皮带运输机的PLC控制系统
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课程设计项目成绩评定表
电子与信息工程系 2010年12月 设计项目成绩评定表
一、设计任务及要求：
1、设计任务：
设计一个用PLC控制的皮带运输机的控制系统。
2、要 求：
1．正常起动，空仓或按自动起动按钮时的起动顺序为M1、DT、M2、M3、M4，间隔时间5s；
2．正常停止，为使皮带上不留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止，即正常停止顺序为DT、M1、M2、M3、M4，间隔时间5s；
3．故障后的起动，为避免前段皮带上造成物料堆积，要求按物料流动相反方向按一定时间间隔顺序起动，即故障后的起动顺序为M4、M3、M2、M1、DT，间隔时间10s；
4．紧急停止，当出现意外时，按下紧急停止按钮，则停止所有电动机和电磁阀；
5 具有点动功能。
指导教师签名：
年 月 日
二、指导教师评语：
指导教师签名：
年 月 日
三、成绩评定：
指导教师签名：
年 月 日
四、系部意见：
系部盖章：
年 月 日 课程设计报告书目录
电子与信息工程系 2010年12月 目录
一、设计目的......................................................................................................... 3
二、设计思路 ......................................................................................................... 3
三、设计过程......................................................................................................... 3
3.1 PLC 输入/ 输出端子接线图 ................................................................................. 3
3.2 程序设计 .................................................................................................................... 5
3.3 皮带传输机控制原理 .............................................................................................. 6
四、系统调试与结果............................................................................................. 7
4.1 系统调试 .................................................................................................................... 7
4.2 调试结果 .................................................................................................................... 7
五、主要元器件与设备......................................................................................... 9
六、课程设计体会与建议..................................................................................... 9
七、参考文献....................................................................................................... 10
附录 ...................................................................................................................... 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、设计思路
1、设计急停电路。
2、设计可选择的启动电路。
3、进行电路整合。
4、各个分路进行仿真调试。
三、设计过程
3.1 PLC 输入/ 输出端子接线图
DTPD1PD2PD3PD4M4M3M2M1满仓信号空仓信号 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
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。
图2 皮带运输机的PLC控制系 统外部接线图 X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13COMY0Y1Y2Y3Y5COM2-3X0FX2N-48MR-+220VFU1FU2AC 220VDC 24VLNQSKA1KM1KM2KM3HD0HL1HL2HL3HL4FU4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KM4COM1DT电磁阀M1电机M2电机M3电机M4电机SA0SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8SQ1SQ2SB9FU3
3.2 程序设计
根据控制设计要求, 本文编制的状态转移程序如图3 所示（程序指令表及梯形图见附录）：
图3 皮带运输机的状态转移示意图
3.3 皮带传输机控制原理
(1) 起动控制: 接通PLC 的电源, 在初始化脉冲M8000 作用下进入初始状态S0 , 按下SB1/SQ2 → 接通X1/X12 →进入状态S20 →启动定时器T0 , 置位Y1 →接通KM1 →起动M1 →5s 后T0 动作→进入状态S21 →起动定时器T1 ,
置位Y0 →接通KA1 →起动DT →5s 后T1 动作→进入状态S22 →启动定时器T2 , 置位Y2 →接通KM2 →起动M2 →5s 后T2 动作→进入状态S23 →置位Y3 →接通KM3 →起动M3 →5s 后T3 动作→进入状态S24 →置位Y4 →接通KM4 →起动M4 。至此, M1～M4与DT 按控制要求全部起动起来, 进入正常运行状态。
(2) 停车控制: 在系统运行时, 按下SB2/SQ1 →接通X2/X11→进入状态S30
→启动定时器T10 , 复位Y0 →断开KA1→停止DT →5s 后T10 动作→进入状态S31 →启动定时器T11 , 复位Y1 →断开KM1 →停止M1 →5s 后T11 动作→进入状态S32 →启动定时器T12 , 复位Y2 →断开KM2 →停止M2 →5s 后T12
动作→进入状态S33 →启动定时器T13 ,→复位Y3 →断开KM3 →停止M3 →5s
后T13 动作→进入状态S34 →启动定时器T14 ,→复位Y4 →断开KM4 →停止M4 。Y4 复位5s后T14 动作, 状态返回初始状态S0 , 等待下次操作。至此,
M1～M4与DT 按控制要求全部实现停车。
(3) 急停控制: 在系统运行时, 如需要紧急停车,按下SB3 →接通X3 →同时置位状态S20～S34 →同时复位Y0 、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 →同时断开KA1、KM1 、KM2 、KM3 和KM4 →同时停止DT与M1～M4 。
(4) 故障起动控制: 在系统运行时,按下SB9 → 接通X13 →进入状态S25 →启动定时器T5 , 置位Y4 →接通KM4 →起动M4 →5s 后T5 动作→进入状态S26 →起动定时器T6 , 置位Y3 →接通KM3 →起动M3 →5s 后T6 动作→进入状态S27 →启动定时器T7 , 置位Y2 →接通KM2 →起动M2 →5s 后T7 动作→进入状态S28 →置位Y1 →接通KM1 →起动M1 →5s 后T8 动作→进入状态S29
→置位Y0 →接通KA1 →起动DT 。至此, M1～M4与DT 按控制要求全部起动起来, 进入正常运行状态。
(5) 点动控制：接通PLC 的电源, 在初始化脉冲M8002 作用下，按下SB4 →
接通X4→接通Y0→接通KA1 →起动DT；按下SB5 → 接通X5→接通Y1 →接通KB1 →起动M1；按下SB6 → 接通X6→接通Y2 →接通KB2 →起动M2；按下SB7 → 接通X7→接通Y3 →接通KB3 →起动M3；按下SB8 → 接通X8→接通Y4 →接通KB4 →起动M4；。
四、系统调试与结果
4.1 系统调试
1．输入程序，按前面介绍的程序输入方法，用手持式编程器(或计算机)正确输入程序。
2．静态调试，按图2所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟静态调试，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查并修改、调试程序，直至指示正确。
3．动态调试，按图3所示的系统接线图正确连接好输出设备，进行系统的动态调试，先调试手动程序，后调试自动程序，观察指示灯能否按控制要求动作，并通过手持式编程器(或计算机)监视，观察其是否与控制要求一致，否则，检查线路或修改程序，直至指示灯能按控制要求动作。
4．在调试过程中，要注意各个输入信号，不能同时给好几个输入信号，否则会出错，如满仓信号和空仓信号不能同时给出，一旦给出系统就会混乱，看不清实验现象。接线是最好用不同的颜色表示不同的状态线便于检查错误。梯形图编写时最好写一部分检验一部分的功能，不要全部按完之后再检查，那时就不容易找出错误。
