕（X0），電動機1、2（Y0、Y2）運轉，驅動輸送帶1、2移動。按下停止按鈕（X5），

12、輸送帶停止。（2）當工件到達轉運點A，SQ1（X1）使輸送帶1停止，氣缸1動作（Y1有輸出），將工件送上輸送帶2。汽缸采用自動歸位型。當SQ2（X2）檢測汽缸1到達定點位置時，汽缸1復位(Y1無輸出)。（3）當工件到達轉運點B，SQ3（X3）使輸送帶2停止，氣缸2動作（Y3有輸出），將工件送上搬運車。當SQ4（X4）檢測氣缸2到達定點位置時，氣缸2復位（Y3無輸出）。第四章 總體設計思路根據已知情況、控制要求、設計要求，本液壓組合機床的 PLC-控制裝置的設計可按照“大而化小，分而治之”的思路，劃分為以下4個部分，依序進行，各部分的設計任務分配如下: （1）硬件系統(tǒng)的設計擬采用切換法，完成程序

13、的設計，并在實驗室環(huán)境中進行模擬調試；（2）軟件系統(tǒng)的設計完成電氣線路原理圖、元件位置圖、接線圖、互連圖、梯形圖和指令表的設計；（3）安裝、接線、聯合測試完成電氣元件的安裝、接線、并對程序與線路進行聯合測試；（4）后期工作說明操作過程、擬定常見故障排除方案、編寫設計說明書等。下面按照這個總體設計思路的任務安排，逐步展開。 第五章 硬件系統(tǒng)的設計5、1 I/O口分配與部資源的分配本課程設計的I/O口與部資源的分配如表2-1所示：用M1和M2分別作為電動機1和電動機2的啟停輔助繼電器。表2-1 輸送帶的PLC控制I/O口與部資源的分配輸入器件名稱輸出器件名稱X000啟動按鈕SB1Y000電動機1X

14、001限位開關SQ1Y001氣缸1X002限位開關SQ2Y002電動機2X003限位開關SQ3Y003氣缸2X004限位開關SQ4Y004輸送帶工作指示燈X005停止按鈕SB2部器件功能說明M1電動機1啟停輔助繼電器M2電動機2啟停輔助繼電器5、2 PLC電氣接口 輸送帶的PLC控制電氣接口圖如圖5.1所示：圖中KM1、KM2分別為電動機1和電動機2轉動的接觸器。KM3和KM4分別為氣缸1和氣缸2動作與復位的接觸器。HL1為輸送帶的工作指示燈。圖5.1 PLC電氣接口圖主控制電路如圖5.2所示：圖5.2 主控電氣圖 第六章 軟件系統(tǒng)的設計6、1 控制功能的實現本課程設計中，因為控制功能比較簡單

15、，所以采用基本指令組合實現其控制功能。各部分功能實現如下： 電動機1和電動機2的轉動與停止分別用PLC的軟組件M1和M2的通與斷來控制。當按下啟動按鈕SB1時，M1與M2導通，將SB1的常開觸與M1和M2的輸出線圈串起來，因為是按鈕啟動，所以再將M1與M2自鎖，使其保持導通；當按下停止按鈕SB2時,M1和M2都斷開，將SB2的常閉觸點串入其中，從而實現電動機1與電動機2的停止轉動。 當工件到達A點時，輸送帶1停止，氣缸1動作，因此，將限位開關1的常閉觸點串入線圈M1的前面，將限位開關1的常開觸點驅動氣缸1動作，并將其自鎖；當到達限位開關2時，氣缸1要復位，所以在氣缸1線圈前串入限位開關2的常閉

16、觸點，從而實現氣缸1的動作與復位。 當工件到達B點時，輸送帶2停止，氣缸2動作，將限位開關3的常閉觸點串入線圈M2的前面，將限位開關3的常開觸點驅動氣缸2動作，并將其自鎖；當到達限位開關4時，氣缸2要復位，所以在氣缸2線圈前串入限位開關4的常閉觸點，從而實現氣缸2的動作與復位。 最后，使M1常開觸點驅動電動機1和輸送帶1的指示燈HL1，使M2的常開觸點驅動電動機2和輸送帶2的指示燈HL2。功能實現的梯形圖如下節(jié)圖3.1所示。6、2梯形圖與指令表 圖6.3 輸送帶的PLC控制梯形圖與其對應的指令清單如下： 0 LD X000 1 OR M1 2 OR X004 3 OR X002 4 ANI X

17、005 5 ANI X001 6 OUT M1 7 LD X000 8 OR M2 9 OR X004 10 ANI X005 11 ANI X003 12 OUT M2 13 LD X001 14 OR Y001 15 ANI X002 16 OUT Y001 17 LD X003 18 OR Y003 19 ANI X004 20 OUT Y003 21 LD M1 22 ANI X005 23 ANI X001 24 OUT Y000 25 LD M1 26 OR M2 27 OUT Y004 28 LD M2 29 OUT Y00230 END 第七章 安裝、接線、與系統(tǒng)聯合測試按照元

18、件安裝圖安裝元件；參考原理圖，按照接線圖完成“板接線”；參考原理圖，按照互連圖，完成板間、柜間接線。最后，對程序系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)進行聯合測試，詳細步驟略。如不滿足要求，再回去修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。 第八章 后期工作8.1 操作過程簡要說明1) 按下啟動按鈕SB1，電動機1、2運轉，驅動輸送帶1、2移動，按下停止按鈕SB6，輸送帶停止。2)當工件到達轉運點A，限位開關SQ1使傳送帶停止，氣缸1動作，將工件送上輸送帶2。當限位開關SQ2檢測氣缸1到達定點位置時，氣缸1復位。 3)當工件到達轉運點B，限位開關SQ3使傳送帶停止，氣缸2動作，將工件送上搬運車。當限位開關SQ4檢測氣缸1到

19、達定點位置時，氣缸2復位。4)當物件離開傳送帶1到達傳送帶2時，傳送帶1由停止變?yōu)閱?，當物件離開傳送帶2到達搬運車時，傳送帶2由停止變?yōu)閱印?) 周而復始。 8.2常見故障與其排除方案1)物件離開傳送帶1，但傳送帶未重新轉動？程序錯誤，需要在Y000前面和M0并聯X002。（第21行）2)檢查PLC能否完成1個工作流程?不能：程序錯誤解決方案：程序重編 3）檢查PLC能否從最后1步回到步1開始新一輪循環(huán)?不能：程序錯誤解決方案：在M0、M1前面并聯X004，實現自動循環(huán)控制。 4）思路正確但是按下SQ3，指示燈應該亮，但未亮？ 因為梯形圖不規(guī)，做梯形圖要本著“左繁右簡”的原則。尚存在的問題

20、與方案建議本設計方案雖然“設計簡約，考慮面廣，滿足要求”，但至少存在以下2個問題尚未解決：(1)電源問題：在設計過程中，為了簡化操作過程，對PLC未加裝分電源開關，這樣不利于操作。(2)PLC電源凈化問題：科威PLC供電電壓為AC180-260V,適應電源圍較寬，可直接從低壓電網取用220V電源；但為了減弱電網對PLC的干擾，仍應加裝電壓凈化元件，如電源濾波器、隔離變壓器等。建議采取以下方案解決：(1)針對電源問題，建議加一個電源分開關來解決。(2)針對PLC電源凈化問題，建議加裝電源濾波器或隔離變壓器的方案來解決。 課程設計總結 通過這次實踐。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理

21、和使用方法也有了更深刻的理解以與對于限位開關的進一步了解和應用。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知識的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序用到PLC中的時候，問題出現了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。這樣，我就只能一個一個問題的去解決，通過查閱資料或者是請教同學，一次一次的調試程序，最后達到設計要求。使得我對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。 最后通過本次課程設計，使我了解了PLC控