畢業(yè)設計--皮帶運輸機的plc控制系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在物流企業(yè)機電輸送中，需要把一件物品從某一位置搬到另一位置，并且能自動完成工序，因此輸送帶控制系統(tǒng)被廣泛運用于物流行業(yè)，然而，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)有著接線復雜、抗干擾能力差和容易接觸不良從而造成故障的缺陷，而且功能擴展性差。PLC系統(tǒng)因其可靠性高、編程簡單、功能完善而越來越受到青睞，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)已逐步被P

2、LC系統(tǒng)所取代。目前傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)己逐步為PLC所取代這是一種發(fā)展的趨勢。接觸繼電器控制系統(tǒng)是根據(jù)一定的生產(chǎn)機械，一定的生產(chǎn)工藝，采用硬接線方式，以完成一定的邏輯控制(包括空間控制、時間控制等)功能的。而一旦生產(chǎn)機械不同或生產(chǎn)工藝變更，則系統(tǒng)必須重新設計改造。而PLC技術，由于采用了微電了技術和計算機技術，其邏輯控制功能可以通過軟件編程來實現(xiàn)。因此當生產(chǎn)機械或生產(chǎn)工藝變更，只需改變程序或變更一下接線端子就可以了。本文介紹了基于

3、的輸送帶控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過控制輸送帶的運行與停止、翻身電機和推桿電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了工作的順利進行。</p><p>　　關鍵詞：PLC；輸送帶；使用</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1前言

4、1</b></p><p><b>　　1.1研究背景1</b></p><p><b>　　1.2文獻綜述2</b></p><p>　　1.3設計工作方案3</p><p>　　2PLC系統(tǒng)的工作分析及特點4</p><p>　　2.1 工作流程分析

5、5</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的工作步進時序圖6</p><p>　　2.3 PLC的特點6</p><p>　　3輸送帶控制系統(tǒng)描述及其系統(tǒng)運行要求7</p><p>　　4確定系統(tǒng)的輸入輸出點數(shù)及PLC類型8</p><p>　　5 PLC皮帶運輸機概述9</p><p>

6、　　5.1 PLC控制技術在煤礦井下的應用9</p><p>　　5.2 控制系統(tǒng)組成10</p><p>　　6 皮帶運輸機的設計10</p><p>　　6.1系統(tǒng)總體設計10</p><p>　　6.2 系統(tǒng)的硬件設計11</p><p>　　6.2.1 PLC 選型11</p><

7、;p>　　6.2.2 I/O 分配表12</p><p>　　6.2.3 I/O 接線圖12</p><p>　　6.3 系統(tǒng)的軟件設計13</p><p>　　6.3.1 模塊編程思想13</p><p>　　6.3.2 主程序的設計14</p><p><b>　　7 結(jié)語16</

8、b></p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　目前，輸送帶控制系統(tǒng)在工業(yè)領域有著廣泛的應用，此外，輸送帶控制系統(tǒng)也廣泛運用于物流行業(yè)，采用傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)，不僅接線復雜、抗干擾能力差，易因接觸不良而造成故障，而且功能擴展性差。PLC系統(tǒng)因其可靠性高、編程簡單、功能完善而越來越受到青睞，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)已逐步被PLC系統(tǒng)所取

9、代。</p><p>　　目前傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)己逐步為PLC所取代這是一種發(fā)展的趨勢。接觸繼電器控制系統(tǒng)是根據(jù)一定的生產(chǎn)機械，一定的生產(chǎn)工藝，采用硬接線方式，以完成一定的邏輯控制(包括空間控制、時間控制等)功能的。而一旦生產(chǎn)機械不同或生產(chǎn)工藝變更，則系統(tǒng)必須重新設計改造。而PLC技術，由于采用了微電了技術和計算機技術，其邏輯控制功能可以通過軟件編程來實現(xiàn)。因此當生產(chǎn)機械或生產(chǎn)工藝變更，只需改變程序或變更一

10、下接線端子就可以了。本文介紹了基于的輸送帶控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過控制輸送帶的運行與停止、翻身電機和推桿電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了工作的順利進行。</p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>　　目前，輸送帶控制系統(tǒng)在工業(yè)領域有著廣泛的應用，此外，輸送帶控制系統(tǒng)也廣泛運用于物流行業(yè)，采用傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)，不僅接線復雜、抗干擾能力差，易因接觸不良而

11、造成故障，而且功能擴展性差。PLC系統(tǒng)因其可靠性高、編程簡單、功能完善而越來越受到青睞，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)已逐步被PLC系統(tǒng)所取代。</p><p>　　目前傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)已逐步為PLC所取代這是一種發(fā)展的趨勢。接觸繼電器控制系統(tǒng)是根據(jù)一定的生產(chǎn)機械，一定的生產(chǎn)工藝，采用硬接線方式，以完成一定的邏輯控制(包括空間控制、時間控制等)功能的。而一旦生產(chǎn)機械不同或生產(chǎn)工藝變更，則系統(tǒng)必須重新設計改造。而

12、PLC技術，由于采用了微電了技術和計算機技術，其邏輯控制功能可以通過軟件編程來實現(xiàn)。因此當生產(chǎn)機械或生產(chǎn)工藝變更，只需改變程序或變更一下接線端子就可以了。本文介紹了基于的輸送帶控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過控制輸送帶的運行與停止、翻身電機和推桿電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了工作的順利進行。所以本文對PLC在輸送帶自動控制裝置中的應用的研究是非常有意義的。</p><p>　　本文的研究目的就是對PLC技術有個更加全面深入的了解，深入

13、研究PLC應用在輸送帶自動控制裝置中是如何設計并且運行的。繼而在現(xiàn)實中能夠更加熟悉這項技術，能夠熟悉運用這個技術。</p><p><b>　　1.2文獻綜述</b></p><p>　　由于軟PLC具有通用性、兼容性高、價格低廉、編程方便、易于與網(wǎng)絡連接等優(yōu)點，在歐美等西方國家都把軟PLC作為一個重點對象進行研究開發(fā)。</p><p>　　目

14、前軟PLC產(chǎn)品在國外主要有美國，歐洲和口本的產(chǎn)品，美國和歐洲的PLC技術是在相互隔離的情況下獨自研發(fā)出來的，所以美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有很大的差異。口本的PLC技術是從美國引進的，但口本主要定位在小型的PLC上。所以口本的PLC產(chǎn)品以小型化著稱。</p><p>　　歐洲生產(chǎn)PLC的廠商主要有德國的西門子公司、AGE公司、法國的TE公司。</p><p>　　西門子生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品主要有S

15、S和S7系列。其中S7系列產(chǎn)品是西門子公司在系列的基礎上推出的新產(chǎn)品，S7系列產(chǎn)品的主要特點：完全符合IEC61131-3標準開發(fā)環(huán)境集成化程度高；圖形化編程非常方便；極高的可靠性；極豐富的指令性豐富的內(nèi)置集成功能；實時特性；強大的通訊能力；豐富的擴展模塊。美國的廠商主要有ABB公司、通用電氣公司、MODICON公司、德州儀器公司等。日本的小型最具特色，在小型機領域中頗具盛名，主要的廠商有三菱、歐姆龍、松下等。</p>&

16、lt;p>　　在國內(nèi)，主要以計算機為依托，借助其豐富的軟硬件資源并以某一操作系統(tǒng)為平臺而開發(fā)的開放式體系結(jié)構(gòu)軟PLC的技術路線，這樣就避開了制約我國傳統(tǒng)硬件可靠性差的缺點，使得我國在今后開發(fā)的軟PLC技術條件上與國外基本處于同一起跑線上，可以充分發(fā)揮我國在軟件技術方面的人力資源和智力特長，從而使我國有可能在較短的時間內(nèi)，以較少的投入實現(xiàn)軟PLC在品種、數(shù)量和性能上不僅可以滿足國內(nèi)的需求，而且能在國際上占一席之地。如果我們采取“揚長

17、避短，避硬重軟，軟件突破，以軟代硬，技術成套，易于生產(chǎn)”的思路，致力于以工業(yè)通用微機為硬件平臺，將與國外同行重新站在一條起跑線上。所以，發(fā)展軟PLC將對我國的工業(yè)控制領域產(chǎn)生很重要的影響。目前國內(nèi)己經(jīng)有不少公司正在研究開發(fā)的具有 自主版權(quán)的軟PLC產(chǎn)品，并且有部分產(chǎn)品己經(jīng)基本達到國際上要求的軟PLC的性能指標。其中像國內(nèi)某公司生產(chǎn)的軟PLC產(chǎn)品，主要基于Windows98系統(tǒng)，主要應用于電磁攪拌控制系統(tǒng)，其產(chǎn)品基本符合IEC611

18、31-3標準，并且操作簡便，專業(yè)性強。但同時存在不少缺點，比如人機交互界面過于簡潔；梯形圖編輯器智能化程度不高指令集過于簡單；用途過于單一等</p><p>　　在軟PLC的開發(fā)平臺方面。目前，國內(nèi)外大多數(shù)的軟PLC以Windows和為操作平臺，DOS環(huán)境下可以輕松實現(xiàn)實時控制的要求，但是DOS環(huán)境是單任務處理方式，使得PC機的潛力未能充分發(fā)揮，系統(tǒng)的功能和靈活性也受到了限制。而操作系統(tǒng)具有操作界面良好，程序開發(fā)

19、相對容易，開發(fā)程序可移植性好，多任務等優(yōu)點，同時具有實時響應特征和搶占式多任務調(diào)度機制，因此在下開發(fā)實時多任務系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢；另外，Windows為應用程序的開發(fā)提供了豐富的內(nèi)部接口函數(shù)。但Windows并不是一個理想的實時控制系統(tǒng)。同時，系統(tǒng)是收費的，這樣就增加了成本。而采用Linux操作系統(tǒng)則可以克服DOS下內(nèi)存管理和Windows下非實時控制等的限制，具有內(nèi)存管理方便、多任務、實時性強的特點。同時也具有豐富的圖形庫，比如GTK

20、, Qt可以方便的實現(xiàn)Windows下的圖形界面，也避免了Windows環(huán)境的不穩(wěn)定帶來的危害，并且Linux為自由軟件，降低了開發(fā)成本。所以可以預見，發(fā)展Linux環(huán)境下的軟PLC系統(tǒng)是未來的趨勢，同時也符合我們國家所倡導的伸用Linux操作系統(tǒng)的要求。</p><p>　　1.3設計工作方案 </p><p>　　輸送帶控制系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜和傳送帶木體兩部分組成。系統(tǒng)控制柜的操作ICI

21、板上裝有不數(shù)顯示器、電源指示燈、故障指示燈、急停按鈕、啟動按鈕、停止按鈕、角度調(diào)整按鈕、PLC輸入輸出端子以及電源接等。不數(shù)顯T器用來記錄、顯示傳送帶輸送件的數(shù)量;電源指示燈用來反映控制系統(tǒng)是否已經(jīng)通電;故障指示燈用來顯不有無故障，若有緊急情況，操作人員可按緊急按鈕，系統(tǒng)將立即停止運行，只有急停按鈕復位后系統(tǒng)才可重新啟動;角度調(diào)整按鈕是用來服務翻身電機的。由十翻身電機在運行時易受慣性、摩擦等因素，使得翻身電機在多次運行之后會產(chǎn)生累加誤差

22、，使其不能返回初始位置，通過角度調(diào)整進行校正，使翻身電機回到初始位置。輸送帶俯視圖，輸送帶木體是由輸送帶電機、翻身電機、推桿電機及其傳動裝置所構(gòu)成的，用來完成用戶所要實現(xiàn)的工藝流程。</p><p>　　本文首先介紹PLC系統(tǒng)的工作流程，時序，以及簡要的介紹了PLC系統(tǒng)的特點，然后本文描述了傳送帶控制系統(tǒng)和它運行的時候的要求，然后本文介紹了傳送帶輸出輸入的確認以及PLC系統(tǒng)的選擇，并且本文介紹了機械手如何PLC，

23、最后本文就以三菱FX系列PLC為例，具體的分析了PLC技術在該公司輸送帶自動控制裝置中的上位機和下位機中的設計和應用。</p><p>　　本文要求對PLC技術有個比較系統(tǒng)的了解，本文還要求對輸送帶自動控制裝置的工作比較熟悉。</p><p>　　2PLC系統(tǒng)的工作分析及特點</p><p>　　PLC在自動化領域占據(jù)了舉足輕重的地位.機器控制仍舊是最主要的應用方面

24、.占據(jù)了82%過程控制占74%;運動控制占55%;批量控制占31%。緊隨其后的是診斷應用占25%;比重最小的是安全應用僅占1 %。</p><p>　　對于現(xiàn)代PLC來說.與其他控制系統(tǒng)的接口方法對其靈活性非常關鍵。據(jù)受調(diào)查者稱.接入網(wǎng)絡是主要PLC的主要接口方法，占69%。其余31%作為獨立設備使用。對于那些接入網(wǎng)絡的設備大多數(shù)與電腦或PAC連接使用.與PLC連接使用的差不多同樣數(shù)量。最少的是與分布式控制系統(tǒng)連

25、接使用.所占比例稍高于5%。</p><p>　　PLC網(wǎng)絡協(xié)議也為控制工程師提供了幾乎無限的靈活性。雖然其中有幾種協(xié)議最常用例如Ethemet, Serial RS-232/RS-485和4-20mA標準型號.但是全部的網(wǎng)絡協(xié)議還包括很多種類。除了上述的三種協(xié)議.以下是按照使用頻度排序的其他協(xié)議：</p><p><b>　　DeviceNet</b></p&

26、gt;<p>　　Allen-Bradley Remote I/O</p><p><b>　　Modbus</b></p><p>　　ControlNet</p><p>　　Wireless protocol</p><p><b>　　Profibus</b></p>

27、;<p><b>　　HART</b></p><p>　　PLC的選擇在選型、推薦和/或采購PLC的時候有一些特征是很重要的.據(jù)受訪者稱.最重要的特性是內(nèi)部通訊支撐組件其他特性.以重要程度降序排列依次為:PID、快速掃描時間、內(nèi)存總量、運動支持能力、可否外接存儲器和無線通訊能力。</p><p>　　2.1 工作流程分析</p><

28、p><b>　　圖1系統(tǒng)工作示意圖</b></p><p>　　機械手的任務是將傳輸帶A上的工件搬運到傳輸帶B上，其中的上升、下降、左移、右移、抓、放等動作都按一定程序白動完成。傳輸帶B連續(xù)運轉(zhuǎn)。按下啟動按鈕SB1后，手臂開始上升-到達一定高度后，由上升限位開關ST4檢測-手臂開始左旋轉(zhuǎn)-到達左極限位置時，由手臂左旋極限開關ST2檢測-手臂開始下降-到達下降極限位置時，由手臂下降極限開

29、關STS檢測-這時傳輸帶A開始運載被送工件前進，當工件到達機械手的手掌時，由工件檢測傳感器PS1檢測到位-停止傳輸帶A前進，同時將工件開始抓緊-是否將工件已經(jīng)抓緊，由抓緊限位傳感器ST1檢測-然后手臂開始上升-到達上升限位后由上升限位開關ST4檢測-手臂開始右旋-到位后由右旋限位開關ST3檢測-手臂開始下降-到位后由下降限位開關STS檢測-手臂將工件放下，2s后手臂開始上升，進行下一輪操作。它的工作流程如圖2。</p>&

30、lt;p>　　圖2 系統(tǒng)工作流程圖</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的工作步進時序圖</p><p><b>　　圖3 步進時序圖</b></p><p>　　2.3 PLC的特點</p><p>　　反應快是PLC的主要特點，因PLC用自身內(nèi)部的定義輔助繼電器對傳統(tǒng)機械觸電繼電器進行了替換，并將原先的導線連接形式

31、去掉，轉(zhuǎn)而由內(nèi)部邏輯關系取代。所以，這一繼電器節(jié)點的變位時間近乎為零，不需要對傳統(tǒng)繼電器返回系數(shù)進行考慮。可靠性是PLC的又一顯著特點，相比于傳統(tǒng)繼電器技術，其抗干擾能力要高出許多，在復雜工業(yè)環(huán)境下仍能保持良好的工作運行狀態(tài)。操作簡單是PLC的重要特點，也是其日漸推廣應用的主要原因。簡單的指令形式使PLC的采用對象簡單、直觀的程序為現(xiàn)場操縱人員提供了很大的便利，同當前電氣專業(yè)人員技術參差不齊的現(xiàn)狀相適應，如圖4所示。</p>

32、<p><b>　　圖4 PLC結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　3輸送帶控制系統(tǒng)描述及其系統(tǒng)運行要求</p><p>　　輸送帶控制系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜和傳送帶木體兩部分組成。系統(tǒng)控制柜的操作ICI板上裝有不「數(shù)顯示器、電源指示燈、故障指示燈、急停按鈕、啟動按鈕、停止按鈕、角度調(diào)整按鈕、PLC輸入輸出端子以及電源接等。不「數(shù)顯T器用來記錄、顯示傳送帶輸送

33、件的數(shù)量;電源指示燈用來反映控制系統(tǒng)是否已經(jīng)通電;故障指示燈用來顯不有無故障，若有緊急情況，操作人員可按緊急按鈕，系統(tǒng)將立即停止運行，只有急停按鈕復位后系統(tǒng)才可幣新啟動;角度調(diào)整按鈕是用來服務翻身電機的。由十翻身電機在運行時易受慣性、摩擦等因素，使得翻身電機在多次運行之后會產(chǎn)生累加誤差，使其不能返回初始位置，通過角度調(diào)整進行校正，使翻身電機回到初始位置。輸送帶俯視圖如圖1所不，輸送帶木體是由輸送帶電機、翻身電機、推桿電機及其傳動裝置所構(gòu)

34、成的，用來完成用戶所要實現(xiàn)的工藝流程。</p><p>　　該系統(tǒng)有如下運行要求:</p><p>　　1)按下啟動按鈕后，系統(tǒng)開始運行，傳送帶</p><p><b>　　電機動作。</b></p><p>　　2 )當傳感器1檢測到傳送帶1上物體后，計數(shù)器加1，并顯示累積的數(shù)據(jù)，同時PLC開始延時時間的長短大于或等于

35、工件從傳感器1到翻身電機處所需的時間)。</p><p>　　3)延時時間到，翻身電機動作。運行一段時間，也就是正轉(zhuǎn)900后，停頓若干秒，翻身電機反轉(zhuǎn)復位，復位所用時間與正轉(zhuǎn)所用時一間相同。這樣翻身電機將土件翻個身送到傳送帶2上。</p><p>　　4）當傳感器"檢測到傳送帶"上有工件時，延時一段時間 （時間的長短等于工件從傳感器"被送到推桿處所需的時間），

36、推桿動作，將工件推出傳送帶后復位。在推桿動作期間傳動帶!、"以及翻身電機不能工作，推桿復位后傳送帶、翻身電機才能動作。</p><p>　　5）物體在輸送帶運行的時候，是根據(jù)兩個傳感器的觸發(fā)來決定工作時序的。為避免產(chǎn)生誤動作，手及其他物體不要離光電傳感器的探頭太近，以免產(chǎn)生誤動作。</p><p>　　4確定系統(tǒng)的輸入輸出點數(shù)及PLC類型</p><p>

37、　　要配置的PLC其輸入、輸出點數(shù)分別與系統(tǒng)的輸入、輸出設備相對應。木控制系統(tǒng)的輸入設備有:啟動按鈕、停止按鈕、角度調(diào)節(jié)按鈕、急停按鈕、傳感器1、傳感器2等。輸出信號包括:急停輸出、傳送帶運行輸出、翻身電機正轉(zhuǎn)輸出、翻身電機反轉(zhuǎn)輸出、推桿電機正轉(zhuǎn)輸出、推桿電機反轉(zhuǎn)輸出、系統(tǒng)運行指示輸出、故障輸出等。根據(jù)輸入、輸出點數(shù)，系統(tǒng)選用三菱FX1S-20MR型PLC已有12個輸入點和8個輸出點，能夠滿足系統(tǒng)的要求?？刂葡到y(tǒng)的I/0分配表如表所示。

38、</p><p>　　5 PLC皮帶運輸機概述</p><p>　　5.1 PLC控制技術在煤礦井下的應用</p><p>　　在以PLC （ 可編程邏輯控制器）為基礎的控制系統(tǒng)中，電路開關動作基本都由半導體電路實現(xiàn)， PLC在設計時考慮了各種工作環(huán)境，保證了PLC在各種條件下都能可靠工作。 PLC已模塊化與系列化，產(chǎn)品用戶在使用時可根據(jù)自身要求對其進行靈活設置，硬

39、件裝置不再需要制作，使用時只需設計程序即可滿足不用要求。 PLC使用的是梯形圖編程語言，與傳統(tǒng)接觸器控制電路相似，容易掌握。其輸入輸出功能比較完善，不僅可邏輯化控制大量開關，還可進行各個電路的運算和控制。在輸入輸出方面，其可很方便地與各種類型接口連接。</p><p>　　5.2 控制系統(tǒng)組成</p><p>　　皮帶運輸機PLC自動控制系統(tǒng)主要包括信號采集和信號處理兩大系統(tǒng)。信號采集系統(tǒng)

40、的功能主要是收集電機啟停狀態(tài)、皮帶撕裂打滑等信號，采集設備的開關量與模擬量信息，該功能的實現(xiàn)主要是由繼電器與各種傳感器完成。信號處理系統(tǒng)的功能主要是負責信號的運算與顯示，該系統(tǒng)主要由PLC、人機界面、工控機等組成。</p><p>　　可控編程控制器選用的是西門子公司生產(chǎn)的S7-200型控制器，該PLC能適應井下惡劣的工作面環(huán)境，對井下其它用電設備的抗電磁干擾能力強，工作可靠性高，配置比較靈活。PLC選用的CPU

41、是CPU226，該PLC以EM231模擬量輸入模塊作為擴展模塊。PLC的功能主要是對現(xiàn)場各種信號進行收集，通過程序?qū)κ占降男盘栠M行運算，并根據(jù)運算結(jié)果控制設備啟停，同時把信號傳輸給上位機，實現(xiàn)了對皮帶運輸機的實時監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)的硬件組成主要包括工控機、PLC、輸入模塊?？刂葡到y(tǒng)的軟件組成主要包括PLC控制程序與組態(tài)軟件，軟件程序包括系統(tǒng)控制和系統(tǒng)保護兩部分，系統(tǒng)控制的功能主要是對給煤機、皮帶運輸機、振動篩實現(xiàn)順序控制，系統(tǒng)保護的功能主

42、要是對皮帶的打滑、跑偏、撕裂等情況實現(xiàn)報警?？刂葡到y(tǒng)硬件組成如圖1所示，圖1中PPI指傳輸總線。</p><p>　　圖 1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　6 皮帶運輸機的設計</p><p><b>　　6.1系統(tǒng)總體設計</b></p><p>　　本設計是一個采用4 條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，分別用4 臺電

43、動機帶動，其控制要求如下:</p><p>　?。?）順序啟動。啟動時，應先啟動最末一條皮帶M4，經(jīng)過5s延時后，再依次啟動其他皮帶。</p><p>　　（2）逆序停止。停止時，應先停止最前一條皮帶M1，待料運送完畢，經(jīng)過5s延時后，再依次停止其他皮帶。</p><p>　?。?）處理故障。在運行過程中，如果某條皮帶發(fā)生故障，該皮帶及其前面的皮帶應立即停止運行，而

44、該皮帶以后的皮帶待料運完后才停止。例如M2發(fā)生故障，M1、M2立即停，經(jīng)過5s延時后，M3停，再過5s，M4停。</p><p>　　6.2 系統(tǒng)的硬件設計</p><p>　　6.2.1 PLC 選型</p><p>　　PLC器件是PLC控制系統(tǒng)中的核心部件，正確選擇PLC器件對于保證整個控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性能指標起著非常重要的作用。選擇PLC，主要是選擇PLC

45、的生產(chǎn)廠家和型號。確定生產(chǎn)廠家，主要考慮設備使用者的要求、PLC廠家配套產(chǎn)品的一致性及通用性以及技術服務等方面的因素。PLC廠家確定后，型號的選擇主要取決于控制系統(tǒng)的技術要求。從技術的角度考慮，以下幾點應引起重視。</p><p><b>　　（1）CPU 性能</b></p><p>　　CPU的功能應與編程能力、用戶存儲器的容量、軟件開發(fā)能力、通信能力等方面相適應

46、。</p><p><b>　?。?）指令系統(tǒng)</b></p><p>　　對于一般僅需要開關量控制的小型設備，小型PLC便可滿足，若系統(tǒng)要求PLC實現(xiàn)某些特殊的功能，則需要考慮是否有相應的指令來完成。</p><p>　?。?）輸入/輸出(I / O) 點數(shù)</p><p>　　應確定PLC的輸入信號和輸出信號，明確這

47、些I / O信號是模擬量信號或開關量信號，是交流量信號或直流量信號，還有這些信號的電壓等級，以及是否有特殊的要求。</p><p><b>　?。?）物理結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　PLC按物理結(jié)構(gòu)可以分為整體式和模塊式兩種，在滿足控制要求的前提下，生產(chǎn)成本也是考慮的因素之一。整體式PLC一般應用于小型的控制系統(tǒng)中，其每一個輸入/輸出點的平均價格相對較低。<

48、;/p><p><b>　?。?）通信能力</b></p><p>　　PLC的通信能力是必須考慮的問題，在選擇PLC的通信能力方面應有一定的超前意識，考慮發(fā)展空間的余量。</p><p>　　6.2.2 I/O 分配表</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，本系統(tǒng)的輸入信號有啟動按鈕、停止按鈕、4 條皮帶的故障開關等，輸

49、出信號控制的對象為4 條皮帶。其I/O分配表見表1。</p><p>　　表1 I/O 分配表</p><p>　　6.2.3 I/O 接線圖</p><p>　　根據(jù)本系統(tǒng)的控制要求，其I/O接線圖如圖2所示。</p><p>　　圖 2 I/O 接線圖</p><p>　　6.3 系統(tǒng)的軟件設計</p&g

50、t;<p>　　6.3.1 模塊編程思想</p><p>　　模塊化編程思想是根據(jù)系統(tǒng)的控制要求把PLC程序需要完成的控制任務劃分為幾個較小程序塊米實現(xiàn)，然后對每個小程序塊分別迸行編程，這樣各程序塊之間相對獨立，功能單一而且具有清晰的結(jié)構(gòu)，采用這種編程方法就大大降低了編程的難度，同時獲得了較高質(zhì)量的程序，避免了重復芳動，模塊化編程一般采用自上而下，逐步分解的步驟進行。</p><

51、p>　　模塊化編程具有以下特點:</p><p>　　（1）總體的響應速度快</p><p>　　將控制系統(tǒng)劃分為主程序和子程序，可以根據(jù)需要僅使某幾個子程序動作，因此提高了控制系統(tǒng)總體的響應速度。</p><p>　?。?）修正、調(diào)試更加簡便</p><p>　　由于可以由多個人按任務分工進行修正和調(diào)試，提高了工作效率。即使在控制要求

52、變更時，只需對變更部分的程序進行更改，就可以實現(xiàn)更改后的控制要求，因此使維護變得更加簡便。在調(diào)試時能夠很容易地識別某人地址是一與其他程序共享的還是本程序固有的，另外不需要進行程序間地址的重復檢查，提高了各程序的修正和調(diào)試的效率。</p><p>　?。?）使用戶程序變得更加容易理解</p><p>　　通過對控制程序進行結(jié)構(gòu)化設計和模塊化設計，使用戶程序變得更加容易理解。當主程序中包含有調(diào)

53、用不同任務的程序時，由于每次循環(huán)不是所有的程序都在執(zhí)行，只有需要時調(diào)用相關的程序，從而克服了傳統(tǒng)編程方法不管程序有沒有調(diào)用都一律循環(huán)掃描的弊端，因北，縮短了程序的循環(huán)掃描的時間使CPU的利用率得到了大大的提高。</p><p>　　按照模塊化的編程思想，本系統(tǒng)的程序主要分為兩部分:主程序和故障程序。要將系統(tǒng)的PLC程序設計的規(guī)范和合理，需要進行程序模塊的功能劃分，主程序是實現(xiàn)系統(tǒng)的簡單控制，該部分實現(xiàn)皮帶電機的啟

54、動和停止，對于各種保護不做要求。故障程序具有如下檢測保護功能:跑偏，撕裂，急停，溫度,堆煤，煙霧，速度等。整個系統(tǒng)實現(xiàn)逆煤流開車、順煤流停車的遠程集中控制。</p><p>　　6.3.2 主程序的設計</p><p>　　主程序是整個程序的管理調(diào)度者。它上要控制電機運轉(zhuǎn)，分為三種方式:全線啟停(此信號送入PLC，由內(nèi)部邏輯電路控制)、自動啟停(此信號送入PLC，由內(nèi)部邏輯電路控制)、手動

55、啟停此信號不經(jīng)PLC,完全由外部繼電器電路控制)。</p><p><b>　?。?）皮帶啟動</b></p><p><b>　?、偃€啟動按鈕</b></p><p>　　按一下它，蜂鳴器響5秒，2號皮帶機啟動，上位主機畫面的全線啟動指示燈由紅變綠，2號自動指示燈由紅變綠，2號電機葉片開始旋轉(zhuǎn);然后蜂鳴器又響3秒，1號

56、皮帶機后:必，上位機上畫角的1號自動指示燈由紅變綠，1號電機葉片開始旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　②自動啟動</b></p><p>　　1號啟動按鈕;按一下它;則蜂鳴器響3秒，然后啟動1號皮帶機;上位機主畫面的1號自動指小燈由紅變綠，1號電機葉片開始旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2號就地啟動按鈕：按一下它，則蜂鳴器響3秒，然后啟動2號皮帶

57、機；上位機主畫面2號自動指示燈由紅變綠，2號電機葉片開始旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?、凼謩訂?lt;/b></p><p>　　1號啟動按鈕: 按一下它，則啟動1號皮帶機，1號啟動指小燈變亮。上位機主畫面的1號手動指燈由紅變綠，1號電機葉片開始旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2號啟動按鈕：按一下它，則啟動2號皮帶機，2號啟動指示燈變亮。上位機主

58、畫面的2號手動指示燈由紅變綠，2號電機葉片開始旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)流程圖如圖所示：</p><p>　　圖3 皮帶啟動流程圖</p><p><b>　?。?）皮帶停止</b></p><p><b>　?、偃€停止</b></p><p>　　全線停止按鈕: 按一下它，則1號皮帶機停止。上位機主畫面的1號自

59、動指示燈由綠變紅，1號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。等待3秒，然后2號皮帶機停止。上位主機畫面的2號自動指示燈由綠變紅，2號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?、谧詣油Ｖ?lt;/b></p><p>　　1號停止按鈕：按一下它，則1號皮帶機停止。上位機主畫面的1號自動指示燈由綠變紅，1號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2號停止按鈕：按一下它

60、，則2號皮帶機停止。上位主機畫面的2號自動指示燈由綠變紅，2號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　?、凼謩油Ｖ?lt;/b></p><p>　　1號停止按鈕：按一下它，則1號皮帶機停止，1號啟動指示燈滅。上位機主畫面的1號自動指示燈由綠變紅，1號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　2號停止按鈕：按一下它，則2號皮帶機停止，2號啟動指示

61、燈滅。上位主機畫面的2號自動指示燈由綠變紅，2號電機葉片停止旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　7 結(jié)語</b></p><p>　　可編程控制器因它具有控制能力強、操作方便靈活、可靠性強等特點，因此在工業(yè)生產(chǎn)自動化過程中，顯示出較大的優(yōu)越性。它不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)，還可構(gòu)成復雜的工業(yè)控制網(wǎng)絡。在各行各業(yè)的自動控制中得到廣泛應用。本文所述的PLC控制裝置

62、，在某汽車生產(chǎn)裝配車間的自動流水線中得到應用。由于采用PLC技術，生產(chǎn)的自動化程度大大提高，從而提高了工作效率，節(jié)約了產(chǎn)品成本，經(jīng)濟效益顯著。由于PLC機本身包含了繼電器、定時器等控制元件的功能，因此，大大地減少了控制系統(tǒng)所需的元件，提高了產(chǎn)品的可靠性。</p><p>　　在調(diào)試的過程中，出現(xiàn)了輸送帶跑偏、推桿電機無法動作的現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是機械故障，調(diào)整以后運行狀態(tài)良好，達到了設計的基本要求。本文所述的輸送帶

63、控制系統(tǒng)，已成功運用于某物流廠家。系統(tǒng)由于采用了234控制技術，實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，實踐證明，該系統(tǒng)工作性能可靠，具有很強的實用性。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在XXX老師的諄諄教誨和指導下完成的，論文從選題、構(gòu)思到定稿無不滲透著導師的心血和汗水；教授淵博的知識和嚴謹?shù)膶W風使我受益終身，在此表示深

64、深的敬意和感謝。</p><p>　　我還要感謝含辛茹苦、任勞任怨、望子成龍、不圖回報的父母的養(yǎng)育之恩，他們給予我的愛和支持讓我順利地完成了自己的學業(yè)。</p><p>　　最后，因本人水平有限，在文中難免有不足之處，懇請各位老師批評指正。參考文獻</p><p>　　[1]柴紹寬,姚融融,何玉安. PLC在自動稱量包裝裝置中的應用[J]. 自動化儀表,2005,

65、11:67-68+70.</p><p>　　[2]張啟玲,何玉安. PLC在氣動控制稱量包裝裝置中的應用[J]. 液壓與氣動,2005,01:31-33.</p><p>　　[3]李叢岱. PLC在自動重合閘裝置中的應用[J]. 技術與市場,2014,01:53-54.</p><p>　　[4]薛克賢. PLC在自動傳送裝置中的應用[J]. 可編程控制器

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