项目三带式输送机控制电路

《电器控制与PLC技术》习题集（设计题）设计题（红色标注为没做）1.画出三相异步电动机的电气控制电路，可点动连续运行2.画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路3.设计两台异步电动机的主电路和控制电路，要求如下：⑴ 两台电机独立启动和停止，互不影响；（2）可同时控制两台电机的停止；⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止4.尝试将上述问题3中控制电路的功能更改为PLC控制，绘制PLC的I/O端子接线图，并编写梯形图程序5.试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：（1）小车从初始位置开始向前移动，最后自动停止；（2）在终点停留一段时间后，自动回到原始位置并停止；（3）在前进或后退的任何位置停止或启动6.试将以上第5题的控制线路的功能改由plc控制，画出plc的i/o端子接线图，并写出梯形图程序7.尝试设计异步电动机的控制电路。

要求：1）能实现启停控制；2）可实现微动调节；3）能实现单方向的行程保护；4）要有短路和过载保护8.尝试为工作台的正向返回设计一条控制线。

工作台由电机M驱动，行程开关SQ1和SQ2分别安装在工作台的原始位置和终点。

要求：1）能自动实现前进―后退―停止到原位；2）工作台前进到达终点后停一下再后退；3）工作台在前进中可以立即后退到原位；4）有终端保护9.有两台三相异步电动机M1和M2。

要求：1）M1启动后，m2才能启动；2）m1停止后，m2延时30秒后才能停止；3）m2能点动调整尝试制作PLC输入输出分配接线图，编写梯形图控制程序10设计应答器的PLC控制系统。

控制要求：1）应答器a、B、C和D，带指示灯和应答器键2）裁判员台，抢答指示灯，开始抢答按键，复位按键3）抢答时，有2s声音报警11.设计了两台电机的顺序控制PLC系统控制要求：两台电动机相互协调运转，m1运转10s，停止5s，m2要求与m1相反，m1停止M2操作、M1操作和M2停止。

皮带传输机电气控制设计任务书学院：机电工程学院班级：09级农电（1）班学号：0，0姓名：祁飞，马菊梅目录1.控制要求 (3)设计要求 (3)2方案设计 (3)硬件设计 (3)要求分析 (3)电气控制原理图 (4)2.控制回路 (5)控制过程 (5)1手动控制 (5)2.自动控制 (6)电路故障分析 (7)设备的选择 (8)空气断路器 (8)接触器 (8)热继电器 (9)中间继电器 (9)时间继电器 (9)设计 (10)PLC选型 (10)PLC的组成 (10)PLC的端子分配及外部接线 (10)端子分配 (10)PLC外围接线 (11)PLC梯形图 (12)PLC指令 (13)4.总结 (14)设计总结 (14)1.控制要求设计要求本次课题是三级皮带运输机控制程序的设计、安装与调试，要求如下：（1）某一生产线的末端有一台三级皮带运输机，分别由M1、M2、M3三台电动机拖动，有手动和自动两种控制方式。

15KW（2）手动时，为了便于调试，每一台电机都可以单独启动，单独停止。

（3）自动控制时，M1→M2→M3的顺序启动，间隔均为10秒，若需要停止，则M3→M2→M1的顺序停止。

（4）电路有紧急情况总停按钮。

（6）要有必要的短路、过载等保护。

2方案设计硬件设计继电器控制系统：控制功能是用硬件继电器实现的。

继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护，可以直观的看清电路的结构及其原理。

是最初常用的控制方式。

缺点是系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。

要求分析本控制电路要求对三台电机实现顺序启动，顺序停止，单启，单停功能。

顺序控制的控制原理是将前一台电机的常开触点串联到下一台电机的线圈前，若对启动或者停止有时间的要求，则将时间继电器的线圈与前一台电机的线圈并联，实现同时得电，以控制后一台电机启动的时间。

引言在现代科学技术层出不穷的时代，虽然有许多先进的新技术可以更好地实现甚至能够取代一些机械产品和零件的功能，但是至今日，从工业设备、农业机械、交通工具、游乐设施、电器产品到家庭日用生活品、孩童的玩具等许多产品，包括现代高科技产品，仍然离不开机械系统实现或辅助实现其功能。

机械设计的理论基础多源自数学、物理学、理论力学、材料力学及机械制图等一些基础课程的理论知识，学习机械设计的过程中，应注意了解运用知识解决和分析问题的思路、途径及方法。

机械设计与工程实际密切相关，注重培养创新思维能力和创新意识非常重要，这就需要在重视逻辑思维的同时，还应加强形象思维能力的培养，平时善于观察、分析身边的事和物，注意运用课程知识解决实际问题。

这样，从事设计工作时，就能够从日常积累中获得创造灵感，设计出符合用户需求、能够使用户喜欢的产品。

勤思考、多练习，与各类设计者、制造者以及使用者多交流，是巩固、深化和扩展机械本设计课题就是为了进一步掌握常用带式运输机机构的作用、组成、结构、工作原理、类型、运动特点、设计方法等方面的基本知识，加强运用标准、规范、手册、图册等技术资料，进行机械设计的能力，了解机械系统、机械零件和机械设计在现代科技产品及其设计中的重要作用，增强创新意识。

学习理论的同时要坚持联系实际，联系整体机械系统进行综合分析。

本课程比其他专业基础课更贴近于实际，只有在学习理论的同时，坚持联系工程实际才能加深对理论知识的理解。

通过对带式输送机动力系统和传动系统的设计，能够初步掌握机械系统的传动结构，知道传动结构对机械系统的重要性，为以后毕业从事机械设计工作打好基础。

1 动力方案的设计1.1 电动机的分类电机分为直流电机和交流电机两大类，交流电机又有同步电机和异步电机之分，异步电机又可分为异步发电机和异步电动机。

异步电动机按相数不同，可分为三相异步电动机和单相异步电动机，其中三相异步电动机因其结构简单、制造方便、价格便宜、运行可靠，在各种电动机中应用最广、需求量最大。

专科毕业设计（论文）设计题目：三级皮带机顺序起停PLC控制系部：专业：班级：姓名：学号：指导教师：职称：20 13年6月南京三级皮带机顺序起停PLC控制摘要皮带机是皮带输送机的简称，皮带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，用途广泛。

它的控制形式也多种多样，它可以由单片机，PLC，以及计算机来控制，由于PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动的首选控制装置，故本设计中采用PLC集中控制的办法，本设计中利用PLC简单可视化的程序，采用了手动和自动控制的两种不同的控制方式。

可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

是工业控制的核心部分。

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。

它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

关键词：皮带机，PLC，手动控制，自动控制，中央处理单元(CPU)，控制接线图目录目录 (4)前言 (5)第一章三级皮带机的简介及传统控制方式的缺点 (6)1.1皮带机的简介 (6)1.2传统控制方式的缺点 (8)第二章总体方案的确定 (8)2.1方案对比 (9)2.1.1 工业控制计算机控制 (9)2.1.3 单片机控制 (10)2.1.4 PLC控制 (10)2.2方案确定 (10)第三章程序设计的接线图 (10)3.1PLC控制系统的抗干扰措施 (11)3.2PLC故障诊断 (11)3.3 PLC程序设计 (13)第四章硬件设计 (14)4.1方案设计 (16)4.1.1 设计任务 (15)4.1.2 控制要求 (16)4.2PLC型号选择 (17)4.2.1 PLC的组成结构 (17)4.2.2 PLC的工作原理 (18)4.2.3 欧姆龙PLC的性能及选型 (19)4.2.4 PLC的端子分配及外部接线 (19)4.3皮带电机的选型及其外部接线 (20)4.3.1 Y2系列异步电机 (20)4.3.2 主回路电机的外部接线图 (21)4.4其它硬件选型 (22)4.4.1 接触器 (22)4.4.2 热继电器 (22)4.4.3 空气开关 (23)第五章软件设计 (21)5.1控制要求 (24)5.2程序的实现 (24)第六章小结 (25)参考文献 (26)前言PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

皮带输送机电气控制系统的设计一、设计目的通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，能够设计电器元件布置图、接线图和控制箱，并能够根据负载选择主要电器元件的型号，具有电气控制系统工程设计的初步功能。

二、控制要求皮带输送机由三条皮带组成并由电动机控制。

1#、2#、3#皮带顺序运行。

电动机功率各3KW，其控制要求如下：1、按下系统启动按钮→1#电动机启动→延时2秒→2#电动机启动→延时5秒→3#电动机启动2、按下停机按钮→延时10秒→3#电动机停止→延时10秒→2#电动机停止→延时10秒→1#电动机停止3、1#电动机过载时，1#、2#、3#电动机全停，2#电动机过载时，2#、3#电动机停止，3#电动机停止时，顺序停机，并设有紧急停车按钮4、具有手动、自动工作方式5、各种指示及报警三、设计内容及要求根据控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出其控制系统的原理图（主电路和控制电路）、元件布置土、接线图以及元件明细表。

所完成的图纸资料包括：1、电气原理图：主电路、控制电路、梯形图、指令系统2、电气箱面板布置图，电气箱内部布置图3、接线图4、元件明细表5、控制箱尺寸6、系统工作原理说明及操作使用说明四、系统总体设计1、主电路的设计主电路线路如图1所示，图中的M1、M2、M3为输送带电动机，三台电动机都采用直接启动方式，各台电动机分别使用一个接触器控制，各电动机分别由FR1、FR2、FR3提供过载保护，各自通过自锁实现失压保护。

2、PLC的选择及I/O分配根据给定的控制要求，可统计出现场输入信号共14个，输出信号共8个，故选用OMRON C系列C28P，此型号具有16点输入和12点输出，满足要求。

（I/O分配如表2所示）。

3、PLC外部接线图的设计PLC根据表2的I/O分配关系和C28P的端子跑列位置进行相应的接线，PLC系统外部接线图在图1中，图中各接触器采用220V电源，信号指示及报警指示灯与接触器共用220V电源。

带式输送机节能系统设计问题研究发布时间：2022-10-27T07:30:24.424Z 来源：《科学与技术》2022年12期6月作者：纵榜奥[导读] 带式输送机是一种广泛应用于物料输送上的机械设备纵榜奥安徽省矿业机电装备有限责任公司 235000摘要：带式输送机是一种广泛应用于物料输送上的机械设备，具有运量大、经济性好的优点，随着输送机系统不断朝着高带速、大运量、长距离方向发展，输送机系统的整体结构日趋复杂，多电机驱动输送机系统已经成为主流，在实际使用过程中暴露出运行能耗高、启动冲击大、调速性能差、电机驱动功率不平衡的问题，已经成为限制物料输送经济性和可靠性进一步提升的关键因素，因此迫切需要对带式输送机的控制系统进行优化，提高其节能性及运行可靠性。

结合带式输送机系统运行特性，本文提出了一种新的带式输送机节能系统，该系统以变频调速为核心，实现对输送机在运行过程中带速的灵活调整，同时为了满足对传统采用异步电机驱动系统输送机的改造需求，提出了CST 改造方案及多电机功率平衡控制方案，实现了带式输送机运行过程的灵活调整。

根据实际应用表明，新的控制系统能够将输送机运行时的能耗降低11.4%，有效地提升了输送机在运行过程中的稳定性和经济性。

关键词：输送机；变频调速CST；驱动功率平衡1 概述对于带式输送机而言，当其运量保持恒定值时，输出频率与速度为正比例关系，所以增加或者减小带式输送机的速度能够有效调节功率消耗。

带式输送机速度的调节会受到运量、带宽等因素的限制，当带式输送机的速度降低时，物料线密度将会增大，输送带需要的张力也就增大。

在现场实际运行过程中，匹配合适的运量及带速是设备节能的关键，当带式输送机载重量很小时，速度仅设定为下限值，而当载重量较大时，带式输送机正式运行。

本文设计节能控制方案的目的是通过有效的检查方法，对负载量进行实时监测，将监测的负载量传输至调速系统，从而实现对电机的自动调速。

通过设计PLC节能控制器，控制器通过对皮带秤信号进行采集，计算输送机运载量，通过逻辑分析得出此时合适的带速，从而发出调节信号，达到节能目的。

2021年第3期2021年3月长距离多点驱动皮带控制工艺复杂，皮带容易振荡，尤其是其中一个驱动点在电网掉电时会出现控制难点。

在满载运行时若机头处电网失电，电机驱动力消失，受皮带表面物料的冲击，皮带轻则张力变小发生振荡，影响皮带架、托辊等的使用寿命，重则产生严重叠带现象，推倒皮带架，造成大量溢煤或人员伤亡[1-3]。

若机尾处电网失电，尾部驱动消失，为皮带提供下运制动的主动力消失，皮带会瞬间飞车，将会导致下游皮带发生严重堆煤，甚至发生人员伤亡或设备损坏。

当皮带运行在靠近头部平段有煤、尾部下运段无煤时突然电网失电，设备停车，此时再次启动皮带时，由于大量物料积压在头部，头部电机易造成过载或堵转，皮带无法正常启动影响生产。

基于上述控制难点，自主研发了带式输送机多点协调同步控制软件和一套设备。

1带式输送机多点协调同步控制的基本原理在对带式输送机进行控制时，通常以对负载变化最敏感的驱动为主驱，并在主驱中定义一台驱动电机为主机，另一台或多台为从机。

在从驱中也定义一台驱动电机为主机，另一台或多台为从机，从驱采取与主驱同步跟随的技术，主从驱实时互动，力矩按工况工艺自动计算，即使某台驱动发生故障或电网失电均能快速反应，协调配合，使系统在规定时间内恢复稳定，有效防止事故的发生。

带式输送机加速V -t （速度-时间）函数如式(1)所示，主要用来控制皮带电机加速过程，使其按确定的“S 型”加速曲线增加速度[4]：n gd2=at ，0≤t <t 0A ，t 0≤t <t 1n gd1-A t 2-t 1×t ，t 1≤t <t 2n gd1，t ≥t 2⎧⎩⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⎨⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐，(1)带式输送机减速V-t 函数如式(2)所示，主要用来控制皮带按设计的减速曲线（急停）降低速度：n gd2=n gd1，0≤t <t 5n gd1-A t 6-t 5×t ，t 5≤t <t 6A ，t 6≤t <t 7-at ，t 7≤t <t 8⎧⎩⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⎨⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐⏐，(2)式(1)～(2)中，n gd1为操作员给定速度，m/s ；n gd2为速度发生器给定速度，m/s ；a 为由变频器加减速时间来确定的加速度，m/s 2；t 为时间，s ；A 为变频器特性反EMF 模型的进入速度，m/s ；t 0为电机励磁时间，s ；t 1为皮带张力传递时间，s ；t 2为皮带加速时间，s ；t 5为输送机开始减速时间；t 6为输送机结束减速时间，s ；t 7为张力开始消退时间，s ；t 8为停车抱闸时间，s ；t 5-t 6为皮带减速时间，s ；t 6-t 7为皮带张力消退时间，s ；t 7-t 8为等待机械闸配合时间，s 。