皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试

皮带传输机的PLC控制摘要皮带传输机是一种连续、快速、高效的物料传输设备、广泛应用于煤炭、建材、化工、机械、轻工业的行业的物料传输系统。

随着经济的发展，皮带传输机的应用越来越广泛，皮带传输机的继电器控制系统因存在设备故障率高、可靠性低、体积大、维修和改造不方便等许多缺陷而逐步被淘汰。

就此文章介绍了一种新型的皮带传输机PLC控制系统，对PLC选型、I/O端子接线、程序设计和控制原理等方面进行了详细的阐述。

关键词：皮带传输机 PLC 控制系统设计目录第一章绪论 (1)§1.1 课程设计的要求 (1)§1.1.1已知情况 (1)§1.1.2工序及控制 (1)第二章皮带传输机控制系统 (2)§2.1皮带输送机的电控原理及控制要求 (2)§2.2传送系统的硬件选择 (2)§2.3 PLC的选择 (3)第三章皮带传输机PLC控制系统硬件电路设计 (6)§3.1 主电路设计 (6)§3.2 系统I/O分配 (6)§3.2.1 系统I/O点的设置原则 (6)§3.2.2 系统I/O分配表 (7)§3.3 PLC外部接线图 (7)第四章皮带传输机PLC控制系统软件设计 (9)§4.1 系统梯形图程序设计 (9)§4.2系统指令表 (14)总结 (19)参考文献 (20)第一章绪论§1.1 课程设计的要求§1.1.1已知情况某皮带运输传输系统由3台Y系列三相异步电动机驱动，电动机规格均为3KW，380V，6.8A，不平凡启动。

§1.1.2工序及控制（1）启动时先启动出料端（末端）皮带机M3，经过5s延时，再启动M2，经过5秒延时，再启动M1，即M3[启动]→5秒延时→M2[启动]→5秒延时→M1[启动] （2）停止是先停止进料端（首端）皮带机，待料运完后再次依次停止其他皮带机，即：M1[停止]→5秒延时→M2[停止]→5秒延时→M3[停止]。

5项⽬五PLC编程实现⽪带运输机控制项⽬五⽪带传输机的⾃动控制理解S7-200系列PLC 内部辅助寄存器的功能及应⽤理解S7-200系列PLC 特殊标志寄存器的功能及应⽤掌握S7-200系列PLC 定时器/计数器指令的功能及应⽤掌握S7-200系列PLC ⽐较指令的功能及应⽤掌握S7-200系列PLC 梯形图程序调试的步骤及⽅法⼀、内部辅助寄存器内部辅助寄存器可以按位使⽤，⽤来存储中间操作状态或其它控制信息，也可按字节、字或双字来存取存储区的数据，编址范围是M0.0～M31.7。

⼆、特殊标志寄存器特殊标志寄存器⽤于CPU 与⽤户之间交换信息。

CPU 224的特殊标志寄存器编址范围为SM0.0～SM179.7共180个字节，其中SM0.0～SM29.7的30个字节为只读型区域。

如特殊标志寄存器的只读字节SMB0为状态位，在每次循环扫描结束时，由CPU 更新这些位。

⽤户可利⽤这些位的信息启动程序内的功能，编写⽤户程序。

SMB0字节的特殊标志位定义如下：SM0.0：RUN 监控位。

PLC 处于运⾏状态时该位始终为1。

SM0.1：初始闭合标志位。

该位只在⾸次扫描时为1，⼀般⽤于程序的初始化。

SM0.2：当RAM 中数据丢失时，ON ⼀个扫描周期，⽤于出错处理。

SM0.3：PLC 上电进⼊RUN ⽅式，ON ⼀个扫描周期，⽤于启动操作前给设备提供⼀个预热时间。

SM0.4：分脉冲。

该位输出⼀个周期为1min 、占空⽐为50﹪的时钟脉冲。

SM0.5：秒脉冲。

该位输出⼀个周期为1s 、占空⽐为50﹪的时钟脉冲。

SM0.6：扫描时钟脉冲。

⼀个扫描周期为ON ，下⼀个扫描周期为OFF ，循环交替。

SM0.7：⽤于指⽰⼯作⽅式开关的位置。

在TERM 位置时为0，在RUN 位置时为1。

三、定时器与定时器指令S7-200系列PLC的软定时器有三种类型，分别是接通延时定时器TON、断开延时定时器TOF、保持型接通延时定时器TONR，其定时时间为时基与设定值的乘积。

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。

课程设计基于PLC的皮带运输机传输控制系统设计与调试学院（系）：信息系专业班级：电气自动化一般姓名：王冬学号：130723016指导教师：石昊设计日期：2015年6月24日设计报告书目录一、设计目的 (3)二、控制要求： (3)三、设计过程 (3)PLC 输入/ 输出端子接线图 (3)主回路电机的外部接线图 (4)程序的实现 (5)皮带传输机控制原理 (8)四、系统调试与结果 (9)4.1 系统调试 (9)4.2 调试结果 (9)五、主要元器件与设备 (11)六、课程设计体会与建议 (11)一、设计目的1．熟悉步进顺控指令的编程方法； 2．掌握选择性流程程序的编制；3．掌握皮带运输机的程序设计及其外部接线。

二、控制要求：1、皮带运输机传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动 起动时M4 M3 M2 M1 （分别间隔5s ） 停止时M1 M2 M3 M4 （分别间隔5s ）2、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，而其后的皮带机则待料运完后才停止。

例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s 延时后，M3停，再经过5s ，M4停3、设置故障调试开关三、设计过程PLC 输入/ 输出端子接线图图1皮带运输机的动作示意图在建材、化工、机械、冶金、矿山等工业生产中广泛使用皮带运输系统运送原料或物品。

供料由电阀DT 控制，电动机M1、M2、M3、M4分别用于驱动皮带运输线PD1、PD2、PD3、PD4。

储料仓设有空仓自动/手动转换自动起动正常停止急停点动DT电磁阀点动M1点动M2点动M3点动M4满仓信号空仓信号故障起动和满仓信号，其动作示意简图如图1所示。

根据皮带运输机的控制要求，其系统PLC 输入/ 输出端子接线图如图2 所示,(PLC 的输出负载都用指示灯代替)。

图2 中：SA0 ———自动/手动按钮 SB1 ———自动启动按钮 SB2 ———正常停止按钮 SB3 ———急停按钮SB4 ———点动DT 电磁阀按钮SB5～SB8 ———M1～M4的点动启动按钮 SQ1———满仓信号按钮 SQ2———空仓信号按钮 SB9 ———故障启动按钮 KA1———控制DT 的起动和停止 HL1～HL4———M1～M4接通指示灯KM1～KM4 ———交流接触器, 分别控制M1～M4 的起动和停止。

辽河石油职业技术学院PLC培训典型典型综合例题1.车库车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试1.控制要求：（1）入库车辆前进时，经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1，后退时经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作（2）出库车辆前进时，经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1，后退时经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1；只经过一个传感器则计数器不动作（3）车辆入库或出库时，均应有警铃报警（可分别设置），定时3s钟（4）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示（5）若设仓库容量为50辆车，则仓库满时应报警并显示。

（6）若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），应避免误计数。

2.I/O编址3.编程并调试4.I/O端子接线图2.三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试1. 控制要求：（1）三相步进电动机有三个绕组: A、B、C正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB（2）用5个开关控制其工作#1开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

#2 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 s)。

#3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 s)。

#4 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 s)。

#5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

2. I/O编址3. 编程并调试4. I/O端子接线图3.自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试1. 自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

光电探测开关为检测到人或物体时为ON，否则OFF。

皮带运输机传输系统设计、安装与调试现有一物料皮带传送机，有4台电动机拖动，分别为M1、M2、M3、M4。

其启动时按下启动按钮，皮带运输电动机M4启动，延时5秒后M3启动，再延时5秒，M2启动，再延时5秒，M1启动。

停止时，按下停止按钮，皮带运输电动机M1立即停止，延时5秒M2停止，再延时5秒M3停止，再延时5秒M4停止。

1、控制要求：（1）皮带运输机传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动起动时M4 M3 M2 M1 （分别间隔5s）停止时M1 M2 M3 M4 （分别间隔5s）（2）在第一台电动机启动以后，若再按下启动按钮应无效。

（3）在停止过程中，若按下启动按钮，应该从当前停止的最高位电动机立即启动，其它低位电动机根据启动顺序启动。

（故障停止时无效）（4）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，而其后的皮带机则待料运完后才停止。

例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s延时后，M3停，再经过5s，M4停。

（5）当急停按钮按下时，所有电机都应立即停止运行，启动无效。

（6）设置手动控制按钮，每台电动机设置一个启动/停止按钮，为节约输入点用单按钮实现一台电动机的启动/停止。

（7）手动控制、自动控制应互不影响，即在手动控制时，按下自动控制按钮无效。

（8）电路应有必要的联锁、短路、过载等电气保护。

2、考核要求：（1）电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及PLC控制I/O口（输入/输出）接线图。

（2）安装与接线：在调试板上进行安装接线，只需M3接热继电器、电动机调试。

（3）PLC操作：熟练操作PLC编程软件，能正确地使用编程软件将所编程序输入PLC；按照被控设备的动作要求进行硬件接线调试，达到设计要求。

（4）通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，最好通电试验一次成功，并注意人身和设备安全。

郑州航空工业管理学院《电器控制与PLC》课程设计说明书07 级电气工程及其自动化专业 0706073 班级题目皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试姓名学号指导教师崔建峰二О一一年一月十七日四节传送带PLC控制课程设计一设计背景和功能概述二电气原理图与功能详细分析说明三部分元件的说明四软件流程图五四节传送带PLC源程序清单六系统调试七总结四节传送带PLC控制系统设计一设计背景和功能概述可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

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。

目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。

本课题是用PLC控制四节传送带。

用PLC控制传送带具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。

此系统主要能够实现顺次启动和停止，紧急故障处理等功能。

二电气原理图与功能详细分析说明2.1 按钮分配和实物模型如下：功能说明：四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4（型号：JO2-41-4）带动，控制过程如下：启动时先按下SB1按钮，起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其他皮带机。

目录摘要 (1)一、课设要求 (2)二、设计目的 (2)三、设计方案思路 (2)四、PLC编程的I/O编址及I/O端子接线图 (3)（一）I/O编址 (3)（二）I/O端子接线图 (3)五、PLC编程及调试 (3)（一）系统流程图 (3)（二）程序设计 (5)（三）、皮带传输控制原理 (8)六、课程设计小结 (10)七、参考文献 (11)皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试摘要：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。

此次设计容中利用PLC编程来实现皮带运输机的启动和停止要求，同时对运行过程中出现故障的调试。

关键词：皮带运输机；PLC ；故障调试皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试一、课设要求1. 控制要求：（1）皮带运输机传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动起动时M4→M3→M2→M1 （分别间隔5s）停止时M1→M2→M3→M4 （分别间隔5s）（2）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，而其后的皮带机则待料运完后才停止。

例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s延时后，M3停，再经过5s，M4停（3）设置故障调试开关2. I/O编址3. 编程并调试4. I/O端子接线图二、设计目的1、熟悉步进顺空指令的编程方法;2、掌握选择性流程的编制3、掌握皮带运输机的程序设计及I/O端子接线图三、设计方案思路1、设计启动电路控制程序2、设计停止电路控制程序3、设计故障调试电路控制程序四、PLC编程的I/O编址及I/O端子接线图（一）I/O编址（二）I/O端子接线图启动停止五、PLC编程及调试（一）系统流程图图1 故障调试流程图图2 系统总流程图（二）程序设计1、状态转移图K50K50K50X2T4T5T6RST S23图3 启动控制SFC 图 图4 停止控制步进梯形图S20S21S22S23Y3T6k50Y2Y1T6T6k50 k50图5 故障调试控制步进梯形图2、PLC程序（1）启动控制程序(2)故障调试程序（3）停止控制程序（三）、皮带传输控制原理（1）启动控制：接通PLC 的电源, 在初始化脉冲M8002 作用下进入初始状态S20。

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。