基于PLC的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)畢業(yè)設計(完整資料)

基于PLC的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)畢業(yè)設計(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

基于PLC的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)畢業(yè)設計(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）杭州職業(yè)技術學院繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文)(１０屆)基于PLC的熱電廠輸煤系統(tǒng)控制系別電氣10專業(yè)電氣自動化班級電氣10姓名陳滔指導教師盧望２0１2年 ０３ 月 ?2０ 日基于ＰＬC的熱電廠輸煤系統(tǒng)控制學生姓名：陳滔學號:０９382１014專業(yè)電氣自動化論文設計簡介:由于熱電廠輸煤系統(tǒng)運行條件惡劣,各類干擾信號較多，使得抗干擾問題成為輸煤程控實際運行及調(diào)試中的一大難題，直接關系到整個輸煤系統(tǒng)的安全運行。熱電廠的輸煤程控系統(tǒng)改造為背景，詳細分析和設計了一套PLＣ控制主要是輸煤系統(tǒng)的自動控制和手動控制部分,皮帶機和各設備的聯(lián)機控制由聯(lián)機控制面板操作,提高系統(tǒng)可靠性的方法，提出了一些具體措施，從硬件和軟件兩個方面著手，研究了信號抗干擾方法和實施手段，并在熱電廠程控改造工程中予以應用,工程實踐表明：該系統(tǒng)運行可靠，抗干擾能力強，自動化程度高,為實現(xiàn)設備的狀態(tài)檢修奠定了必要的物質(zhì)基礎.設計的內(nèi)容：1PLC控制能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效的工作；2滿足輸煤系統(tǒng)的各項技術要求；3具體內(nèi)容包括改造輸煤系統(tǒng)的流程，控制系統(tǒng)軟件構成，PLＣ程序編寫等.設計希望解決的問題：此項設計為了研究用ＰLC來設計整個輸煤系統(tǒng)能有效的減少對人體的傷害及加強工作效率。設計的內(nèi)容熱電廠輸煤系統(tǒng)分卸煤與上煤兩大部分，料斗和1＃-3＃皮帶負責把煤由鐵路配煤場輸送到發(fā)電房。煤在配煤場經(jīng)碾碎去渣和鐵硝后，由給煤機給煤經(jīng)４A＃－７A＃到0?；?B＃-7Ｂ＃到0#送進鍋爐,共1２條皮帶。在我的此次設計中，綜合考慮設計的實用性和其性價比，我采用了一臺ＰLＣ控制整個系統(tǒng)，有卸煤部分和上煤部分兩個獨立的部分；PLＣ與PC機不通信。ＰLC控制主要是輸煤系統(tǒng)的自動控制和手動控制部分，皮帶機和各設備的聯(lián)機控制由聯(lián)機控制面板操作。研究的方法和技術路線查閱資料，選定設計方案確定設計方案PＬＣ的選擇比較得出結論撰寫設計論文目錄摘要……………………．.……ⅠAbstrac…………………?！虻?章緒論………………。。１1．１基于ＰLＣ的輸煤控制系統(tǒng)的意義…………………．1第2章可編程序控制器的概況………．?！?。2２．1ＰLＣ的概念及發(fā)展………………。。…22.１。１可編程序控制的歷史…………．.。.22。2可編程序控制器的硬件及工作原理………………32．2．1可編程序控制器的基本結構…………………。.。３２。2.2可編程序控制器的物理結構………?！吹?章系統(tǒng)的硬件設計………………….…5３。1PLＣ機型的選擇……………………５3。1。１系統(tǒng)機型的選擇………………．。．53.２電動機的機型……………………６３．3電機主電路的設計………………8第4章系統(tǒng)的軟件設計……………………。94.1系統(tǒng)軟件控制…………………….．。…94.2卸煤部分的控制……………………。。114.3上煤部分的控制…………………….。1９第5章控制面板的設計……………….．.…。34結束語……………………?！＃?參考文獻……………………..37致謝…………。.38附錄………….．3９熱電廠輸煤傳送帶控制系統(tǒng)摘要：傳統(tǒng)的熱電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)。由于輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場環(huán)境十分惡劣,不僅極大損害了工人的身體健康,而且由于輸煤系統(tǒng)范圍大，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等麻煩,大大降低了發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。隨著發(fā)電廠規(guī)模的擴大,對煤量的需求大大提高，傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)己無法滿足發(fā)電廠的需要。本文在充分考慮輸煤系統(tǒng)的作用和運行可靠性基礎上，設計了一條兩路多段互為備用的輸煤系統(tǒng)，從結構上保證了輸煤系統(tǒng)的運行可靠性。根據(jù)輸煤系統(tǒng)范圍大、運行方式多，提出了基于三菱公司PＬC的輸煤控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案，該方案不僅降低了開發(fā)的工作量，而且降低了維護的工作量,同時也以后的升級提供了條件.關鍵詞：輸煤控制系統(tǒng)可編程序控制器PＬCThehｅataｎdpowerｐlantloｓeｓthｅＣontｒｏlsｙｓｔemofａbｅltofcoaｌＳｕmmarｙＡｂstｒaｃt：Ｔhetraｄｉtiｏnａlcoａltransfersystemofpoｗeｒplantｉsaｈalf—automaｔionsystemｂasｅdonrelａyconnectａｎｄmａnualwoｒk。Ａｓtheｅnｖｉronmenｔofｔhecoalｔranｓfｅｒsyｓｔｅｍissoeｘecrａble，itｎotonlydoｅｓharｍstotheworｋeｒ＇sｈeaｌtｈbutalsoｈasproblemslikｅbeltslide,beltavuｌsｉon,anｄｊaｍｏfｔhｅcoal-fａｌｌiｎｇｐipeaｎdｓoonfｏｒｉtsｌargescope。Thｉssｈaｒｐｌyｄecrｅasｅsｔheproｄｕctiｖeeficｉenｃyｏfthepｏwerplant。Alｏngｗiththeｄeｖelopmentｉnｓcaｌe,tｈｅcoａlrｅquｉreｍentｏfｐoｗerplantsiｎcｒeasｅｓｇreaｔlｙ。Ａｎｄtheｔraｄitiｏnaｌcoaltｒaｎsfｅrsystemcaｎ’tmeｅttheneedsｏfthesepｏwｅrplantsanymore．Tｈispａｐｅrｐｒoposｅdaｃoaltransfersystｅｍaftercarefulcｏnｓideraｔioｎoｎｔｈefuｎctｉｏnａnｄｒunｒeｌiability.Itinvolvｅsｔwｏsuｂｗays,whｉｃhconsｉsｔofｍulｔipｌeｓegmｅntsanｄｂacｋｕpｆｏreaｃｈother.Tｈiｓcaneｎsuｒetheｓystｅm’sreliabiliｔyoncｏｎfiguration.Consｉderｉｎgthelargesｃopeａndmｕｌtiwｏrkｍode，thiｓpaｐeｒpｕtｆorｗａｒdaｎｉｍplementalschemeｏfcoalｔraｎsferｃontrolsysteｍbasedonMITSUBＩSHI＇sPLC．Theschemeredｕｃesｔhｅｗoｒkｌoaｄoｆtheｅxpｌｏitａt(yī)ｉoｎandtｈｅmaintenance.Iｔｍakesfuｔuｒeprｏｍotioｎｆeasｉblｅ.Keywords:coaltransｆersystem，pｒogｒammａbｌeｌogiccontｒoｌｌleｒ，ＰＬC第1章緒論皮帶傳輸系統(tǒng)因其結構簡單，使用方便，造價低廉被廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事等方面,在采礦運輸、冶金送料、車站及碼頭的貨物運輸更是廣泛使用，同樣，發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)也采用皮帶傳輸。熱電廠輸煤系統(tǒng)是熱工廠中較為龐大的一個公用系統(tǒng)，其任務是卸煤、配煤、上煤以達到按時、保質(zhì)、保量的為機組提供燃煤的目的。１.1基于PLC的輸煤控制系統(tǒng)的意義傳統(tǒng)的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)，現(xiàn)場環(huán)境十分惡劣，工人們通過開動承前起后的皮帶運輸機及取煤機向鍋爐前的儲煤倉輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等故障。但對熱電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不容許斷煤的。輸煤系統(tǒng)工作時盡量將煤裝滿儲煤倉,不僅可以保證輸煤系統(tǒng)故障時，工人們有足夠的時間排除故障，也可以保證輸煤設備有充分的時間檢修。隨著發(fā)電廠規(guī)模的迅速擴大，輸煤系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)已無法滿足熱電廠的需要，因此需要對傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進行改造。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)具有以下特點：(1)任務重為了保證工業(yè)用煤,輸煤系統(tǒng)必須始終處于完好的狀態(tài).日累計運行時間達8—10h以上。(2）運行環(huán)境差、勞動強度大由于各種因素造成輸煤系統(tǒng)的運行環(huán)境惡劣、臟污,需要占用大量的輔助勞動力。(3）一次起動設各多，安全聯(lián)鎖要求高同時起動的設備高達2０—30臺以上,在起動或停機過程中有嚴格的聯(lián)鎖要求。第2章可編程序控制器的概況２.1PLＣ的概念及發(fā)展現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求作出迅速的反應，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程序控制器正是順應這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎的新型工業(yè)控制裝置，已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一?？删幊绦蚩刂破?ＰroｇrammableControｌler）本來應簡稱ＰC，為了與個人計算機（PeｒｓｏｎａｌＣｏmpｕｔer）的簡稱ＰC相區(qū)別，現(xiàn)在一般將可編程序控制器簡稱為ＰLC（ProgｒａmmａｂleLoｇｉｃCｏｎｔｒoｌｌer）。2.1．1可編程序控制器的歷史可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)又很大的關系.繼電器已有上百年的歷史,它是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關。在復雜的繼電器控制系統(tǒng)中,故障的查找和排除是非常困難的,可能會花費大量時間，嚴重地影響生產(chǎn)。196８年，美國最大的汽車制造廠家——通用汽車公司(GM)提出了研制可編程序控制器的基本設想，即：（1)編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；(２)維護方便，采用插件式結構;（3）可靠性高于繼電器控制柜;（4)體積小于繼電器控制柜；（5）成本可與繼電器控制柜競爭；（６）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機;（7）可直接使用1１5V交流輸入電壓；(８）輸出采用115Ｖ交流電壓,能直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸器等負載;(9)通用性強,擴展方便；(１０）能存儲程序，存儲器容量可擴展到4KB。１９6９年，美國數(shù)字設備公司（ＤEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器.70年代初期出現(xiàn)了微處理器,它的體積小、功能強、價格便宜，很快被用于可編程序控制器，使它的功能增強、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降.可編程序控制器不僅能實現(xiàn)對開關量的邏輯控制,還具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)處理、運動控制、模擬量PＩD控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能.在發(fā)達的工業(yè)化國家,可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應用在所有的工業(yè)部門，其應用已擴展到樓宇自動化、家庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設備和農(nóng)業(yè)等領域.2.2可編程序控制器的硬件及工作原理２。2．１可編程序控制器的基本結構可編程序控制器主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成(見圖2．1）。CPU模塊輸出模塊CPU模塊輸出模塊輸入模塊編程器~可編程序控制器接觸器電磁閥指示燈電源按鈕選擇開關限位開關電源（１)CPＵ模塊CPU模塊主要由微處理器(CＰＵ芯片）和存儲器組成.在可編程序控制系統(tǒng)中，CPＵ模塊相當于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存和數(shù)據(jù)。（2）I/O模塊輸入（Inｐｕt）模塊和輸出(Ouｔｐuｔ）模塊簡稱為Ｉ/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳,是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號,輸入信號有兩類:一類是從按鈕、選擇開關、數(shù)字撥碼開關、限位開關、接近開關、壓力繼電器等來的開關量輸入信號;另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號.（3)編程器編程器除了用來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時各種編程元件的工作狀態(tài)。(4)電源可編程序控制器使用22０V交流電源或24Ｖ直流電源。可編程序控制器內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的電路供電。某些可編程序控制器可以為輸入電路和外部電子檢測裝置（如接近開關）提供2４V直流電源，驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構的直流電源一般由用戶提供.２．２。2可編程序控制器的物理結構根據(jù)硬件結構的不同,可以將可編程序控制器分為整體式、模塊式和疊裝式。（1）整體式可編程序控制器整體式又叫單元式或箱體式，ＣPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個箱狀機殼內(nèi)，機構非常緊湊。它的體積小、價格低，小型可編程序控制器一般采用整體式機構。（２）模塊式可編程序控制器大、中型可編程序控制器和部分小型可編程序控制器采用模塊式機構.模塊式可編程序控制器用搭積木的方式組成系統(tǒng)，它由框架和模塊組成。模塊插在模塊插座上,后者在框架中的總線連接板上?？删幊绦蚩刂破鲝S家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用，如果一個框架容納不下所選用的模塊，可以增設一個或數(shù)個擴展框架，各框架之間用Ｉ/Ｏ擴展電纜相連。有的可編程序控制器沒有框架，各種模塊安裝在基板上。(3）疊裝式可編程序控制器三菱公司的ＦX系列可編程序控制器吸取了整體式和模塊式可編程序控制器的優(yōu)點,它的基本單元、擴展單元和擴展模塊的高度和深度相同，但是寬度不同。它們不用基板,僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的長方體，輸入、輸出點數(shù)的配置也相當靈活,有人將這種結構稱為疊裝式。第3章系統(tǒng)的硬件設計PＬC控制系統(tǒng)的硬件設計是指硬件選型。近十幾年來，國內(nèi)外眾多生產(chǎn)廠家提供了多種系列、功能各異的PＬＣ產(chǎn)品，已有幾十個系列、幾百種型號。PLC品種繁多，其結構形式、性能、I/O點數(shù)、用戶程序存儲器容量、運算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價格等各有不同,使用場合也各有側重。因此,合理選擇PLC，對提高PLC控制系統(tǒng)的技術、經(jīng)濟指標起著重要作用。3。１PＬＣ機型選擇3。1.1系統(tǒng)機型的選擇在考慮上述因素后，還要根據(jù)工程應用實際考慮其它一些因素，包括：性能價格比,毫無疑問，高性能的機型必然需要較高的價格，在考慮滿足需要的性能后，還要根據(jù)工作的投資狀況來確定機型；備品備件的統(tǒng)一考慮，無論什么樣的設備，投入生產(chǎn)以后都要具有一定數(shù)量的備品備件，在系統(tǒng)軟件設計時，對于一個工廠來說應盡量與原有設備統(tǒng)一機型們這樣就可減少備品備件的種類和資金積壓,同時還有考慮備品備件的來源,所選機型要有可靠的訂貨來源；計數(shù)支持，選定機型時還要考慮有可靠的計數(shù)支持,這些支持包括必要的技術培訓，設計指導，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。以此為依據(jù),我選用三菱公司的ＦX2N系列可編程序控制器。FX2Ｎ是ＦＸ系列中功能最強、速度最高的微型可編程序控制器,完全符合此設計的要求。整個熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺PLC控制,共有0#~7＃等１2條輸送帶,由一個控制室控制，將這一臺PＬC放在此控制室，對其說明如下：（１）控制要求整個控制系統(tǒng)可以分為卸煤和上煤兩個部分,而這兩部分都包括自動和手動控制。１#、2＃、３#輸送帶主要完成卸煤部分的工作,此部分具有自動控制和手動控制方式供選擇，并且具有緊急停止和故障報警的功能.當運行方式確定為自動控制后，按下起動按鈕,電鈴向各崗位發(fā)出預告信號,電鈴響6０S后自動停止,然后起動3＃輸送帶，再按逆煤流方向逐一起動每臺聯(lián)鎖電機，最后一臺電機起動完后，各臺設備正常運行。正常停機按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時后,各輸送帶按順煤流方向依次延時停機。如果遇其設備故障，該設備及其前面的設備立即停機，而該輸送帶以后的皮帶待料運完后停機。０#、４＃、５#、6＃、7＃輸送帶主要完成上煤部分的工作，其與卸煤部分的要求一致,只是有AD、BＤ兩種方式選擇來運行。（2）控制對象卸煤部分:上煤部分:①料斗電磁閥１個①犁煤機2臺拉繩開關1個拉繩開關2個②1#輸送帶②4＃A和4#Ｂ輸送帶皮帶傳動電動機1臺皮帶傳動電動機1臺拉繩開關1個拉繩開關2個③2＃輸送帶③５#A和5#Ｂ輸送帶皮帶傳動電動機1臺皮帶傳動電動機2臺拉繩開關1個拉繩開關2個④3#輸送帶④6#Ａ和６＃B輸送帶皮帶傳動電動機1臺皮帶傳動機2臺拉繩開關1個拉繩開關⑤7＃A和7＃B輸送帶皮帶傳動機電動機2臺拉繩開關⑥0＃輸送帶皮帶傳動機1臺拉繩開關1個輸入、輸出點數(shù)分配如下：(1）輸入點:卸煤、上煤時自動/手動切換需要2個輸入點；卸煤、上煤時的聯(lián)鎖啟動、停止、緊急停止需要６個輸入點；控制料斗、1＃～3#皮帶機需要４個輸入點;ＡD、ＢD的工作方式的選擇需要１個輸入點；犁煤機（2臺）、4#A~7#A(4#B～7＃Ｂ）和０＃皮帶機需要11個輸入點，共需要２４個輸入點。(2)輸出點：卸煤、上煤時的聯(lián)鎖啟動預告電鈴和故障報警電鈴需要4個輸出點；控制料斗電磁閥和1#～３#皮帶機需要4個輸出點；犁煤機（2臺）、4＃Ａ～7＃Ａ（4#B～7＃B)和0＃皮帶機需要11個輸出點，共需要1９個輸出點.綜上所述,共需要24個輸入點，19個輸出點，并考慮一定的裕量，我選擇的PＬC型號為FＸ2N-6４MＲ的PLC。3.2電動機的選型電機根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇Y系列三相異步電動機。電動機的定子饒阻為△接法，采用B級絕緣，采用全壓啟動。電動機的額定電壓為380V，額定頻率為50ＨZ，額定功率分別為:M１：卸煤部分1#輸送帶電動機Y20０Ｌ１-2(30KＷ)M2：卸煤部分2#輸送帶電動機Y160Ｍ1－２（11ＫW)Ｍ３:卸煤部分3#輸送帶電動機Ｙ2０0Ｌ１-2（30KW）M4：上煤部分4#Ａ輸送帶電動機Y132S1-２(5．5KW)M5：上煤部分5＃A輸送帶電動機Y200L2—２（3７KW）M6:上煤部分6＃Ａ輸送帶電動機Y２25M-2(45ＫW）M7：上煤部分７＃A輸送帶電動機Ｙ１60M2－2(1５KW)M８：上煤部分4#Ｂ輸送帶電動機Y1３2Ｓ1—２(5．5KW)M9:上煤部分5＃Ｂ輸送帶電動機Y200L2-2(3７KＷ)M1０:上煤部分6＃Ｂ輸送帶電動機Ｙ2２5M-２（４５KW）M１1:上煤部分7#Ｂ輸送帶電動機Y160Ｍ2－2（15KW)M1２:上煤部分0＃輸送帶電動機Y1６0M1-2(1１KW）Ｍ13：上煤部分犁煤機電動機(AD）Y１32S2—2(7.５ＫW)M14：上煤部分犁煤機電動機(BＤ）Y132S2－2(7.5KW）其電機型號的選擇如表3．1所示。表3.1電機型號參數(shù)表額定功率（KＷ）額定電流（A）同步轉(zhuǎn)速(ｒ/mｉn）效率（％）功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩電機臺數(shù)Y132Ｓ1—2５。５1１.129008５.50．887．02．02Y132Ｓ2—27。515２９0086．20。８87.０2。01Y１6０M1－2112１.82930８7。20．8８７.0２．0２Ｙ160M２－21529.４2９３０88．20。887.02。0２Y2０0L１—23０５6.9295０90。00.８９7。02。02Y２0０L2-2376９。8295090.5０.８97。02.02Y225M—245842970９１。50。8９7。０２。02選用原件如下表3.2所示表３.2元件列表序號元件名稱元件代號型號數(shù)量１刀開關QSHR1－6０13２按鈕開關ＳBLA19—11Ｂ/D6３轉(zhuǎn)換開關ＳＡSＺLW5—163４拉繩開關SＬＲN5—Ⅱ１45熱繼電器FRJR16-2012６熔斷器FＵNGT00363。3電機主電路圖的設計由于所有的皮帶電機和給煤機的工作方式和工作環(huán)境是一樣的，只是功率有所不同,所以衙門的主電路的接線方式是類似的，其主電路的接線圖如圖３.1所示.圖3．１電機接線圖第4章系統(tǒng)的軟件設計熱電廠輸煤控制系統(tǒng)主要是通過皮帶運機完成卸煤及上煤任務，本設計采用以PLC為核心控制12臺皮帶運輸機，其中1?！?皮帶機完成卸煤任務；４#~7#（有AD、BＤ兩條輸送線供選擇）皮帶機完成上煤任務。12臺皮帶運輸機、犁煤機分別用14臺電動機（M1～M14）帶動。4.１系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)軟件設計分為兩部分:卸煤部分和上煤部分。卸煤部分和上煤部分都有公共程序部分以及自動、手動控制部分,在這兩部分控制中主要包括起動、停止、緊急停止和故障停止四個部分。系統(tǒng)的自動控制控制如下：（1）起動。起動時,為了避免在前段運輸皮帶上造成煤料堆積而造成事故，系統(tǒng)要求逆煤料的流動方向按一定時間間隔順序起動，即先起動該段的最后一臺皮帶機或設備，經(jīng)過5S延時后,再依次延時起動該段的其它皮帶機和設備。起動時，先預警各設備，經(jīng)60Ｓ的延時后才起動各設備。卸煤部分：先起動3＃皮帶機，經(jīng)5Ｓ延時,起動２＃皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動１＃皮帶機，再經(jīng)過5S延時，起動料斗，完成卸煤部分的起動過程。上煤部分：先起動０#皮帶機,同時要選擇上煤的路線，經(jīng)5Ｓ延時,起動7#皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動6＃皮帶機,經(jīng)過5S延時,起動５#皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動４＃皮帶機，再經(jīng)過5S延時，犁煤機起動，完成上煤部分的起動過程.（2)停止。停止時為了使運輸皮帶上不殘留煤料而造成事故,系統(tǒng)要求順煤料流動方向按一定時間間隔順序停止，即先停止最前一臺皮帶機或設備，待30S延時后,在依次停止其它皮帶機或設備.卸煤部分:先停止料斗,經(jīng)過30Ｓ延時后,1#皮帶機停止,經(jīng)30S延時后,2#皮帶機停止，再經(jīng)30S延時,３＃皮帶機停止,完成卸煤部分的停止過程。上煤部分：先停止犁煤機，經(jīng)過30S延時后，4＃A（或4#B）皮帶機停止，經(jīng)過３0S延時后,5#A(或5#B）皮帶機停止，經(jīng)過3０S延時后,6＃A（或6＃B)皮帶機停止,經(jīng)過３0S延時后，７＃A(或7#B)皮帶機停止,再經(jīng)過30Ｓ延時后，０＃皮帶機停止，完成上煤部分的停止過程。（3）緊急停止。當整個系統(tǒng)遇有緊急情況或故障時,系統(tǒng)將無條件的把全部皮帶機停止。（４）故障停止。當某臺皮帶機或設備發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待煤料運完后才停止,如卸煤部分１＃皮帶機遇有故障時，1＃皮帶機和料斗立即停止，經(jīng)30S延時,2＃皮帶機停止，再經(jīng)過30S延時，3#皮帶機停止。手動控制過程跟自動控制過程的順序是一樣的，只是每個步驟都是手動操作的,而不是通過ＰLC來自動控制的。在設計中，首先將根據(jù)輸入輸出將PLC的輸入輸出點確定，分配所對應的觸點,其Ｉ/Ｏ分配如表4。1所示：表4.１系統(tǒng)I／O點分配清單輸入設備輸入點分配輸出設備輸出點分配卸煤自動/手動切換按鈕卸煤啟動按鈕卸煤停止按鈕卸煤急停按鈕料斗電磁閥1#皮帶傳動電機２＃皮帶傳動電機3＃皮帶傳動電機上煤自動手動/切換按鈕上煤啟動按鈕上煤停止按鈕上煤急停按鈕AD/BD運行選擇按鈕犁煤機電機(AD）犁煤機電機（BＤ)4#A皮帶傳動電機5＃A皮帶傳動電機6＃A皮帶傳動電機7＃A皮帶傳動電機４＃Ｂ皮帶傳動電機5＃Ｂ皮帶傳動電機6＃B皮帶傳動電機7＃B皮帶傳動電機0#皮帶傳動電機X0X1X2Ｘ３X4Ｘ５X6X7X10X11X1２X１3X１４X１5X16X17X20Ｘ２１X２2X23X２4X2５X26X２7卸煤啟動預告電鈴上煤啟動預告電鈴卸煤故障電鈴上煤故障電鈴料斗電磁閥1＃皮帶傳動電機２＃皮帶傳動電機3#皮帶傳動電機犁煤機電機（AD）犁煤機電機（BD）4#A皮帶傳動電機5#A皮帶傳動電機6＃A皮帶傳動電機7＃A皮帶傳動電機4#B皮帶傳動電機５＃B皮帶傳動電機6#Ｂ皮帶傳動電機7＃Ｂ皮帶傳動電機0＃皮帶傳動電機Y０Y1Y２Y3Ｙ4Ｙ5Y６Y7Y10Ｙ１1Y12Y13Y1４Y１5Y１6Y1７Ｙ20Ｙ２１Y22整個熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺ＰＬC控制,而在實際的運行過程中,整個輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分是兩個不同的工作過程，其工作的過程互不受干擾和影響.此輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分分別有單機和聯(lián)機控制、手動和自動控制的方式供選擇。軟件部分的設計主要是公共程序、自動控制程序和手動控制程序三部分，X0是自動/手動切換開關,當它為ＯN時將跳過自動程序，執(zhí)行手動程序,為ＯFＦ時將跳過手動程序,執(zhí)行自動程序，公共程序用于自動程序和手動程序相互切換處理。開始執(zhí)行自動程序時，要求系統(tǒng)處于與自動的順序功能圖中初始步對應的初始狀態(tài)。如果開機時系統(tǒng)沒有處于初始狀態(tài),則應進入手動工作方式,用手動操作使系統(tǒng)進入初始狀態(tài)后再切換到自動工作方式,也可以設置使系統(tǒng)自動進入初始狀態(tài)的工作方式。其系統(tǒng)程序的自動／手動切換示意如圖4。1所示.公共程序公共程序CJP0自動程序CJP1手動程序FENDP1X0X0P0圖4.1自動/手動程序切換示意圖4.2卸煤部分的控制（1）卸煤部分的公共程序控制:卸煤部分的公共程序中，初始化脈沖M8002將輔助繼電器M0初始化，利用M０使卸煤部分狀態(tài)初始化.Ｘ２和X3是控制卸煤的停止和緊急停止。卸煤公共部分梯形圖SETSETM0SETM1SETS24SETM1SETM2SETM8034X2X3M8002（2）卸煤部分的自動控制:起動：按下自動/手動切換按鈕S０,卸煤進入自動控制部分，按下起動按鈕SB0，Ｘ１接通，Y0接通發(fā)出預告電鈴信號，同時定時器T0接通定時６0S后，T0的常閉觸點斷開,電鈴聲停止，同時T0的常開觸點閉合,Ｓ20被置位,系統(tǒng)按逆煤流方向起動3#皮帶機即Y7接通,3＃皮帶機起動運行，同時T1開始定時，5S后T1的常開觸點閉合，S２1被置位,Y６接通，２#皮帶機起動運行，Ｔ２定時5S后，S22被置位,Ｙ5接通,１＃皮帶機運行,T３定時5S后,Y４接通,料斗運行。停止：按停止按鈕ＳB１，系統(tǒng)按順煤流的方向停止，Ｍ１和S2４被置位，各定時器復位,同時S24被置位，Y4復位，料斗停止運行，Ｔ４定時30S后，S25被置位,Y5復位，1#皮帶機停止運行，接著２＃、3＃皮帶機同樣延時３0S停止運行.緊急停止:按緊急停止按鈕SＢ2,M８03４線圈“通電”，禁止輸出，系統(tǒng)停止,M２的常閉觸點串聯(lián)控制定時器T４~T６復位。故障停止：系統(tǒng)的工作運行中,難免有皮帶機或設備發(fā)生故障，為了及時發(fā)現(xiàn)故障的設備，延長生產(chǎn)設備的使用壽命，確保工作人員的人身安全，在自動控制系統(tǒng)中設置故障停止程序是非常重要的環(huán)節(jié)。故障的產(chǎn)生有兩種情況：過載時間太長,過載保護的熱繼電器的常閉觸點斷開；皮帶機的拉繩開關動作常閉觸點斷開。其當某臺皮帶機或設備發(fā)生故障時，該皮帶機或設備及其前面的皮帶機或設備立即停止，而該皮帶機或設備以后的皮帶機待煤料運完后才停止。如在卸煤系統(tǒng)中，若是料斗發(fā)生故障,則Ｙ4立即復位，使料斗停止工作，而其后面的設備則按照正常的停機程序依次停機;若是1＃皮帶機發(fā)生故障,Y4和Y5立即復位,使料斗和1#皮帶機立即停止工作，其后面的設備或皮帶機按照正常的停機程序依次停機。在控制每個皮帶機的繼電器線圈的常閉觸點、停止和緊急停止控制的輔助繼電器M1的常閉觸點控制輸出線圈，當輸出線圈接通時，常閉觸點斷開,不會故障報警而停止,如果輸出繼電器控制的電機出現(xiàn)故障，常開觸點斷開,常閉觸點閉合，系統(tǒng)報警,同時該繼電器線圈和之前的設備停止，M１的常閉觸點串聯(lián)在個繼電器線圈的線路上,可以使系統(tǒng)在停止時不出錯而報警停止，Ｍ1的常閉觸點還通過串聯(lián)來控制T1～Ｔ3定時器，系統(tǒng)停止后,定時器被復位.同時為了能使工作人員實時實地的控制整個系統(tǒng)的工作過程,給每一臺設備或皮帶機都裝了一個顯示燈,當設備工作時,其顯示燈熄滅，在正常運行工作時，如果有設備或皮帶機發(fā)生故障時,電鈴聲響起,同時顯示燈亮,使工作人員知道有機器故障,通過其顯示燈工作人員便知道是哪一臺設備除了故障。其梯形圖如圖所示.(3）卸煤部分的手動控制：系統(tǒng)啟動時，默認的是手動控制方式,如果不選擇自動方式，系統(tǒng)就進入手動控制方式,Y0接通發(fā)出預告電鈴信號,定時器T7接通定時60Ｓ后,T7的常閉觸點斷開，電鈴聲停止。分別啟動控制料斗、1#~3#皮帶傳動電機的手動控制控制開關，就能啟動各設備，同時X2、Ｘ3的常閉觸點串聯(lián)控制Ｙ4~Y７，以達到停止的目的.卸煤部分順序功能圖如下:S0S0Y0T0S20SETY7T1S21SETY6T2Y2Y2S22SETY5T3S23SETY4K600K50K50K50X1T0T1T2T3Y7+M1Y6+M1Y2S24Y5+M1Y2Y4+M1S26S25S27RSTY4T4K300M2T4RSTY5T5K300M2T5RSTY6T6K300M2T6RSTY7RETZRSTY4Y5Y6Y7ZRSTY4Y5Y6ZRSTY4Y5M5M3M4卸煤自動控制部分梯形圖：CJCJP0SETS0SETY7SETS20SETS21SETM3X0M0S0X1Y0X2T0X3K600Y0T0T0S20M1T1K50T1Y7M1Y2SETY6SETS22SETM4M1T2S21Y6M1T2K50Y2ZRSTY4Y7M3ZRSTY4Y6M44SETSETS22SETY5SETM5M1M1T3Y5S22T3K50Y2SETY4SETS24Y4M1Y2S23RSTY4SETS25RSTY5SETS26S24S25M2Y4M2Y5T4T5K300K300ZRSTY4Y5M5SETSETS22SETS22S26M2Y6T6K300SETS22S27RET卸煤手動控制部分梯形圖:SETSETS22X0X2X2X2X2X2X3X1X3X3X3X3Y0X7X6X5X4T7Y7Y6Y5Y4K600Y0Y4Y5Y6Y7FENDP1T7P04.3上煤部分的控制(1）上煤部分的公共程序控制：卸煤部分的公共程序中，初始化脈沖M800２將輔助繼電器M6初始化，利用M6使卸煤部分狀態(tài)初始化.X12和X13是控制卸煤的停止和緊急停止。(2)上煤部分的自動程序：起動:按下自動/手動切換按鈕Ｓ1,接著按下起動按鈕SB3，Ｘ1１接通，Ｙ１接通發(fā)出預告電鈴信號，同時定時器T８定時60S后，T8的常開觸點閉合,電鈴聲停止，同時T8的常開觸點閉合，S30被置位,系統(tǒng)按逆煤流方向起動Y22接通,0＃皮帶機起動運行,同時T9開始定時,這時需要選擇上煤過程的路線（即AD、BＤ路線），５S后T9的常開觸點閉合,S31被置位,Y１５接通,4＃皮帶機起動運行，5＃～7#皮帶機和犁煤機依次延時5S起動.停止：按停止按鈕ＳB4，X１2接通，先停止犁煤機,系統(tǒng)按照順煤流方向依次使各設備停止工作：①如果系統(tǒng)是AＤ運行方式,首先Y1０復位,犁煤機(AD）停止工作.T18定時30S后，Ｔ1８的常開觸點閉合，Y1２置位，4＃A皮帶機停止工作，5＃A、6＃A、7#A、0＃依次延時30Ｓ停止運行。②如果系統(tǒng)是ＢD運行方式，首先Ｙ11復位,犁煤機（BD）停止工作。T23定時30Ｓ后,Ｔ23的常開觸點閉合，Y1６置位,4＃Ｂ皮帶機停止工作,５＃B、６#B、7＃B、0＃依次延時30S停止運行。緊急停止：按緊急停止按鈕SB５,如果系統(tǒng)是AD運行方式，則M8０34線圈“通電”,系統(tǒng)停止,M8的常閉觸點串聯(lián)控制定時器T18～Ｔ２２復位；如果系統(tǒng)是BＤ運行方式,則M803４線圈“通電”，系統(tǒng)停止，M8的常閉觸點串聯(lián)控制定時器T23~T2７復位。故障停止：在上煤系統(tǒng)中,若是犁煤機（ＡＤ）發(fā)生故障，則Y10立即復位,使犁煤機停止工作，而其后面的設備則按照正常的停機程序依次停機；若是4＃A皮帶機發(fā)生故障，Y１0和Y１2立即復位，使犁煤機（AD）和4＃A皮帶機立即停止工作，其后面的設備或皮帶機按照正常的停機程序依次停機。每個皮帶機的繼電器線圈的常閉觸點、停止和緊急停止控制的輔助繼電器Ｍ4的常閉觸點控制輸出線圈,當輸出線圈接通時,常閉觸點斷開,不會故障報警而停止,如果輸出繼電器控制的電機出現(xiàn)故障，常開觸點斷開,常閉觸點閉合,系統(tǒng)報警，同時該繼電器線圈和之前的設備停止,Ｍ4的常閉觸點串聯(lián)在個繼電器線圈的線路上,可以使系統(tǒng)在停止時不出錯而報警停止,Ｍ4的常閉觸點還通過串聯(lián)來控制T8～T17定時器，系上煤公共部分梯形圖：SETSETM6SETM7SETS41SETM7SETM8SETM8034X12X13M8002統(tǒng)停止后，定時器被復位.(3）上煤部分的手動控制:系統(tǒng)啟動時,默認的是手動控制方式，如果不選擇自動方式，系統(tǒng)就進入手動控制方式,Y１接通發(fā)出預告電鈴信號，定時器T28接通定時60S后,T28的常閉觸點斷開，電鈴聲停止。分別啟動控制犁煤機、４#~7＃和0＃皮帶傳動電機的手動控制控制開關，就能啟動各設備,同時X1２、Ｘ13的常閉觸點串聯(lián)控制Y12～Y２２，以達到停止的目的。上煤部分順序公共圖如下:S1S1Y1T8S30SETY22T9S31SETY15T10Y3ZRSTY12~Y15Y22Y3ZRSTY12~Y15S32SETY14T11K600K50K50K50X11T8T9T10T11Y22+M7Y15+M7Y14+M7SETS31SETS36X14+T9X14+T9Y3ZRSTY12~Y14S33SETY13T12K50T12Y13+M7Y3ZRSTY12~Y13S34SETY12T13K50T13Y12+M7Y3SETS41S35SETY10SETS41Y3Y10+M7M9M11M12M13ZRSTY16~Y22M10S36S36SETY21T14S37SETY20T15Y3ZRSTY16~Y21Y3ZRSTY16~Y20S38SETY17T16K50K50K50T14T15T16Y21+M7Y20+M7Y17+M7Y3ZRSTY16~Y17S39SETY16T17K50T17Y16+M7Y3S40SETY11Y11+M7Y3SETS46S41RSTY10T18K300M5T18M14M15M16SETS47S42S42RSTY12T19K300M8T19S43RSTY13T20K300T20S44RSTY14T21K300M8T21RSTY15T22K300M8T22RSTY11T23K300M8T23S47RSTY16T24K300M8T24S46S45M8S48RSTY17T25K300M8T25S49S49RSTY20T26K300M8T26S50RSTY21T27K300T27S51M8RSTY22RET上煤自動控制部分梯形圖:CJCJP2SETS1SETY22SETS30SETM9SETS31SETS34X0M6S1X11Y1X12T8X13K600Y1T8T8S30M7T9K50X14Y14T9Y10T9Y3M7Y22SETM10Y11ZRSTY12Y22M9ZRSTY16Y22M10S32S32SETY14SETS33SETM12M7T11Y14M7T111Y3K501SETY13SETS34SETM13M7T12Y13M7T121Y3K501S33S31SETY15SETS32SETM11M7T10Y15M7T10K50Y3ZRSTY12Y15M11ZRSTY12Y14M12ZRSTY12Y13M13S34S34SETY12SETS34SETS42M7T13Y12M7T131Y3K501SETY10S35SETS41Y3M7Y10SETY21SETS32SETM14M7T14Y21M7T14K50Y3S36ZRSTY16Y21M14SETSETY20SETS32SETM15M7T15Y20M7T15K50Y3S37S38SETY17SETS39SETM16M7T15Y17M7T151Y3K501ZRSTY16Y20M15ZRSTY16Y17M16S39S39SETY16SETS40SETS47M7T17Y16M7T171Y3S40SETY11Y3SETS46Y11M7S41RSTY10T18SETY42T18M8K300S42RSTY12T19SETY42T19M8K300K50S47S47RSTY16T24SETY48T24M8K300S43RSTY13T20SETY44T20M8K300S44RSTY14T21SETY45T21M8K300S45RSTY15T22SETY51T22M8K300S46RSTY11T23SETY47T23M8K300S50S50RSTY21T27SETS51T27M8K300S48RSTY17T25SETY49T25M8K300S49RSTY20T26SETY50T26M8K300S51RSTY22RET上煤手動控制部分梯形圖：CJCJP3X13X10K600T28X11Y1P2X12Y1Y10Y10X15X13X12Y11Y11X16X13X12Y12Y12X17X13X12Y13Y13X20X13Y14Y14X21X13Y15Y15X22X13X12X12X12T28Y16Y16Y16X23X13X12Y17Y17X24X13X12Y20Y20X25X13X12Y21Y21X26X13X12Y22Y22X27X13X12FENDP3第5章控制面板的設計在此設計中的整個控制系統(tǒng)中分為卸煤和上煤兩個部分,在實際的工作環(huán)境中，兩個部分的距離很遠,而且工作運行中互不影響,為了控制方便以及在現(xiàn)場的操作方便和安全,根據(jù)電氣原理圖的設計可以在總控制室設計一個控制柜，它的控制面板（如圖５．1所示）上有電源開關及顯示，卸煤和上煤部分的聯(lián)機起動、停止、急停按鈕及顯示，上煤部分的皮帶機運行方式的選擇開關和顯示等。在系統(tǒng)的工作中，手動運行時，在每臺的設備的旁邊裝有拉繩開關來控制各臺設備。電源開電源開電源關HL2HL1HL3HL4HL5HL6HL7HL8HL9HL10HL11HL12HL13HL14S0SB0SB1SB2S1SB3SB4SB5S2圖５.1系統(tǒng)控制面板下面對控制面板圖中的符號所表示的功用說明下表5。1所示：表5.１控制面板符號功用表符號功能及注釋Ｓ0卸煤自動／手動切換開關SＢ0卸煤啟動按鈕ＳＢ1卸煤停止按鈕SB2卸煤急停按鈕Ｓ1上煤自動/手動切換開關ＳB3上煤啟動按鈕ＳB４上煤停止按鈕ＳB5上煤急停按鈕Ｓ2AD/BD運行方式選擇開關ＨＬ1、HL2電源開關顯示燈HL3、HL4卸煤自動/手動選擇顯示燈HＬ5卸煤啟動顯示燈HＬ６卸煤停止顯示燈ＨL7卸煤急停顯示燈HL8上煤自動/手動選擇顯示燈HL9、HL１0上煤啟動按鈕HL11上煤停止按鈕HＬ12上煤急停按鈕HL13、ＨL14AD/BＤ運行方式選擇顯示燈結束語經(jīng)過幾個月的努力,終于圓滿完成了基于PLC的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)的設計。本次設計是采用了可編程序控制器PLC的自動控制系統(tǒng)對原有的繼電器－接觸器的控制系統(tǒng)進行了徹底的技術改造。熱電廠輸煤控制系統(tǒng)是熱電廠較為龐大的一個工業(yè)系統(tǒng),其任務是卸煤、上煤以達到按時、保質(zhì)、保量的為機組提供燃煤的目的.以往,采用的繼電器方式的邏輯控制，控制方式落后，系統(tǒng)復雜,發(fā)現(xiàn)和排除故障困難。所以，在此設計中我采用可編程序控制器ＰLC對熱電廠的整體皮帶機輸煤控制系統(tǒng)進行控制,用軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的控制邏輯功能。根據(jù)輸煤系統(tǒng)的逆煤啟動、順煤停止、故障停止、緊急停止的要求。因熱電廠是２4小時不間斷工作的,不能進行現(xiàn)場調(diào)試和實際操作的考驗,但其在理論上完全滿足實際熱電廠的設計要求。設計說明書還詳細介紹了ＰＬC的工作原理、PLＣ設計的方法和步驟.在現(xiàn)有的輸煤自動控制系統(tǒng)中添加一個通信部分,通過與總控制的通信，完成輸煤自控系統(tǒng)的監(jiān)控集中控制是更先進、自動化程度更高的控制方向。由于本人經(jīng)驗不足在設計方面存在缺陷，懇請老師批評指正。參考文獻[１］廖常初．《可編程序控制器應用技術》重慶:重慶大學出版社，1９96［2］廖常初．《可編程序控制器的編程方法與工程應用》重慶:重慶大學出版社,２00１[3]金慧．《可編程序控制器及其系統(tǒng)》重慶:重慶大學出版社，2002［４]汗琪，郭健?！犊删幊绦蚩刂破髟砑皯谩繁本褐袊娏Τ霭嫔?200４［5］鄧則名,鄺穗芳等?！峨娖髋c可編程序控制器應用技術》北京：械工業(yè)出版社，1997［６]周少武.《大型可編程序控制器系統(tǒng)設計》北京：中國電力出版社,20０1［7]曹輝。《可編程序控制器系統(tǒng)原理及應用》北京：電子工業(yè)出版社，2００3［8]路林吉．江龍康．《可編程序控制器原理及應用》北京：清華大學出版社，２002［９]劉豹．《現(xiàn)代控制理論》北京：機械工業(yè)出版社,1989[1０］鐘秋海，付夢印．《現(xiàn)代控制理論與應用》北京：機械工業(yè)出版社,１996[11]李仁?！峨娖骺刂啤繁本簷C械工業(yè)出版社，1998［12］張進秋．《可編程序控制器原理及應用實例》北京：機械工業(yè)出版社，200３[１3］屠志健.《電力專業(yè)英語》上海：上海外語教育出版社,２00０［14]張新文?！睹旱V皮帶電機的集中控制》西安：陜西煤炭技術出版社，２000[１5］閻峻榮。《PLC在皮帶運輸機中的應用》電氣時代,２0０2[１6]陳蘊基。《皮帶運輸機的PＬC控制》交通與計算機,2０01［17］鮑林.《ＰLC在放電廠輸煤系統(tǒng)中的應用》電站系統(tǒng)工程，20０0[１8］陳剛．《自動輸煤控制系統(tǒng)研究》重慶大學碩士學位論文,2004［19］楊開國.《電廠輸煤系統(tǒng)的程控技術改造研究》武漢大學碩士學位論文，2０03［20]MarkRｏseｗｅｌl《ProgramminｇLogｉcControｌ》CambrｉgePｒess，20０2致謝在盧望老師的悉心指導下，我終于設計完成了基于PLC的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)的畢業(yè)設計。通過此次畢業(yè)設計，我學習了很多新知識、新方法、新觀點，更是對我這幾年學習的一個總結。在設計過程中，我進一步加深了PLＣ的學習，熟悉了工業(yè)控制系統(tǒng)設計的一般程序；鍛煉了我的學習能力、分析問題與解決問題的能力,也鍛煉了我克服困難的勇氣和決心。這些都為我今后的工作奠定了良好的基石，因此我感到收獲很大。在此次設計中，老師給了我莫大的幫助與指導，在此我表示最衷心的感謝.附錄附錄Ａ系統(tǒng)PLC硬件接線圖附錄B系統(tǒng)程序指令表卸煤公共部分指令表：LDM８002SEＴM0LDX2SEＴＭ１SＥTS24LＤX3SＥＴM１ＳETM2SＥTM803４卸煤自動控制部分指令表:LDX0CJP０ＬDM0SＥＴS0STLS0LDX1ORY0AＮＩX2ANIX３OUTＴ0K600ANIT0OＵTＹ０ANDT0SEＴS20STLＳ2０SETY7LDIＭ1OUTT1K５０LＤT１SETＳ2１LDIY7AＮＩM１ＯUTＹ2SETM3ANDM3ZRSTY4ZRSTY５ZＲSＴY6ZＲSTY７ＳTLS２1ＳETY６LＤＩM1OUTＴ2K50LDT2SETS22ＬDIＹ6ＡNIM1OUTＹ2SＥTM4AＮDM4ZRSTＹ4ZRSＴY5ＺRSTY6ＳＴLS22ＳETY5LＤIＭ1OＵTT3K５0LＤT3SＥTＳ2３LDＩY５ANＩM１O(jiān)UTY2SＥTＭ5ANDM5ZRSTY4ZRＳTY５STLS23SＥTY４LDIY4ANIM１ＯUTY２SETS24ＳTLS24RSＴY４ＬDIＭ2OUTT4Ｋ３00LDT4SETＳ25ＳTLＳ25RSTＹ5ＬDIM2OUTT5K３00LＤT5SETS2６SＴLＳ２6RSTY６LＤIM２OUTT6K３０0LDT６SＥTS27SＴLS27RSＴY７REＴ卸煤手動控制部分指令表：LDIX0CJP1LDX1OＲY0ANIX2ANIX3OUTT７K600ＡＮＩＴ７OUTY0LＤX4ORY4ANIＸ2ANＩＸ３ＯＵＴY4LDX5ORＹ5ＡNIＸ2ANIX3OUＴＹ５LDX6ORY6AＮＩＸ2ＡNIX3OUTY6LＤX7OＲY7ANIＸ2ANIX３ＯＵTＹ7ＦEND上煤公共公共部分指令表:LDM800２SＥTM６LDX12SETＭ7ＳETS４1ＬDＸ１3SETM7SＥTM８SＥTM80３４上煤自動控制部分指令表:ＬDX10CJP2LDＭ3SＥＴS1STLS1LＤX11ORＹ1ANIX１2AＮＩＸ13OUTT8K600ANＩT8ＯＵTY1ANＤＴ8SETS30ＳTLS3０SＥTＹ22LDM7ＯUTＴ9K５0LＤIX1４ANＤＴ9SEＴS３1ＬＤX１4ＡNＤT9ＳETＳ36ＬDIY22ANＩＭ７ＯUＴＹ3ANＤY10SEＴM９ANDＹ11SＥＴM10AＮDM9ZＲＳTY１2ZRSＴY13ＺRSTY14ZRSTＹ15ＺRＳTY２２AＮDM１0ZＲSTY16ＺＲＳTＹ17ＺRＳTY2０ＺRSTＹ2１ZRSTＹ２2SＴＬS31SEＴY15LDIM7OUTＴ10K50LＤT1０SETＳ32LDＩY15ＡNIM7OＵTY3SETM11ANDM１1ZRSＴＹ12ＺRＳＴY1３ZRSTY14ZＲSTY15STLS3２ＳEＴＹ１4ＬDIM７OUTT11K50LDＴ11ＳETＳ33LＤIY１4ＡＮIM７OUTＹ3SEＴＭ1２ANDM１2ＺＲSTY１2ZRＳTＹ13ZRSTＹ14SＴＬS３３SＥTY13LＤIM７OUTＴ12K50ＬDT12SETＳ34ＬＤIY13ANＩM7ＯＵTY3SＥTM1３ANDM１3ZRSTＹ１2ZRSTＹ１3STLＳ3４SＥＴY12LＤIM７ＯUTT１3K5０ＬDT１3SEＴS3５LDＩY12ANＩM7ＯUTY3SETS4１SETS４2STＬS35SEＴY1０LDIY1０ANIM7OUTＹ3SEＴS41STLS３６SETＹ２1LＤIM７OＵＴT1４Ｋ５0ＬDT１4ＳEＴS37LＤＩＹ21AＮIM7OUＴＹ3SETM14ＡNDM14ZRＳTY1６ZRSTＹ17ZRSＴＹ20ＺＲSTＹ21SＴLS３7LDIM7ＯＵTT15K5０LDT1５SETS３8LDIY20ANIM7OＵTＹ３SＥTM15ANDM1５ZＲＳTY1６ZRＳTＹ17ZRSTＹ2０SＴＬS３８ＳETY1７LDIＭ7OUTT１6K５0LDＴ16SETS３９LDＩY17ANIM7OUTY3SEＴＭ16ANDＭ16ZRSTＹ16ZRＳTＹ１７STＬＳ39SETＹ16LDIM7OUTＴ17Ｋ50ＬDＴ１7SETS4０LDＩＹ16ANIM7ＯUTY３SEＴＳ４6SETS47STＬＳ40SETＹ11ＬDＩY1１ＡＮIＭ7OUＴY３SETS４6ＳＴＬS41RSTY１0LDＩM8OUTT１8K300ＬDT18SETS４2STLＳ4２RSTY１2LＤIＭ8OUTT19K3００ＬＤT19SETS43ＳTLS43RSＴY１3ＬDＩM8OUTT20Ｋ300LDＴ20ＳＥTＳ44STLS44RＳTY14LＤＩＭ8OUTT21K3０0LDT21ＳETS45STLS４5ＲＳTY15LDIM8ＯUＴT22K30０ＬDT２2SETS51STLＳ46ＲSＴY1１LDIＭ8ＯＵTＴ23Ｋ300ＬDT23SＥTＳ47STLＳ4７RSTY1６LＤＩM8OUTT２４K30０LDT24SETS48ＳTＬＳ4８ＲＳＴY1７LDIM8ＯUTＴ25Ｋ３00LDT2５ＳEＴＳ49ＳTLS49RSＴY2０LDIＭ８ＯＵTT26K３０0LＤT２6SETＳ50STLS５0RSTY２１ＬDＩM8OUTT27K300LＤＴ27ＳETＳ5１STLS5１RSＴY22REＴ上煤手動控制部分指令表:LDIX10CJP3LＤX11ORＹ１ANIX１2ＡＮIX13OUTT2８K6０0ANＩＴ28OUＴY1ＬDＸ15ＯRY10ANIX1２ANIX13OUTＹ１0LＤX16ORY11AＮＩX12ANIX13OUTY１1LDＸ17ORY１2ANIX1２AＮＩX１3ＯUTY1２ＬDＸ20ORY1３ANIX１２ＡNIＸ13ＯUTY１３LDＸ21ORＹ14ANＩX12ANＩX１3OＵTY1４LDX２2ORY1５ＡNIX１2AＮIX13OUTY15ＬＤX23ＯRY１６ANIX１２ANIX１３OUＴY16LDX24ORY１7AＮIX１2ANIＸ13OUTY17LDＸ２5ORY20AＮIX12AＮIX１3OUTY20LＤＸ2６OＲY2１ANIX12ANＩＸ13OUTY21LDＸ27ＯRY22ANＩX１２AＮIX13ＯUTY２2FEND基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計摘要:步進電動機由于用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又非常可行，因此在打印機等辦公自動化設備以及各種控制裝置等眾多領域有著極其廣泛的應用。本文介紹的是一種基于單片機的步進電機的系統(tǒng)設計，用匯編語言編寫出電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止程序，通過單片機、電機的驅(qū)動芯片ULN2004以及相應的按鍵實現(xiàn)以上功能，并且步進電機的工作狀態(tài)要用相應的發(fā)光二極管顯示出來。本文內(nèi)容介紹了步進電機以及單片機原理、該系統(tǒng)的硬件電路、程序組成，同時對軟、硬件進行了調(diào)試，同時介紹了調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題以及解決問題的方法。該設計具有思路明確、可靠性高、穩(wěn)定性強等特點，通過調(diào)試實現(xiàn)了上述功能。關鍵詞：步進電機；脈寬調(diào)制;驅(qū)動機構；單片機；轉(zhuǎn)動DesignofTheControlSystemofStep-motorAbstract:Theopen—loopsystemwhichiscomposedbystep-motorissimple，cheapandverypractical，sothereareverywiderangeofapplicationsinprintersandotherofficeautomationequipmentandvariouscontroldevices，andmanyotherfields。Thisarticledescribesonedesignofstep—motorsystembasedonmicrocontroller.Theprogramofthepreparationofamotor，reverse,speedup,slowdown，stopiswrittenbycompilelanguage.Theabovefunctionsarerealizedthroughthemicrocontroller，motordriverchipULN2004andcorrespondkey,andtheworkstateofsteppermotorisdiaplayedthroughthelight-emittingdiode。Thisarticleintroducestheprincipleofsteppermotorandsingle—chipmicrocomputer，thesystemhardwarecircuit，theprogramcomponents，whilesoftwareandhardwareforthedebugging，atthesametimeintroducestheproblemswhichareappearedinthedebuggingprocessandthesolutionsoftheproblems。Thedesignhastheadvantagesofclear,highreliability,strongstability，etc。,andtheabove—mentionedfunctionsarerealizedthroughthedebugging。。KeyWords：Steppermotor;Pulse—widthmodulated;drivingmechanism；singlechip；rotation目錄HYPERLINK\l”_Toc231933227”序言1第1章緒論2HYPERLINK\l”_Toc231933229"1.1課題研究的目的和意義21.2國內(nèi)外研究概況2_Toc231933232"第2章步進電機與單片機簡介42。1。1步進電機概述4HYPERLINK\l”_Toc231933235"步進電機的工作原理6_Toc231933237"2。2步進電機驅(qū)動系統(tǒng)介紹92.2.2步進電機繞組的電氣特性10HYPERLINK\l”_Toc231933240"2。3單片機原理112。3.1單片機原理概述11HYPERLINK\l”_Toc231933242"單片機的應用系統(tǒng)122。3.3AT89C51簡介13_Toc231933250”3.1系統(tǒng)整圖17HYPERLINK\l”_Toc231933245”3.2電源部分18HYPERLINK\l”_Toc231933246"3.3按鍵部分18HYPERLINK\l”_Toc231933247”3.4驅(qū)動部分19HYPERLINK\l”_Toc231933248"3.5狀態(tài)指示部分20HYPERLINK\l”_Toc231933249"3。6時鐘部分20_Toc231933253”4。2系統(tǒng)主程序21_Toc231933255”4.4前進部分22HYPERLINK\l”_Toc231933256"4。5后退部分23HYPERLINK\l”_Toc231933257”4.6加速部分24HYPERLINK\l”_Toc231933258”4.7減速部分25第5章系統(tǒng)的調(diào)試與檢測26HYPERLINK\l”_Toc231933261”5。1程序編譯時的錯誤與解決方法26HYPERLINK\l”_Toc231933262”5。2LM7812輸出電壓錯誤與解決方法265.3步進電機轉(zhuǎn)動錯誤及解決方法26HYPERLINK\l”_Toc231933264"5.4結論與展望27致謝29附錄1:源程序清單30HYPERLINK\l”_Toc231933268"附錄2:英文資料及其中文翻譯35基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)設計序言步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關鍵產(chǎn)品之一，廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中。它是用電脈沖信號進行控制，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的角位移或線位移的微電動機，它最突出的優(yōu)點是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動等,并且用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又非?？尚?，因此在打印機等辦公自動化設備以及各種控制裝置等眾多領域有著極其廣泛的應用。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，步進電動機的需求量與日俱增，研制步進電機驅(qū)動器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。本次畢業(yè)設計選用的步進電機是四相步進電機，通過軟件和硬件的結合實現(xiàn)步進電機的啟停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速功能,并且步進電機所處的狀態(tài)用相應的發(fā)光二極管顯示。主要通過三大塊來設計，包括驅(qū)動電路的設計、狀態(tài)顯示部分和按鍵部分是設計。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而精確地控制轉(zhuǎn)動角度;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的角度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。本次論文分為六章，序言簡要介紹了此次設計中有關步進電機及其驅(qū)動器的相關概念.第1章是緒論，主要探討了步進電機的研究背景和本論文的主要研究內(nèi)容；第2章步進電機與單片機的原理；第3章系統(tǒng)整體硬件結構；第4章系統(tǒng)的軟件設計;第5章系統(tǒng)的調(diào)試與檢測；最后是參考文獻、附錄和致謝。通過七章內(nèi)容的描述，詳細介紹了本次畢業(yè)設計的內(nèi)容、方法、以及設計中遇到的問題和解決問題的途徑。第1章緒論1.1課題研究的目的和意義步進電動機是用電脈沖信號進行控制，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的角位移或線位移的微電動機,它最突出的優(yōu)點是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實現(xiàn)調(diào)速,快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動等，并且用其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價，又非常可行，因此在打印機等辦公自動化設備以及各種控制裝置等眾多領域有著極其廣泛的應用.隨著微電子和計算機技術的發(fā)展，步進電動機的需求量與日俱增，研制步進電機驅(qū)動器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。1。2國內(nèi)外研究概況步進電機是國外發(fā)明的。中國在文化大革命中已經(jīng)生產(chǎn)和應用,例如江蘇、浙江、北京、南京、四川都生產(chǎn)，而且都在各行業(yè)使用,驅(qū)動電路所有半導體器件都是完全國產(chǎn)化的，當時是全分立元器件構成的邏輯運算電路，還有電容耦合輸入的計數(shù)器，觸發(fā)器，環(huán)形分配器。國外在大功率的工業(yè)設備驅(qū)動上,目前基本不使用大扭矩步進電動機，因為從驅(qū)動電路的成本，效率，噪音，加速度，絕對速度，系統(tǒng)慣量與最大扭矩比來比較，比較不劃算，還是用直流電動機，加電動機編碼器整體技術和經(jīng)濟指標高。一些少數(shù)高級的應用，就用空心轉(zhuǎn)杯電機，交流電機。國外在小功率的場合,還使用步進電機，例如一些工業(yè)器材,工業(yè)生產(chǎn)裝備，打印機，復印件，速印機,銀行自動柜員機.國外用許多現(xiàn)代的手段將步進電機排擠出驅(qū)動應用，