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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：M1：
停止按钮：M2：
负载或故障A：M3：
负载或故障B：M4：
负载或故障C：
负载或故障D：
3．梯形图输入程序。
4．调试并运行程序。
图6-1 四节传送带控制示意图。
《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。
成绩评定表学生姓名XXX 班级学号XXXX专业自动化课程设计题目四节传送带的模拟评语组长签字：成绩日期2012 年 07 月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名XXX 班级学号XXXXXXX课程设计题目四节传送带的模拟实践教学要求与任务: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。
工作计划与进度安排:第一周：查阅相关资料，了解设计内容。
完成硬件设计。
第1~2天：1、深入了解课程设计内容及任务。
2、查找文献、资料，确立设计方案。
第3~5天：1、通过相关资料，明确完善设计方案。
2、完成硬件设计，选择PLC型号，设计系统流程图，列出I/O分配表，设计I/O接线图。
第二周：完成软件设计，并进行调试。
第1~2天：完成软件设计，利用STEP7-Micro/WIN进行梯形图或指令表设计。
第3天：对设计程序进行调试。
第4天：课程设计结果验收，完成课程设计报告。
第5天：针对所完成课程设计题目进行答辩。
指导教师：201 年月日专业负责人：201 年月日学院教学副院长：201 年月日摘要20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。
产生于1976年的苹果II型，是世界上最早得到广泛使用的微型计算机。
当今价值数十亿美元的个人计算机产业就是从这个当初由两名年轻人在车库里成立的小公司衍生而来的。
另外一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。
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。
目录1 PLC概述 (1)1.1 PLC可编程控制器定义 (1)1.1.1 PLC的起源和发展 (1)1.1.2 PLC的基本结构 (1)1.1.3 PLC的主要特点 (2)1.1.4 PLC的选型规则 (3)1.2 传送带 (6)1.2.1 四节传送带系统的起源和发展 (6)1.2.2 四节传送带系统的特点 (6)2 S7-200的系统功能概述 (7)2.1 S7-200的适用范围 (7)2.2 S7-200各型号的优点 (7)2.3 四节传送带系统的工作要求 (8)2.4 电气原理图与功能详细说明 (8)2.4.1 四节传送带的模拟实验面板图 (8)2.4.2 输入/输出端口列表 (8)2.4.3 输入/输出接线图 (9)3 S7-200的指令系统及编程 (9)3.1 编程语言 (9)3.2 四节传送带系统的流程图 (11)3.3 四节传送带系统的梯形图 (12)4 设计心得 (16)5 参考文献 (16)1.PLC概述1.1 PLC基本定义可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用一种可编程的存储器，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的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
1.1.1 PLC的起源和发展起源美国汽车工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用汽车公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。
1969年，美国数字化设备公司研制出第一台可编程控制器(PDP一14)，在通用汽车公司的生产线上试用后，效果显著；1971年，日本研制出第一台可编程控制器(DCS-8)；1973年，德国研制出第一台可编程控制器；1974年，我国开始研制可编程控制器：1977年，我国在工业应用领域推广PLC。
实验四-四节传送带的模拟控制实验背景传送带是一种在工业生产中广泛使用的机械设备，主要用于运输物品或产品。
在实际生产中，传送带的控制通常是自动化的，可以通过编程或电路设计来实现。
本次实验旨在模拟控制四节传送带的运动，以加深对传送带的控制理解。
实验内容实验器材•Arduino Uno开发板•USB数据线•4个直流电机•4个 TIP120功率三极管•面包板•杜邦线•连线工具实验原理本实验的四节传送带模型如下图所示：---------------| ① |---------------|| |||| |||| ||---------------| ② |---------------|| |||| |||| ||---------------| ③ |---------------|| |||| |||| ||---------------| ④ |---------------其中，①、②、③、④分别代表四节传送带。
四节传送带均由一个直流电机驱动，电机的控制采用PWM控制方式，由Arduino板的数字输出口控制。
TIP120功率三极管用于驱动电机，保证电机能够得到足够的电流。
根据传送带的物料流转实际，本实验采用了如下控制方式：1.最开始，四节传送带均停止运动，物品位于第一节传送带上。
2.首先，第一节传送带启动运动，将物品向第二节传送带上运动。
3.当物品运动到第二节传送带上时，第一节传送带停止运动，第二节传送带启动运动，将物品向第三节传送带上运动。
4.当物品运动到第三节传送带上时，第二节传送带停止运动，第三节传送带启动运动，将物品向第四节传送带上运动。
5.当物品运动到第四节传送带上时，第三节传送带停止运动，第四节传送带启动运动，将物品运出实验器材。
根据上述控制方式，可以实现四节传送带的物料流转。
具体的控制代码将在下一节中介绍。
实验步骤1.连接电路将4个电机分别连接到TIP120功率三极管的基极上。
将每个TIP120功率三极管的集电极连接到Arduino Uno开发板的GND上，隔离二极管的发射极和Arduino Uno的数字引脚。
实训五四节传送带
一、实训目的
通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。
二、控制要求
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，过5秒，M3停，再过5秒，M4停。
三、四节传送带的模拟实训面板图：
上图中的A、B、C、D表示负载或故障设定；M1、M2、M3、M4表示传送带的运动。
启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。
四、输入/输出接线列表
五、梯形图参考程序
略。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY设计说明书项目名称：PLC课程设计-四节传送带的模拟控制二级学院：电子信息与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：学生姓名：指导教师：职称：讲师目录第一章概述 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 意义 (1)第二章控制要求 (3)2.1 具体要求 (3)2.2 四节传送带的模拟实验面板图 (3)第三章控制方案 (4)3.1 PLC的选型 (4)3.2 I/O分配表 (5)3.3 系统设计流程示意图 (6)第四章电气原理图 (8)4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (8)4.2 实验任务 (9)4.3 工作原理 (9)第五章电气柜体设计 (12)5.1 引言 (12)5.2 电气柜总体配置设计 (12)5.2.1组件的划分 (12)5.2.2 电气柜各部分及组件之间的接线 (12)5.3 电器元件布置图的设计与绘制 (13)5.4 电气部件接线图的绘制 (14)5.5 电气柜、箱及非标准零件图的设计 (14)5.6 元件清单 (15)5.7 柜体外形图 (15)5.8 柜体布置图 (17)第六章程序设计 (18)6.1 实验说明 (18)6.2 四节传送带的梯形图分析 (18)第七章四节传送带控制系统的模拟 (23)7.1 实验说明 (23)7.2 模拟步骤 (24)7.3 进行调试 (26)7.4 实验现象 (27)总结 (28)参考文献 (37)第一章概述1.1 设计背景17世纪中，美国开始用架空索道传送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的传送带输送机相继出现。
皮带式传送带设备1868年，在英国出现了皮带式传送带输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。
此后，传送带输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。
实验三四节传送带模拟实验一、实验目的1、熟悉和掌握SET（置位）、RST（复位）的使用方法。
2、复习定时器/计数器指令的使用方法。
二、实验器材1、ZY17PLC12BC型可编程控制器实验箱 1台2、PC机或FX-20P-E编程器 1台3、编程电缆 1根4、连接导线若干三、实验原理1、置位和复位（SET/RST）说明：（1）SET指令中，X0一接通，Y0马上接通，即使X0再变成断开，Y0也保持接通。
（2）RST指令中，X1接通后，Y0马上断开，即使X1再变成断开，Y0也将保持断开。
对于M、S也是同样。
（3）对同一元件可以多次使用SET、RST指令，顺序可任意，但在最后执行的一条才有效。
（4）如果要使数据寄存器D，变址寄存器V、Z的内容清零，也可用RST指令（用常数为K0的传送指令也可得到同样的结果）。
说明：（1）使用PLS指令，元件Y、M仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作（置1）。
（2）使用PLF指令，元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作（置1）。
（3）特殊继电器不能用作PLS或PLF的操作元件。
（4）在驱动输入接通时，PLC由运行→停机→运行，此时PLS M0动作，但PLS M600（断电时由电池作后备的辅助继电器）不动作。
这是因为M600是保持继电器，即使在断电停机时也能保持。
3、控制要求本实验利用PLC控制四节传送带的运行。
传送系统由四条传送带构成，YM1，YM2，YM3，YM4分别模拟传送带1，传送带2，传送带3，传送带4并由四台电动机带动，控制要求如下：（1）给一个“启动”脉冲，起动最末一条传送带（即第4条传送带），依次延时5秒，起动其它传送带。
（2）给一个“停止”脉冲，停止最前一条传送带（即第1条传送带），依次延时5秒，停止其它传送带。
（3）若某条发生故障，“传送带N故障”有输入信号，则该传送带及其前面的传送带立即停止，以后的传送带依次延时5秒停止。
例如YM2故障，YM1，YM2立即停止，延时5秒后，YM3停，再延时5秒，YM4停。
实验四四节传送带的模
拟控制
Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
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： M1：
停止按钮： M2：
负载或故障A： M3：
负载或故障B： M4：
负载或故障C：
负载或故障D：
3．梯形图输入程序。
4．调试并运行程序。
图6-1 四节传送带控制示意图。
