課程設計---plc四節(jié)傳送帶的模擬設計

1、<p>　　課 程 設 計 報 告 書</p><p>　　所屬課程名稱 機電傳動控制（含PLC） </p><p>　　題 目 四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p>　　分 院 機電學院 </p><p>　　專 業(yè)、班

2、級 機械設計制造及其自動化 B0902 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課程設計任務書………………………………1</p><p>　　總體設計………………………………………2</p><p>　　硬件系統(tǒng)設計（電氣原理設計）……………3</p><p>

3、　　程序設計（配線系統(tǒng)設計）…………………6</p><p>　　程序調試（實驗）及結果分析………………17</p><p>　　總結……………………………………………18</p><p>　　參考文獻………………………………………18</p><p>　　1 課 程 設 計 任 務 書</p><p>　　課程設計

4、題目： 四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p>　　課程設計時間：自 2012 年 7 月 16日起至 2012 年 7 月 27日。</p><p><b>　　課程設計要求：</b></p><p>　　有一個用四條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，分別用四臺電動機帶動，控制要求如下：啟動時先起動最末一條皮帶機

5、，經過5秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應先停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機。當某條皮帶機發(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運完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經過5秒延時后，M3停，再過5秒，M4停。當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行5秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再過5秒，M4

6、停。</p><p>　　學生簽名： 王朋 </p><p>　　2012年 07月 27 日</p><p><b>　　課程設計評閱意見</b></p><p>　　評閱教師： </p><p>　　2012年 月 日</p

7、><p>　　四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p><b>　　二．總體設計</b></p><p>　　可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混淆，故人們仍習慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電

8、子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不

9、需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產實踐。</p><p>　　本次是用PLC控制四節(jié)傳送帶工作的課程設計，完成以下功能：</p><p>　　啟動時先起動最末一條皮帶機，

10、經過5秒延時，再依次起動其它皮帶機；</p><p>　　停止時應先停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機；</p><p>　　當某條皮帶機發(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運完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經過5秒延時后，M3停，再過5秒，M4停。</p><p>　　當某條皮帶機上有重物時，該皮帶

11、機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行5秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再過5秒，M4停。</p><p><b>　　三．硬件系統(tǒng)設計</b></p><p>　　3.1 按鈕分配和實物模型如下：</p><p><b>　　功能說明：</b></p><

12、;p>　　四條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，分別用四臺異電動機M1、M2、M3、M4（型號：JO2-41-4）帶動，控制過程如下：</p><p>　　啟動時先按下SB1按鈕，起動最末一條皮帶機，經過5秒延時，再依次起動其他皮帶機。</p><p>　　停止時按下SB2按鈕，最前一條皮帶機先停止，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機。</p><p>　　當程序不自鎖時

13、（即I0.6開通），A、B、C、D為故障模擬按鈕，分別模擬M1、M2、M3、M4發(fā)生故障時的情況。例如：當要模擬M1條皮帶機發(fā)生故障時，只需按下按鈕A即可，此時該皮帶機立即停止工作，而該皮帶機以后的皮帶機分別間隔5秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后5秒以后再停止（將本皮帶上的貨物運送待運完后才停止）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次類推。當M2發(fā)生故障時，M1皮帶機立即停止工作，而M2以后的皮帶機則依次間隔5秒以后再停止

14、工作。M3、M4發(fā)生故障時情況與此相同。</p><p>　　當程序自鎖時（即I0.6關閉）,A、B、C、D為重物模擬按鈕，分別模擬四個皮帶機上有重物是的情況。當按下E時M1皮帶機立即工作5秒后停止，而M2立即開始工作且5秒后停止，M3、M4分別間隔5秒后工作然后停止。</p><p>　　停止時只需按下按鈕SB2，這時M1皮帶先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。</p&g

15、t;<p>　　3.2選擇PLC型號</p><p>　　PLC的選擇主要應從PLC 的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下,力爭最佳的性能價格比。選擇時應主要考慮到合理的結構型式,安裝方式的選擇,相應的功能要求,響應速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機型盡量統(tǒng)一等因素。</p>

16、<p>　　3.2.1 基本單元</p><p>　　S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數的分配見下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元</p><p>　　3.2.2 編程器</p><p>　　PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程

17、序送入PLC中，在調試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。</p><p>　　簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內，可直接采用梯形圖語言編程，實現在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC

18、的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。</p><p>　　本實驗采用S7—200 CPU226的可編程控制器</p><p>　　3.3 輸入/輸出接線列表 </p><p>　　其中I0.0 為系統(tǒng)啟動按鈕，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4為故障模擬鈕子按鈕，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4同為重物模擬按鈕，I0.5為系統(tǒng)停止按鈕，I0

19、.6為自鎖開關，實現故障模擬和重物模擬功能的切換。Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4為電動機M1、M2、M3、M4的輸出。</p><p><b>　　四．程序設計</b></p><p>　　PLC本身有多種程序設計語言，如梯形圖語言、指令語句表語言、功能表語言等。其中梯形圖語言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號控制圖，但簡化了符號，編程容易且直觀。根據設計要求，其中兩種情況：

20、皮帶機發(fā)生故障和皮帶機上有重物。具體流程圖如下：</p><p>　　4.1 發(fā)生故障時的流程圖如下：</p><p>　　4.2 傳送帶上有重物時的流程圖如下：</p><p><b>　　4.3梯形圖的設計</b></p><p>　　五．程序調試及結果分析</p><p>　　1.傳送帶

21、正常運轉時：</p><p>　　當按下啟動按鈕SB1時，先啟動最后一個傳送帶，然后經過5S的延時，啟動第三個傳送帶，依次經過5S延時，啟動其他傳送帶；</p><p>　　當按下停止按鈕SB2時，第一個傳送帶停止運轉，其余傳送帶按正向依次經過5S的延時停止運轉。</p><p>　　2.傳送帶發(fā)生故障時：</p><p>　　當A傳送帶發(fā)生

22、故障時，第一個傳送帶停止運轉，其余傳送帶按正向依次經過5S的延時停止運轉。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；</p><p>　　當B傳送帶發(fā)生故障時，第一、二個傳送帶停止運轉，其余傳送帶按正向依次經過5S的延時停止運轉。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；</p><p>　　當C傳送帶發(fā)生故障時，前三個傳送帶停止運轉，第四個傳送帶經過5S的延時停止運轉。當故障解除時，四個傳送帶均正常

23、運行；</p><p>　　當D傳送帶發(fā)生故障時，四個傳送帶均停止運轉。當故障解除時，四個傳送帶均正常運行；</p><p>　　3．傳送帶上有重物時：</p><p>　　當A傳送帶上有重物時，所有傳送帶按正向依次經過5S的延時停止運轉。；</p><p>　　當B傳送帶上有重物時，第一個傳送帶停止運轉，其余傳送帶按正向依次經過5S的延時停

24、止運轉。</p><p>　　當C傳送帶上有重物時，前兩個傳送帶停止運轉，其余傳送帶經過5S的延時停止運轉。</p><p>　　當D傳送帶上有重物時，前三個傳送帶均停止運轉。第四個傳送帶均經過5S的延時停止運轉。</p><p><b>　　六．總結</b></p><p>　　這次課程設計在拿到題目之后，通過對題目的

25、分析。然后，又在網上查閱了相關資料，初步制定各個部分功能的實現方案，對各部分功能進行簡單編程，完成個部分功能的獨立實現；之后，將各部分程序整合到一起，進行調試，在整合和調試過程中我們發(fā)現，故障程序與帶重物程序同步實現（即運行過程中兩程序互相干擾），為了解決這個問題，我們決定加一個自鎖程序，之后問題得到解決，程序完成預定功能。</p><p>　　通過這次設計實踐，我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和

26、使用方法也有了更深刻的理解。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，我們對知道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與到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。能過解決一個個在調試中出現的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。同時，使我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。</p><p><b&g