皮帶運(yùn)輸機(jī)課程設(shè)計(jì)---皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱 電氣控制與PLC </p><p>　　課題名稱 皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化XXXX班 </p><p>　　姓 名 XXXX

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào) xxxxxxxxxxxx </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2012年1月6日</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p

3、><p>　　課程名稱 電氣控制與PLC </p><p>　　課題名稱 皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化XXXX班 </p><p>　　姓 名 XXXX </p><p>　　學(xué)

4、 號(hào) XXXXXXXX </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　審 批 </p><p>　　任務(wù)書下達(dá)日期 2011年12月25日</p><p>　　課程設(shè)計(jì)完成日期 2012年

5、1月6日</p><p>　　課題：皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　一.皮帶運(yùn)輸機(jī)概況及控制要求</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)由4臺(tái)皮帶機(jī)組成，4臺(tái)皮帶機(jī)分別用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)(M1～M4)拖動(dòng)，如圖1所示，控制要求如下：</p><p>　　圖1 皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)示意圖</p><p>　　(1)啟動(dòng)時(shí)先

6、起動(dòng)最末一臺(tái)皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)：</p><p>　　(2)停止時(shí)應(yīng)先停止第一臺(tái)皮帶機(jī)(M1)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)：</p><p>　　(3)當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)后面的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如當(dāng)M2故障時(shí)，M1、M2應(yīng)立即停，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)后，M3停，再過(guò)5S后M4停。</p><

7、;p><b>　　 二.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。</p><p>　　 2.選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。</p><p>　　 3.設(shè)計(jì)操作面板電器元件布置圖。</p><p><b>　

8、　4.上機(jī)調(diào)試程序</b></p><p>　　5.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　一.皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景及目的</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間

9、形成一種物料的輸送流程。皮帶運(yùn)輸機(jī)既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。</p><p>　　PLC（Programmable Logic Controller），是可編程邏輯控制器。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。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

10、作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)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(guò)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(guò)程。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在我國(guó)各個(gè)工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。作為一名自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，我們

11、不光要掌握好PLC的理論知識(shí)，更需要學(xué)會(huì)將所學(xué)習(xí)到的理論靈活地應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去，這樣才能真正的掌握PLC這門大有前途的技術(shù)。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是我校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中不可缺少的一個(gè)綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要手段。通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)這個(gè)課題的設(shè)計(jì)，我們要達(dá)到培養(yǎng)自身綜合運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決本課程范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題，建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)

12、的一般程序和方法的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以得到工程知識(shí)和工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得應(yīng)用本課程的知識(shí)和技術(shù)去解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p>　　二.皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟與內(nèi)容</p><p>　　按照電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：</p><p>　　1.首先，我們要根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的用途、基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式、工藝過(guò)程、工作環(huán)境

13、和控制要求，查閱相關(guān)技術(shù)資料，比較各種控制方案的優(yōu)劣，結(jié)合實(shí)際情況，確定最優(yōu)的控制方案。</p><p>　　2.接下來(lái)，需要繪制皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖。電路圖設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要先畫原理圖，畫的時(shí)候需要弄懂每一個(gè)元器件的工作原理與接法，這需要參考大量的文獻(xiàn)資料；設(shè)計(jì)完成后需要與同學(xué)老師討論討論；以上步驟完成后還需要依照原理圖畫好接線圖，方便以后接線調(diào)試，這樣能夠節(jié)省大量時(shí)間，并且出

14、現(xiàn)故障的概率會(huì)大大降低。這么做是為了在出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠依據(jù)電路原理圖與接線圖快速找到問(wèn)題所在。</p><p>　　4.電路圖完成后也就是硬件平臺(tái)搭建好后，就需要編寫程序。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，需要編寫的程序不外乎PLC與伺服驅(qū)動(dòng)器的連接控制，PLC與變頻器的連接控制，觸摸屏與PLC的連接控制。這些在電路原理圖設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要與軟件編程相聯(lián)系起來(lái)或者說(shuō)是同時(shí)進(jìn)行，這樣能方便分配好相應(yīng)的控制引腳關(guān)系，并且在出現(xiàn)故障的

15、時(shí)候能知道到底是硬件故障還是軟件故障。</p><p>　　3.然后，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求與特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際的條件，選擇合適的電器元件，列出電器元件明細(xì)表。</p><p>　　4.以上工作做完后就需要現(xiàn)場(chǎng)通電調(diào)試。這個(gè)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，需要耐心，冷靜地分析各種出現(xiàn)問(wèn)題的原因，</p><p><b>　　逐個(gè)地排除。</b>

16、;</p><p>　　5.總結(jié)本次設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題與收獲，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p>　　最后，感謝在本次課程設(shè)計(jì)中給我們耐心提供指導(dǎo)的老師以及學(xué)校給我們提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境及各種實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練軟硬件條件。本報(bào)告編寫過(guò)程中由于作者水平有限，難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　目錄</b></p>

17、;<p><b>　　第1章 概述1</b></p><p>　　1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)用途、基本組成結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程1</p><p>　　1.1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)用途1</p><p>　　1.1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)概況及控制要求2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求和任務(wù)3</p>&l

18、t;p>　　第2章 控制方案論證4</p><p>　　2.1 繼電器控制方案4</p><p>　　2.2 微機(jī)控制方案5</p><p>　　2.3 PLC控制方案5</p><p><b>　　2.4 結(jié)論6</b></p><p>　　第3章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7</

19、p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)主電路7</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2.1 PLC控制系統(tǒng)電氣元件選擇8</p><p>　　3.2.2 PLC I/O 接線圖設(shè)計(jì)9</p><p>　　第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1

20、 軟件的組成部分10</p><p>　　4.2 主程序設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.2 手動(dòng)子程序設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.3 自動(dòng)子程序設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.4 公用子程序設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.5 故障處理子程序16</p><p>　　第5章

21、 軟件的調(diào)試22</p><p>　　5.1 自動(dòng)子程序的調(diào)試22</p><p>　　5.2 手動(dòng)子程序的調(diào)試22</p><p>　　5.3 故障子程序的調(diào)試23</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)24</b></p><p><b>　　第1章 概述</b>&

22、lt;/p><p>　　1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)用途、基本組成結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程</p><p>　　1.1.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)用途</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)又稱帶式輸送機(jī)，是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，也是一種通用機(jī)械。皮帶運(yùn)輸機(jī)被廣泛應(yīng)用在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過(guò)程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。皮帶運(yùn)輸機(jī)可用于水平或傾

23、斜運(yùn)輸。皮帶運(yùn)輸機(jī)還應(yīng)用與裝船機(jī)、卸船機(jī)、堆取料機(jī)等連續(xù)運(yùn)輸移動(dòng)機(jī)械上。皮帶運(yùn)輸機(jī)由皮帶、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。在大型港口或大型冶金企業(yè)，皮帶運(yùn)輸機(jī)得到最廣泛的應(yīng)用。其總長(zhǎng)度可大十幾千米。 普通皮帶運(yùn)輸機(jī)的提升角度一般不大20度,原因是當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的傾角大于20度時(shí)對(duì)大多數(shù)的物料來(lái)講都會(huì)發(fā)生物料下滑的情況，即物料在皮帶上的摩擦力過(guò)小發(fā)生下滑。對(duì)輸送煤炭的皮帶運(yùn)輸機(jī)一般提升角度

24、不大于15度，對(duì)輸送燒結(jié)球團(tuán)的皮帶運(yùn)輸機(jī)提升角度不大于12度。如果物料相對(duì)粒度較小，其提升角度可選較大值。特殊的皮帶運(yùn)輸機(jī)其提升角度可大于45度，其皮帶的構(gòu)造是特殊制造的。在此不做詳述。 皮帶運(yùn)輸機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由單個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也可以是單個(gè)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。一般驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、液力偶合器、制動(dòng)器</p><p>　　1.1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)概況及控制要求</p><

25、;p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)由4臺(tái)皮帶機(jī)組成，4臺(tái)皮帶機(jī)分別用4臺(tái)電動(dòng)機(jī)(M1～M4)拖動(dòng)，如圖1所示，控制要求如下：</p><p>　　圖1-1 皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)示意圖</p><p>　　(1)啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一臺(tái)皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)：</p><p>　　(2)停止時(shí)應(yīng)先停止第一臺(tái)皮帶機(jī)(M1)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)：<

26、;/p><p>　　(3)當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)后面的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如當(dāng)M2故障時(shí)，M1、M2應(yīng)立即停，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)后，M3停，再過(guò)5S后M4停。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求和任務(wù)</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。</p&

27、gt;<p>　?。?）選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)操作面板電器元件布置圖。</p><p><b>　　（4）上機(jī)調(diào)試程序</b></p><p>　?。?）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p>　　第2章 控制方案論證</p><p>　　2.1

28、 繼電器控制方案</p><p>　　繼電器控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：</p><p><b>　?。?）邏輯控制</b></p><p>　　繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難。</p><p><

29、;b>　?。?）控制速度</b></p><p>　　繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低，觸點(diǎn)的開關(guān)動(dòng)作一般在幾十毫秒數(shù)量級(jí)，且機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題。</p><p><b>　?。?）順序控制</b></p><p>　　繼電器控制是利用時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作來(lái)完成時(shí)間上的順序控制。時(shí)間繼電器內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)

30、易受環(huán)境溫度變化的影響，造成定時(shí)的精度不高。</p><p>　?。?）靈活性及可擴(kuò)展性</p><p>　　繼電器安裝后，受電氣設(shè)備觸電數(shù)目的有限性和連線復(fù)雜等原因的影響，系統(tǒng)在今后的靈活性、擴(kuò)展性很差。</p><p><b>　?。?）計(jì)數(shù)功能</b></p><p>　　繼電器控制可實(shí)現(xiàn)邏輯功能，但不具備計(jì)數(shù)的功

31、能。</p><p>　?。?）可靠性和可維護(hù)性</p><p>　　繼電器控制使用大量的機(jī)械觸電，觸電在開閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命短，運(yùn)行可靠性差，不易維護(hù)。</p><p>　　2.2 微機(jī)控制方案</p><p>　　微機(jī)控制具有體積小、功耗低、性能可靠、價(jià)格低廉、使用方便靈活、易于產(chǎn)品化等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是強(qiáng)大的

32、面向控制的能力，使它在工業(yè)控制、智能儀表、外設(shè)控制、家用電器、機(jī)器人、軍事裝置等方面得到了極為廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　但與此同時(shí)，由于微機(jī)控制系統(tǒng)所有的電路集中在一塊電路板上，其實(shí)現(xiàn)的功能、輸入輸出的點(diǎn)數(shù)受到限制，而且系統(tǒng)的散熱性，維護(hù)性受到考驗(yàn)，若其中一部分損壞，其只能全部更換。另外，微機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)周期長(zhǎng)，一旦要有變化修改比較麻煩。</p><p>　　2.3 PLC控制方案

33、</p><p>　　PLC種類繁多，但其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。PLC其實(shí)就是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元，電源及編程器幾大部分組成。PLC控制具有以下特點(diǎn)：</p><p><b>　?。?）控制邏輯</b></p><p>　　PLC采用存儲(chǔ)器邏輯，其控制邏輯

34、以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯只需改變程序即可，故稱“軟接線”。其接線少，體積小，因此靈活性和擴(kuò)展性都很好。PLC由大、中規(guī)模集成電路組成，因而功耗較小。</p><p>　?。?）可靠性和可維護(hù)性</p><p>　　PLC配有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障并隨時(shí)顯示給操作人員，還能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。</p><p&

35、gt;<b>　?。?）控制速度</b></p><p>　　PLC由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，屬無(wú)觸點(diǎn)控制，速度極快，一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間一般在微秒數(shù)量級(jí)，且不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。</p><p><b>　?。?）定時(shí)控制</b></p><p>　　PLC使用半導(dǎo)體集成電路做定時(shí)器，時(shí)基脈沖由晶體振蕩產(chǎn)生，精度相當(dāng)

36、高，且定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響，定時(shí)范圍一般從0.001S到若干天或更長(zhǎng)。用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時(shí)值，然后用軟件來(lái)控制定時(shí)時(shí)間。</p><p><b>　　2.4 結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)比較，我們發(fā)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)具有以下鮮明的特點(diǎn)： </p><p>　　(1) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)。</p

37、><p>　　(2) 使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。 </p><p>　　(3) 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。</p><p>　　故選用PLC控制方案。</p><p>

38、;　　第3章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)主電路</p><p>　　電動(dòng)機(jī)主電路原理圖如圖3-1所示，主電路采用380V三相交流電網(wǎng)。電路保護(hù)裝置由刀開關(guān)和自動(dòng)空氣斷路器QF組成。四個(gè)三相380V交流電動(dòng)機(jī)均采用Y型連接。由PLC控制四個(gè)交流接觸器的電磁線圈電路的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)電動(dòng)機(jī)的控制。四個(gè)電動(dòng)機(jī)電路都串聯(lián)了熱繼電器以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)故障的報(bào)警。</p&g

39、t;<p>　　圖3-1 電動(dòng)機(jī)主電路圖</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 PLC控制系統(tǒng)電氣元件選擇</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)電氣元件選型如圖3-2所示。</p><p>　　表3-2 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)電氣元件選型</p><

40、p>　　3.2.2 PLC I/O 接線圖設(shè)計(jì)</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)PLC I/O接線如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 S7-200PLC I-O接線圖</p><p>　　第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 軟件的組成部分</p><p>　　皮帶運(yùn)輸機(jī)PL

41、C電氣控制系統(tǒng)的軟件主要分為以下4個(gè)部分：</p><p><b>　?。?）主程序</b></p><p><b>　?。?）手動(dòng)子程序</b></p><p><b>　?。?）自動(dòng)子程序</b></p><p><b>　?。?）故障處理程序</b>

42、</p><p><b>　　4.2 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序梯形圖設(shè)計(jì)如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 主程序梯形圖</p><p>　　4.2 手動(dòng)子程序設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)執(zhí)行手動(dòng)子程序時(shí)，SB1-SB4分別控制四個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并形成電氣互鎖。&l

43、t;/p><p>　　圖4-2 手動(dòng)子程序梯形圖</p><p>　　4.3 自動(dòng)子程序設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)執(zhí)行自動(dòng)程序且沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB1，電機(jī)按順序從M4到M1間隔5s依次起動(dòng)并保持運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)完成，全部電機(jī)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按下停止按鈕SB2，電機(jī)由M1至M4按順序間隔5s依次停止運(yùn)行。</p><p>　　圖4-3 皮

44、帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)子程序順序功能圖</p><p>　　圖4-4自動(dòng)子程序梯形圖</p><p>　　4.4 公用子程序設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-5 公用子程序梯形圖</p><p>　　進(jìn)入公用子程序后，M0.0置位，M0.1-M0.8復(fù)位，M2.0-M2.3復(fù)位，M3.0-M3.2復(fù)位，M4.0-M4.1復(fù)位，M5.0復(fù)位，T37-T48

45、復(fù)位。</p><p>　　4.5 故障處理子程序</p><p>　　在皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的過(guò)程中，如果4臺(tái)電機(jī)中的某一臺(tái)出現(xiàn)故障，則自動(dòng)進(jìn)入故障處理程序。故障處理子程序分為4個(gè)部分：</p><p><b>　　M1故障處理子程序</b></p><p>　　進(jìn)入M1故障處理子程序后，首先復(fù)位Q0.0使電動(dòng)機(jī)M1停止

46、，并置位Q0.1-Q0.3使電動(dòng)機(jī)M2-M4保持運(yùn)轉(zhuǎn)。5s后復(fù)位Q0.1使電動(dòng)機(jī)M2停止。M2停止后再過(guò)5s復(fù)位Q0.2使電動(dòng)機(jī)M3停止。M3停止后再過(guò)5s復(fù)位Q0.3使電動(dòng)機(jī)M4停止。M4停止后程序退出運(yùn)行。</p><p>　　圖4-6 M1故障處理子程序順序流程圖</p><p>　　圖4-7 M1故障處理子程序梯形圖</p><p><b>　　M

47、2故障處理子程序</b></p><p>　　圖4-8 M2故障處理子程序順序流程圖</p><p>　　進(jìn)入M2故障處理子程序后，首先復(fù)位Q0.0、Q0.1使電動(dòng)機(jī)M1和M2停止，并置位Q0.2-Q0.3使電動(dòng)機(jī)M3-M4保持運(yùn)轉(zhuǎn)。5s后復(fù)位Q0.2使電動(dòng)機(jī)M3停止。M3停止后再過(guò)5s復(fù)位Q0.3使電動(dòng)機(jī)M4停止。M4停止后程序退出運(yùn)行。</p><p&g

48、t;　　圖4-9 M2故障處理子程序梯形圖</p><p>　?。?）M3故障處理子程序</p><p>　　圖4-10 M3故障處理順序流程圖</p><p>　　進(jìn)入M3故障處理子程序后，首先復(fù)位Q0.0、Q0.1、Q0.2使電動(dòng)機(jī)M1、M2和M3停止，并置位Q0.3使電動(dòng)機(jī)M4保持運(yùn)轉(zhuǎn)。5s后復(fù)位Q0.3使電動(dòng)機(jī)M4停止。M4停止后程序退出運(yùn)行。</p&

49、gt;<p>　　圖4-11 M3故障處理子程序梯形圖</p><p>　　（4）M4故障處理子程序</p><p>　　圖4-12 M4故障處理子程序順序流程圖</p><p>　　進(jìn)入M4故障處理子程序后，復(fù)位Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3使電動(dòng)機(jī)M1-M4全部停止。M1-M4全部停止后程序退出運(yùn)行。</p><p>

50、;　　圖4-13 M4故障處理子程序梯形圖</p><p><b>　　第5章 軟件的調(diào)試</b></p><p>　　5.1 自動(dòng)子程序的調(diào)試</p><p>　　將皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)梯形圖程序在西門子編程調(diào)試軟件STEP7中編譯完成，編譯無(wú)錯(cuò)誤后下載程序至PLC，設(shè)置PLC為RUN狀態(tài)并打開程序狀態(tài)監(jiān)控。將SA開關(guān)撥到閉合，選擇工作方式

51、為自動(dòng)工作方式。</p><p>　　按下SB1啟動(dòng)按鈕，Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)按照Q0.3-Q0.2-Q0.1-Q0.0的順序間隔5s依次閉合。直到Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)全部保持閉合，系統(tǒng)狀態(tài)開始保持不變，皮帶運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)完成。</p><p>　　啟動(dòng)完成后，全部電機(jī)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)且無(wú)故障信號(hào)時(shí)，按下停止按鈕SB2，這時(shí)，Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)按照Q0.0-Q0.1-Q0.2-Q0.3的順

52、序間隔5s依次斷開，直到Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)全部斷開，系統(tǒng)狀態(tài)開始保持不變，皮帶運(yùn)輸機(jī)完成停止動(dòng)作。</p><p>　　5.2 手動(dòng)子程序的調(diào)試</p><p>　　將皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)梯形圖程序編譯完成下載至PLC后，設(shè)置PLC為RUN狀態(tài)并打開程序狀態(tài)監(jiān)控。將SA開關(guān)撥到斷開，選擇工作方式為手動(dòng)工作方式。</p><p>　　按下SB1按鈕，Q0.0觸點(diǎn)

53、閉合；松開SB1按鈕，Q0.0觸點(diǎn)斷開。</p><p>　　按下SB2按鈕，Q0.1觸點(diǎn)閉合；松開SB2按鈕，Q0.1觸點(diǎn)斷開。</p><p>　　按下SB3按鈕，Q0.2觸點(diǎn)閉合；松開SB3按鈕，Q0.2觸點(diǎn)斷開。</p><p>　　按下SB4按鈕，Q0.3觸點(diǎn)閉合；松開SB4按鈕，Q0.3觸點(diǎn)斷開。</p><p>　　5.3 故障

54、子程序的調(diào)試</p><p>　　系統(tǒng)工作在自動(dòng)方式并完成啟動(dòng)后，按下用于模擬M1故障信號(hào)的按鈕，使I0.5觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入M1故障處理程序。首先，Q0.0觸點(diǎn)斷開，Q0.1-Q0.3觸點(diǎn)保持閉合。5s后Q0.1觸點(diǎn)也斷開，Q0.2-Q0.3觸點(diǎn)繼續(xù)保持閉合。再過(guò)5s后Q0.2觸點(diǎn)也斷開，只有Q0.3觸點(diǎn)繼續(xù)保持閉合。Q0.2觸點(diǎn)斷開5s后， Q0.3觸點(diǎn)也斷開，這時(shí)，Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)全部斷開，M1故障處

55、理程序完成。</p><p>　　系統(tǒng)工作在自動(dòng)方式并完成啟動(dòng)后，按下用于模擬M2故障信號(hào)的按鈕，使I0.6觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入M2故障處理程序。首先，Q0.0和Q0.1觸點(diǎn)斷開，Q0.2-Q0.3觸點(diǎn)保持閉合。5s后Q0.2觸點(diǎn)斷開，只有 Q0.3觸點(diǎn)繼續(xù)保持閉合。再過(guò)5s后Q0.3觸點(diǎn)也斷開，這時(shí)，Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)全部斷開，M2故障處理程序完成。</p><p>　　系統(tǒng)工作在自動(dòng)

56、方式并完成啟動(dòng)后，按下用于模擬M3故障信號(hào)的按鈕，使I0.7觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入M3故障處理程序。首先，Q0.0、Q0.1及Q0.2觸點(diǎn)斷開，Q0.3觸點(diǎn)保持閉合。5s后Q0.3觸點(diǎn)斷開，這時(shí)，Q0.0-Q0.3觸點(diǎn)全部斷開，M3故障處理程序完成。</p><p>　　系統(tǒng)工作在自動(dòng)方式并完成啟動(dòng)后，按下用于模擬M4故障信號(hào)的按鈕，使I1.0觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)進(jìn)入M4故障處理程序。Q0.0、Q0.1、Q0.2及Q0.3

57、觸點(diǎn)全部斷開，M4故障處理程序完成。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　在皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：</p><p>　　1．分析控制系統(tǒng)的控制要求 </p><p>　　熟悉皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制要求，確定必須完成的動(dòng)作及動(dòng)作完成的順序，歸納出順序功能

58、圖。 </p><p>　　2．選擇適當(dāng)類型的PLC </p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，選定合適的PLC型號(hào)，確定I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等），并列出I/O點(diǎn)清單。</p><p><b>　　3．硬件設(shè)計(jì) </b></p><p>　　根據(jù)所選用的PLC產(chǎn)品，了解其使用的性能。按照相關(guān)資料結(jié)合實(shí)

59、際需求，同時(shí)考慮軟件編程的情況進(jìn)行外電路的設(shè)計(jì)，繪制電氣控制系統(tǒng)原理接線圖。 </p><p><b>　　4．軟件設(shè)計(jì) </b></p><p>　　軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖。</p><p>　　5．調(diào)試。將設(shè)計(jì)好的程序下載到PLC主單元中。用按鈕和小開關(guān)模擬輸入信號(hào)，用指示燈模擬負(fù)載，通過(guò)各種指示燈的亮

60、暗情況了解程序運(yùn)行的情況，觀察輸入/輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)修改和調(diào)整程序，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。 </p><p>　　本次皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)各部分軟硬件均調(diào)試成功，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。通過(guò)本次PLC課程設(shè)計(jì)，不但鞏固了所學(xué)過(guò)的PLC理論知識(shí)，更為重要的是通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練使我們得到了工程技能的綜合訓(xùn)練，獲得了解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p&g

61、t;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社</p><p>　　[2]萬(wàn)太福.可編程序控制器及其應(yīng)用[M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社</p><p>　　[3]劉祖潤(rùn).畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4]謝桂林

62、.電力拖動(dòng)與控制. 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　[5]工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè). 北京：水利電力出版社</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　語(yǔ)句表程序清單：</b></p><p><b>　　1.主程序：<

63、/b></p><p>　　LD I0.5</p><p>　　O I0.6</p><p>　　O I0.7</p><p>　　O I1.0</p><p>　　O M6.0</p><p>　　AN I0.1</p>

64、<p>　　= M6.0</p><p>　　LD I0.5</p><p>　　O M6.1</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　AN M6.2</p><p>　　AN M6.3</p><p>　　AN

65、 M6.4</p><p>　　= M6.1</p><p>　　LD I0.6</p><p>　　O M6.2</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　AN M6.1</p><p>　　AN M6.3</p&g

66、t;<p>　　AN M6.4</p><p>　　= M6.2</p><p>　　LD I0.7</p><p>　　O M6.3</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　AN M6.1</p><p>　　A

67、N M6.2</p><p>　　AN M6.4</p><p>　　= M6.3</p><p>　　LD I1.0</p><p>　　O M6.4</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　AN M6.1</p

68、><p>　　AN M6.2</p><p>　　AN M6.3</p><p>　　= M6.4</p><p>　　LD SM0.0</p><p>　　CALL SBR0</p><p>　　Network 7 </p><p>　

69、　LDN I0.0</p><p>　　CALL SBR1</p><p>　　LD I0.0</p><p>　　AN M6.0</p><p>　　CALL SBR2</p><p>　　LD M6.1</p><p><b>　　LPS<

70、;/b></p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M2.0, 1</p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　CALL SBR3</p><p>　　LD M6.2</p><p&g

71、t;<b>　　LPS</b></p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M3.0, 1</p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　CALL SBR4</p><p>　　LD M6.3

72、</p><p><b>　　LPS</b></p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M4.0, 1</p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　CALL SBR5</p><

73、;p>　　LD M6.4</p><p><b>　　LPS</b></p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M5.0, 1</p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　CALL

74、SBR6</p><p><b>　　2.公用子程序：</b></p><p>　　LD SM0.1</p><p>　　ON I0.0</p><p>　　S M0.0, 1</p><p>　　R M0.1, 8</p><p>　　

75、R M2.0, 4</p><p>　　R M3.0, 3</p><p>　　R M4.0, 2</p><p>　　R M5.0, 1</p><p>　　R T37, 12</p><p><b>　　3.手動(dòng)子程序</b></p>

76、;<p>　　LD I0.1</p><p>　　AN Q0.1</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　LD I0.2</p><p>　　AN

77、 Q0.0</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　LD I0.3</p><p>　　AN Q0.0</p><p>　　AN Q0.1</p&

78、gt;<p>　　AN Q0.3</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　LD I0.4</p><p>　　AN Q0.0</p><p>　　AN Q0.1</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　

79、= Q0.3</p><p><b>　　4.自動(dòng)子程序</b></p><p>　　LD SM0.1</p><p>　　LD M1.0</p><p>　　AN Q0.3</p><p><b>　　OLD</b></p>

80、<p>　　O M0.0</p><p>　　O I0.0</p><p>　　AN M0.1</p><p>　　= M0.0</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A I0.1</p><p>　　O

81、 M0.1</p><p>　　AN M0.2</p><p>　　= M0.1</p><p>　　S Q0.3, 1</p><p>　　TON T37, +50</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A T37<

82、/p><p>　　O M0.2</p><p>　　AN M0.3</p><p>　　= M0.2</p><p>　　S Q0.2, 1</p><p>　　TON T38, +50</p><p>　　LD M0.2</p>&

83、lt;p>　　A T38</p><p>　　O M0.3</p><p>　　AN M0.4</p><p>　　= M0.3</p><p>　　S Q0.1, 1</p><p>　　TON T39, +50</p><p>　　

84、LD M0.3</p><p>　　A T39</p><p>　　O M0.4</p><p>　　AN M0.5</p><p>　　= M0.4</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　LD M0.4</p

85、><p>　　A I0.2</p><p>　　O M0.5</p><p>　　AN M0.6</p><p>　　= M0.5</p><p>　　R Q0.0, 1</p><p>　　TON T40, +50</p><

86、;p>　　LD M0.5</p><p>　　A T40</p><p>　　O M0.6</p><p>　　AN M0.7</p><p>　　= M0.6</p><p>　　R Q0.1, 1</p><p>　　TON

87、 T41, +50</p><p>　　LD M0.6</p><p>　　A T41</p><p>　　O M0.7</p><p>　　AN M1.0</p><p>　　= M0.7</p><p>　　R Q0.2, 1</

88、p><p>　　TON T42, +50</p><p>　　LD M0.7</p><p>　　A T42</p><p>　　O M1.0</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　= M1.0</p><p&

89、gt;　　R Q0.3, 1</p><p>　　5.M1故障處理子程序</p><p>　　LD M2.0</p><p>　　A M6.1</p><p>　　AN M2.1</p><p>　　= M2.0</p><p>　　R Q

90、0.0, 1</p><p>　　S Q0.1, 3</p><p>　　R M0.1, 8</p><p>　　TON T43, 50</p><p>　　LD M2.0</p><p>　　A T43</p><p>　　O M2.1&l

91、t;/p><p>　　AN M2.2</p><p>　　= M2.1</p><p>　　R Q0.1, 1</p><p>　　TON T44, 50</p><p>　　LD M2.1</p><p>　　A T44</p>&

92、lt;p>　　O M2.2</p><p>　　AN M2.3</p><p>　　= M2.2</p><p>　　R Q0.2, 1</p><p>　　TON T45, 50</p><p>　　LD M2.2</p><p>　　

93、A T45</p><p>　　O M2.3</p><p>　　= M2.3</p><p>　　R Q0.3, 1</p><p>　　LD M2.3</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　R M2.0, 4

94、</p><p>　　6.M2故障處理子程序</p><p>　　LD M3.0</p><p>　　A M6.2</p><p>　　AN M3.1</p><p>　　= M3.0</p><p>　　R Q0.0, 2</p>&

95、lt;p>　　S Q0.2, 2</p><p>　　R M0.1, 8</p><p>　　TON T46, 50</p><p>　　LD M3.0</p><p>　　A T46</p><p>　　O M3.1</p><p>

96、　　AN M3.2</p><p>　　= M3.1</p><p>　　R Q0.2, 1</p><p>　　TON T47, 50</p><p>　　LD M3.1</p><p>　　A T47</p><p>　　O M3

97、.2</p><p>　　= M3.2</p><p>　　R Q0.3, 1</p><p>　　LD M3.2</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　R M3.0, 3</p><p>　　7.M3故障處理子程序</p&g

98、t;<p>　　LD M4.0</p><p>　　A M6.3</p><p>　　AN M4.1</p><p>　　= M4.0</p><p>　　R Q0.0, 3</p><p>　　S Q0.3, 1</p><p&

99、gt;　　R M0.1, 8</p><p>　　TON T49, 50</p><p>　　LD M4.0</p><p>　　A T49</p><p>　　O M4.1</p><p>　　= M4.1</p><p>　　R

100、 Q0.3, 1</p><p>　　LD M4.1</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　R M4.0, 2</p><p>　　8.M4故障處理子程序</p><p>　　LD M5.0</p><p>　　A M6.4</

101、p><p>　　= M5.0</p><p>　　R Q0.0, 4</p><p>　　R M0.1, 8</p><p>　　LD M5.0</p><p>　　AN Q0.0</p><p>　　AN Q0.1</p><

102、;p>　　AN Q0.2</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　R M5.0, 1</p><p>　　電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：________________</p><p>　　日 期：______________