实验四四节传送带的模拟控制

摘要在四节传送带设计中，用四个电动机来控制传送带的运行，每一个电动机分别控制一节传送带，传送带的上升和下降靠电动机的正转和反转来实现。

在每一时刻只能有一个电动机运行，达到节能的作用。

四个电动机间的转换用定时器来控制。

在此四节传送带模拟控制设计中，用M1—M4四个按键分别表示传说带的启动、停止、下降、上升，当按下M3或M4时，用绿灯的移动方向来表示传说带上升或下降，用M5—M8四个按键的按下分别表示第一到第四接传送带上的物体，当相应的按键按下时，对应的红灯亮表示那一节传送带上有物体。

在传送的过程中，绿灯的流动方向表示了传送带的上升或下降，红灯的流动方向表示物体此时传到的位置。

关键字：PLC,传送带，顺序启动，模拟控制目录前言 (3)一、四节传送带PLC控制系统设计方法 (4)二、设计内容及工作原理分析 (4)1、设计方案： (4)2、流程图设计： (5)3、四节传送带模拟控制原理图的设计： (5)4、I/O接口图设计 (6)5、主电路图 (8)6、状态图设计 (8)7、梯形图设计 (9)8、传送带的工作原理 (18)三、心得体会 (19)四、参考文献 (19)五、附录 (20)附录一：程序指令表 (20)前言20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。

从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

可编程控制器是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。

设计说明书《可编程控制器》课程设计学院：学号：专业（方向）年级： 10机械学生姓名：福建农林大学金山学院信息与机电工程系2013年 3月 1 日可编程控制器课程设计说明书（一）设计题目四节传送带的模拟（二）情况简介利用SETP-7软件编写软件程序，应用S7-200PLC控制四节传送带系统的硬件电路，并利用梯形图控制程序设计，通过控制S7-200PLC的定时继电器的功能来实现四条皮带的运行。

（三）设计要求有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。

停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。

当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。

例如M2故障，M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。

当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。

例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过1秒，M3停，再过1秒，M4停。

（四）程序设计1.I/O分配表输入M1故障M2故障M3故障M4故障启动按钮停止按钮接线I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 输入A上重载B上重载C上重载D上重载接线I0.6 I0.7 I1.0 I1.1输出电机M1 电机M2 电机M3 电机M4Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.32.流程图3.外部接线图4.梯形图（五）调试1.调试遇到的问题（1）按下启动按钮I0.4之后程序开始运行，刚开始M1开始工作，相隔一秒之后其他的电机也开始工作，由于电机开启时间相隔一秒有点短很难看出程序是否错误。

解决：把定时器的时间改成3秒，调试无误后再把时间改成课题要求的1秒（2）本个程序用到太多的TON定时器，在命名定时器时成大于T37开始命名到T64忽略了分辨率的不同，致使进行仿真实验时电机关闭的时间与课程设计的要求不一样。

目录目录 (1)绪论 (2)第一章课题介绍 (3)第二章控制要求 (4)第三章 MCGS控制界面 (5)3．1设计监控界面 (5)3．2定义数据变量 (8)3．3动画连接 (11)3．4编制循环策略 (23)第四章设备连接 (32)第五章 PLC程序说明 (34)5．1 IO分配 (34)5．2 PLC程序语句 (34)第六章触摸屏控制画面及制作说明 (38)第七章运行调试 (40)第八章小结 (41)第九章问题回答 (42)参考文献 (43)绪论为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。

在炼油、化工、制药等行业中,传送带是必不可少的工序, 而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。

但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致现场工作环境十分恶劣, 不适合人工现场操作。

另外, 生产要求该系统要具有混合精确、控制可靠等特点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。

所以为了帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现传送带的自动控制, 从而达到自动化的目的，传送带势必就是摆在我们眼前的一大课题。

借助实验室设备熟悉工业生产中PLC的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理，熟悉其编程方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中，适合大中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便于学以致用。

具体来讲PLC主要具有以下的特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强；（2）编程方法简单、直观；（3）体积小、耗能低、重量轻；（4）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；（5）系统的设计/安装、调试工作量少；（6）维修工作量小、维护方便；（7）接口模块功能强、品种多。

第一章课题介绍四节传送带装置系统由于采取了一系列可靠的设计方案，保证系统具有很高的可与实用性。

目前在我国此套系统尚处于发展阶段，在设计中有许多的不足，有些地方的设计思想也还不成熟。

《四节传送带控制的设计》工作页项目任务描述某公司需要一台传送装置运送物料，因输送距离长，需设四节传送带，示意图如上图。

系统由传动电机M1、M2、M3、M4，S为“启闭开关”（即往上推是开机，往下扳是关机），A、B、C、D分别为对应的传送带的故障开关，用此装置完成整套设备的启停、物料的运送、故障停止等功能。

具体控制要求如下：1.闭合“启动”开关，首先启动最末一条传送带（电机M4），每经过5秒延时，依次启动一条传送带（电机M3、M2、M1）。

2.当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止，而该传送带以后的待运完货物后方可停止。

例如M2存在故障，则M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。

3.排出故障，打开“启动”开关，系统重新启动。

4.关闭“启动”开关，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。

行动过程请你们小组设计此套装置的电气控制系统，编写出控制程序。

要求：1.小组分析任务，收集有关资料，做控制方案。

2.要列出I/O分配表，若用顺序控制的思路要设计出顺序功能图，画出PLC 接线图（PLC的型号采用西门子S7-1200 CPU1214DC DC/DC/DC），对元器件选型。

3.编写出控制程序。

4.在模拟装置上进行模拟试验。

5.编制设计说明书。

学习目标1.能根据任务书提取出设备控制信息，如控制对象数量、要求，输入信号，输出信号，控制对象间的关系等。

2.能绘制出PLC的I/O分配表。

3.能根据提供的PLC型号绘制出PLC接线图。

4.能编制PLC控制程序，如果用顺序控制的方法要能绘制出顺序功能图，并能转化成梯形图。

5.能在模拟装置上连线、程序下载、调试，验证自己编写的程序合理性。

6.能编制设计说明书。

行动阶段一：领取工作任务目标：（1）小组讨论，分析任务书中四节传送带的作用及动作顺序，思考为什么要正向启动、逆向停止？（2）明确任务书中要求的任务成果。

PLC课程设计四节传送带的模拟
四节传送带模拟
传送带技术是一种广泛使用的生产装置，广泛应用于物流、食品、机械制造行业，用来运送物品、材料或任何重要信息，从而提高生产效率，减少劳动力成本。

四节传送带模拟（simulating-four-chained-conveyors）由四节相互连接的传送带装置所组成，每节传送带可以自由移动，起到转移物料的作用，传送速度、载荷均可调节，广泛应用在工业生产上。

四节传送带模拟的实现原理：使用PLC（程序控制器）和传感器（如光电、按钮），通过反馈调节四节传送带的运转情况，传感器感知物料或信息，输出信号驱动电机从而运转，起到转移物料的作用，同时可以进行物料计数，增强传送精准度。

1、使用PLC来控制电机，根据传送带的载荷情况及当前物料数量等，设置电机的U、V及W相控制；
2、在传输带上安装光电传感器，实时收集物料信息，通过反馈给PLC，给出每个节点的位置信息；
3、设置PLC的输出控制信号，控制传送带的每节电机的启动、停止及变速；
4、安装在进料点上的按钮，用于调节每节传送带上物料的数量，如有必要时，还可开启手动模式，使用人工参与调速；
5、安装在出料点上的按钮，用于实现物料在出料处的控制，是否停止传送。

综上所述，四节传送带的模拟借助PLC技术和传感器，借助按钮来实现模拟操控，配合调节设备可以实现四节传送带的运行及调节，进而提高生产效率，实现生产的自动化。

1 引言1.1 课题设计的目的《可编程控制器技术》课程设计是应用电子专业的重要实践性教学环节。

本课程的目的是使学生掌握西门子S7-200系列PLC的结构、工作原理、指令系统；并能利用指令进行程序设计，初步掌握利用PLC进行控制系统设计、开发的方法。

通过上机实验操作，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解，不仅可以培养学生设计、制作PLC控制系统的能力和独立分析问题、解决问题的能力，还可以培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力，理论知识应用于实践的能力。

为今后工作打下坚实的基础。

1.2课题设计的内容应用S7-200控制四节传送带系统的硬件电路，并利用OB1的梯形图控制程序设计。

通过控制S7-200PLC的定时继电器的功能来实现四条皮带的运行。

1.3课题设计实现的目标（1）通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试犯非法；（2）进一步熟悉PLC的I/O的连接；（3）熟悉传送带等类似逻辑的工程实际的编程方法。

2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1S7-200S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。

其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。

图2-1-1 S7-200系统组成2.1.2台达触摸屏编程软件（DOP-B系列人机界面软件）硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。

根据HMI 的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。

HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JB－HMI画面组态软件）。

使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

实验四四节传送带的模拟控制一、实验目的用PLC构成四节传送带控制系统二、实验内容1．控制要求（选做其中之一）（1）可以自行拟定传送带的工作模式，并编程实现（ 2）起动后，先起动最末的皮带机（M4）， 1s 后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机， 1s 后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔 1s 顺序停止。

2． I/O 分配输入输出起动按钮：I0.0 M1 ：Q0.1停止按钮：I0.5 M2 ：Q0.2负载或故障A：I0.1 M3 ：Q0.3负载或故障B：I0.2 M4 ：Q0.4负载或故障 C：I0.3负载或故障 D：I0.43．梯形图输入程序。

4．调试并运行程序。

'< : D图6-1 起动 停止乂点龙衣吐C SB1 SB2四节传送带控制示意图 三、四节传送带故障设置控制语句表+10 PT27 R Q0.1 , 1 62 LD I0.228 = M0.4 63 O M1.229 LD M0.4 64 AN I0.030 TON T40, +10 65 R Q0.1, 131 LD T40 66 R Q0.2, 132 R Q0.2, 1 67 = M1.233 = M0.5 68 LD M1.234LD M0.5 69 TON T46, +1035TONT41, +1070 LDT46四、四节传送带故障设置控制梯形图+10| PT|10.110.210.310.4Q0.4 S 1IM0.1T43Q0.2 R 1T37M1.0M1.0T44T37 Q0.3T S M0.2 Q0.3 R 1 T44T 1~i~cM1.1M0.2T38.INTON ■+10 PTM0.3Q0.2S1 T39J INTON 1+10 PT T39 Q0.1 S1I0.5 I0.0―I * I~I —I * M0.4 T45/NTTONQ0.4 R 1M1.1T46M0.4 M0.4T40J INTON 1+10 | PTM1.3M1.3 Q0.3R 1 T401 I —I~~c M0.5Q0.2 R 1 T47 M0.5—I 卜 T41----- J IN TON '+10 PTT41 T 〒 M0.6 M0.6T Q0.3 R 1T42 I INTON '+10. PTT42 Q0.4 R 1'IN TON '+10| PT|M1.4M1.4Q0.4R 1Q0.4 R 1■ INTON +10 PT]Q0.1 R 1 Q0.2 R 1 Q0.3 R 1 I INTONPTQ0.1 R 1Q0.2 R 1 Q0.3 R 1 Q0.4 R 1 M1.5。

成绩：课程设计报告书所属课程名称机电传动控制（含PLC）题目四节传送带的模拟PLC分院机电学院专业、班级机械设计制造及其自动化B0902目录1课程设计任务书 (1)2总体设计 (2)3硬件系统设计（电气原理设计） (3)4程序设计（配线系统设计） (6)5程序调试（实验）及结果分析 (17)6总结 (18)7参考文献 (18)1 课程设计任务书课程设计题目：四节传送带的模拟PLC课程设计时间：自2012 年7 月16日起至2012 年7 月27日。

课程设计要求：有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。

停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。

当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。

例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。

当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。

例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过5秒，M4停。

学生签名：王朋2012年07月27 日课程设计评阅意见评阅教师：2012年月日四节传送带的模拟PLC二．总体设计可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。

但由于PC 容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。

它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。