1、1课 程 设 计学 期：20142015 学年 第一学期 课 程 名 称： 综 合 训 练 年 级： 2012 级 专 业： 机电一体化技术 班 级： 机电 1201 学 号: 201211061128 学 生 姓 名： 郑凯能 院 系：机械工程与电气自动化学院日 期： 2014.11.11 2皮带系统 PLC 控制随着工业发展和工业改革的不断深入，工厂和企业开始使用生产线来生产，在大大节省效率的同时也节省了生产成本!那么如何让快捷方便的去控制生产线上的皮带呢？这也成为了人们考虑的重点，无疑 PLC 是完美的选择。行为 PLC 具有 通用性强、使用方便、适应面广、安全可靠、抗干扰能力强、编程容
2、易等特点。并且 PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制方面具有突出优势。一、 控制要求如图所示，需要控制装置为给料机，1#皮带轮、2#皮带轮、3#皮带轮。达到物料从给料机出来送到料仓不漏料完全送到料仓的要求。31系统的控制要求：A.启动控制 逆流方向启动。即启动按钮按下，PLC 的程序按照：3#皮带启动 延时 1 2#皮带启动 延时 2 1#皮带启动 延时 3 给料机启动的顺序，进行控制。B.停车控制 顺流方向停车。即停车按钮按下，PLC 的程序按照：给料机停车 延时 4 1#皮带停车 延时 5 2#皮带停车 延时 6 3#皮带停车的顺序，进行控制。这样的控制，目的有以下几个：1） 可以避免设
3、备同时启动时，因启动电流太大而对电网的冲击，造成设备启动失败（注：一台变压器下的电网，当其供电电流太大时，将会使该电网电压降低，从而使接触器线圈，因电压降低而产生的电磁吸力不够，使接触器不能吸合，电机的供电主电路失电停车） 。当采用设备按时间顺序，分别启动，可有效的躲过电机启动时的电流冲击。2） 逆流方向启动。可以防止因设备故障而造成的堆料现象（注：如果先启动给料机，而 1#皮带为停车现象，则给料机送出的原料，将被堆放在 1#皮带上,这被认为是一种故障） 。3） 启动时各设备的延时时间，应该按照设备电机功率的大小设定 4设备功率大的时间长一些，小的短一些（见表二）4） 顺流停车，其目的也是为了
4、产生堆料现象。即设备全部停车后，各皮带上因该没有原料。5） 顺流停车时，各皮带延时的时间，应该按照皮带的大小（长短） ，进行设定。皮带长的应延时时间长一些，反之短一些（见表二） ，以确保皮带上的原料能全部送完。C.故障控制 按物流方向，故障点以上的设备，立刻停车；故障点以下的设备按停车顺序，进行停车。例如，当 1#皮带故障发生时，1#皮带和给料机立刻停车；2#皮带延时 28 秒（2#皮带送料时间）后停车；3#皮带在 2#皮带停车 16 秒（3#皮带送料时间）后停车。依次类推。D.故障类型 1）过载 由热继电器给出2）接触器故障 由接触器的辅助触点给出3）跳闸 由断路器（空气开关）的辅助触点给出
5、E.紧急停车 系统设有紧急停车按钮。一旦该按钮按下，后，所有设备应立刻停车（注：停车按钮是一种保持型常开触点开关，一但按下，该触点闭合5并保持闭合状态不变，除非人工采取其他方法方可复位，使急停按钮信号断开）F.自动许可信号 每台设备，设有一个选择开关。当这个开关打在就地方式位置时，表明该设备正处于检修状态，不允许 PLC 系统启动并控制设备运行。只有当给料机、1#、2#和 3#皮带的 4 个选择开关都打到备妥（或集控）位置（状态）时,系统允许 PLC 控制。按下启动按钮后，PLC 可进行上述控制。否则，按下启动按钮后，PLC 的程序应闭锁其控制。G.各种指示灯 1）设备正常运行 由接触器的辅助
6、触点控制2）过载指示 由相应的继电器触点控制3）跳闸指示 由 PLC 输出控制（须设计相应的程序）.4) 接触器故障 由 PLC 输出控制（须设计相应的程序）附表表一设备 1#皮带 2#皮带 3#皮带 给料机电机功率 11KW 110KW 55KW 2.2 KW电机电压 380V 380V 380V 380V电机电流 23A 210A 110A 5.4A6启动方式 直接启动 直接启动 直接启动 直接启动表二设备 1#皮带 2#皮带 3#皮带启动时间 5 秒（延时 3） 15 秒（延时2）10 秒（延时 1）送料时间 8 秒（延时 4） 28 秒（延时5）16 秒（延时 6）二、 系统电路图4相
7、关电器元件型号参考表1）断路器7DZ20Y 系列断路器 瞬间 10xIe型号 规格 型号 规格DZ20Y-100/3300 100 100A DZ20Y-225/3300 125125ADZ20Y-100/3300 80 80A DZ20Y-225/3300 160160ADZ20Y-100/3300 60 60A DZ20Y-225/3300 180180ADZ20Y-100/3300 50 50A DZ20Y-225/3300 200200ADZ20Y-225/3300 100 100A DZ20Y-225/3300 225225ADZ47-63 3 级 动力用微型断路器型号 规格 型号
8、规格DZ47-63 D50 3P 50A DZ47-63 D20 3P 20ADZ47-63 D40 3P 40A DZ47-63 D16 3P 16ADZ47-63 D32 3P 32A DZ47-63 D 9 3P 9ADZ47-63 D25 3P 25A DZ47-63 D 6 3P 6ADZ47-63 2 级 照明用微型断路器型号 规格 型号 规格DZ47-63 C50 2P 50A DZ47-63 C16 2P 16ADZ47-63 C40 2P 40A DZ47-63 C 9 2P 9ADZ47-63 C32 2P 32A DZ47-63 C 6 2P 6ADZ47-63 C25
9、2P 25A DZ47-63 C 3 2P 3A1）接触器型号 主触点电流 型号 主触点电流CJ20-20 20A 380V /220V CJ20-160 160A 380V /220VCJ20-40 40A 380V /220V CJ20-200 200A 380V /220VCJ20-60 60A 380V /220V CJ20-260 260A 380V /220VCJ20-100 100A 380V /220V CJ20-400 400A 380V /220V2）热继电器型号 电流整定范围 型号 电流整定范围JRS4-09310d 46A LR9F5357 3050A8JRS4-093
10、12d 5.58A LR9F5369 90150AJRS4-25322d 1825A LR9F5371 132-220AJRS4-40353d 2332A LR9F7375 200-330A3）塑皮铜软线导线规格型号 导体截面规格 型号 导体截面规格BVR 2.5 2.52 10A BVR 25 252 80-100ABVR 4 4.02 15A BVR 35 352 100-150ABVR 6 6.02 20A BVR 50 502 150-200ABVR10 102 30A BVR 70 702 200-280ABVR16 162 60A BVR 95 952 300-400Aplc 的设
11、置2 输入输出分配一、1I/O 分配输入 输出启动 X0 DT Y0急停 X1 M1 Y1满仓信号 X2 M2 Y2空仓信号 X3 M3 Y3故障启动 X4 M4 Y4二、外接线图9三、顺序功能图的设计1）发分步、划分步1.将整个工作过程按工序分解正常启动初始状态 S0M1 启动 S20DT 启动 S21M2 启动 S22M3 启动 S23M4 启动 S24故障启动M4 启动 S25M3 启动 S26M2 启动 S27M1 启动 S28DT 启动 S29正常停止10DT 停止 S30M1 停止 S31M2 停止 S32M3 停止 S33M4 停止 S342）动作的确定2.对应每一步的动作正常启
12、动S0 S20 Y1 为 ON M1 转动S21 Y0 为 ON DT 转动S22 Y2 为 ON M2 转动S23 Y3 为 ON M3 转动S24 Y4 为 ON M4 转动故障启动S25 Y4 为 ON M4 转动 S26 Y3 为 ON M3 转动S27 Y2 为 ON M2 转动S28 Y1 为 ON M1 转动S29 Y0 为 ON DT 转动正常停止S30 Y0 为 OFF DT 停止S31 Y1 为 OFF M1 停止S32 Y2 为 OFF M2 停止S33 Y3 为 OFF M3 停止S34 Y4 为 OFF M4 停止3）转换条件的确定S0 PLC 上电之初由初始脉冲 M
13、8000 与开关 P0S20 X12 给空仓信号S21 T0 的常开触点S22 T1 的常开触点 S23 T2 的常开触点S24 T3 的常开触点S25 X13 给故障信号S26 T5 的常开触点S27 T6 的常开触点S28 T7 的常开触点S29 T8 的常开触点S30 X11 给满仓信号同时 X2 给正常停止信号 11S31 T10 的常开触点S32 T11 的常开触点S33 T12 的常开触点S34 T13 的常开触点S0 T14 的常开触点顺序功能图1213步进梯形图14指令表15四、系统的调试1 输入程序，按前面介绍的程序输入方法，用手持式编程器(或计算机)正确输入程序。2静态调试
14、，按图 7.3 所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC 的模拟静态调试，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查并修改、调试程序，直至指示正确。3动态调试，按图 7.3 所示的系统接线图正确连接好输出设备，进行系统的动态调试，先调试手动程序，后调试自动程序，观察指示灯能否按控制要求动作，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与16控制要求一致，否则，检查线路或修改程序，直至指示灯能按控制要求动作。五、总结本论文设计的是一套基于 PLC 的供料系统，该设计主要是针对供料系统正常情况下系统启动和停止环节的顺序控制方案的解决。当系统接收到顺序启动信号时
15、，由于设备处于同一个电网中及工艺过程的实际需要，先启动冶炼炉然后依次启动直至给料器启动完毕时整个启动过程完毕。顺序停止过程也类似，先停止给料器最后停止冶炼炉当某单体设备需要临时检修时，系统将跳入执行手动停止子程序，在此手动停止子程序中，为了避免堆料现象发生应先停止该单体设备之前应顺序停止的设备然后再停止此设备。又当某单体设备处出现紧急意外情况时，系统将跳入执行紧急停止子程序，因为是紧急停止，所以在此紧急停止子程序中，就不像手动停止那样依次停止设备后再停止该设备，而是该设备及其之前应按顺序停止的设备同时停止，这样实现了最短时间内停止的问题，减小意外发生的程度。且意外发生按下紧急停止时，有相应的输出端口输出信号来启动报警指示灯，这样达到了报警的控制效果。课程设计作为本科阶段的一个最重要的理论和实际相结合的学习过程，是检测自己对本专业知识及技能理解与掌握的综合汇总。设计中我发现自己学习还有欠缺，知识面有待提高，实际应用能力有待提高。在以后的工作和生活中，我会不断的完善自己，争取获得更好的成绩。
