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基于PLC的皮带运输机控制装置的设计基于PLC的皮带运输机控制装置的设计一、引言随着工业化进程的发展，传统的手动控制方式已无法满足工业生产的要求。
自动化控制系统的广泛应用，有效提高了生产效率和质量。
皮带运输机作为一种常用的物料输送装置，在物流和生产领域有着广泛的应用。
为了提高皮带运输机的运输效率和安全性，本文基于PLC控制技术，设计了一种皮带运输机控制装置。
二、皮带运输机的原理及控制需求皮带运输机主要由电机、减速器、皮带以及支撑结构等部分组成。
其原理是通过电机驱动皮带带动物料进行运输。
在控制方面，皮带运输机需要具备下列功能：1. 启停控制：能够实现对电机的启停控制，确保运输机在需要时能够正常启动，不需要时能够及时停止。
2. 速度调节控制：能够调节电机转速，以满足不同工况下的输送要求。
3. 位置控制：能够准确控制皮带的位置，确保物料在传送过程中不偏移。
4. 故障保护控制：能够监测皮带运输机的工作状态，一旦发生异常情况及时停机，保护设备和人员安全。
三、基于PLC的皮带运输机控制装置设计基于上述控制需求，本文采用PLC作为控制核心，设计了一种基于PLC的皮带运输机控制装置。
1. PLC的选择本设计选用了一款功能强大且可编程性高的PLC，具备多个输入输出接口，并且支持多种通信协议和编程语言。
2. 电机启停控制通过PLC的输出接口与皮带运输机的电机进行连接，采用直接开关控制电机的启停。
PLC通过接收启动信号，控制输出接口输出高电平信号给电机，实现电机的启动；同时，通过接收停止信号，控制输出接口输出低电平信号给电机，实现电机的停止。
3. 速度调节控制通过PLC的模拟量输出接口，与电机的调速设备（如变频器）相连接。
PLC通过接收速度调节信号，通过模拟量输出接口输出相应的模拟量信号给电机的调速设备，实现电机的转速调节。
4. 位置控制通过PLC的数字量输出接口与皮带运输机的位置控制装置相连接。
PLC通过接收位置控制信号，控制输出接口给位置控制装置发送相应的数字量信号，实现对皮带位置的控制。
目录引言: ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1 皮带传输机集中控制系统的结构及工作过程 ............................................................... - 3 -1.1 皮带传输机的结构 ................................................................................................. - 3 -1.2 皮带运输机的电气控制要求 ................................................................................. - 3 -1.3 皮带运输机的总体方案确定 ................................................................................. - 4 -2 控制系统的硬件电路设计 ............................................................................................... - 5 -2.1 PLC选型及I/O表的分配 ..................................................................................... - 5 -2.2 PLC外围硬件电路的设计与硬件电路图............................................................. - 6 -2.2.1 PLC外围硬件电路图................................................................................... - 6 -2.2.2 硬件电路主电路图及说明 ........................................................................... - 7 -2.3 硬件电路的接线要求 ............................................................................................. - 8 -3 控制系统的软件设计 ....................................................................................................... - 8 -3.1 软件设计思路 ......................................................................................................... - 8 -3.2 程序流程图与梯形图及说明 ................................................................................. - 8 -4 抗干扰的设计 ................................................................................................................. - 11 -4.1 设备选型 ............................................................................................................... - 11 -4.2 综合抗干扰设计 ................................................................................................... - 11 -5 系统调试 ......................................................................................................................... - 11 - 总结与谢辞 ........................................................................................................................... - 12 - 参考文献 ............................................................................................................................... - 13 -PLC用于皮带运输机的集中控制设计引言：随着国民经济的快速发展，煤矿、冶金、钢铁、化工、制药、仓储、电厂等方面对于皮带输送机有了许多高新的要求。
基于plc的皮带运输机控制系统设计毕业设计近年来，工业自动化技术在各行业中广泛应用，其中皮带运输机控制系统也越来越受到注重。
本文将针对这一问题进行探讨，重点介绍基于PLC的皮带运输机控制系统设计方案。
一、系统设计基础皮带运输机是一种广泛应用于工厂、码头、矿山等场所的物料输送设备。
其工作原理是将被输送的物品放到皮带上，通过电机带动皮带转动，实现物品的运输。
控制皮带运输机的核心是设计一个控制系统，使得皮带运输机能够高效、稳定地工作。
二、设计要素1. 控制器的选型PLC是工控系统中较为常见的一种控制器，其优点是稳定性高、易于编程、可扩展性强。
在控制系统中，PLC选型要考虑运输机的规模、负荷、环境等因素，使其能够满足对控制精度、反应速度和实时性等方面的要求。
2. 控制系统的组成控制系统主要由传感器、执行器、中央处理器（CPU）、输入/输出模块（I/O模块）等组成。
传感器负责检测物品的位置、速度、重量等信息，执行器则完成控制信号的输出。
CPU负责控制整个系统的运行，进行指令的处理和数据的传输，I/O模块则连接所有设备，进行信号的输入和输出。
3. 控制系统的程序设计在设计控制系统的程序时，应根据实际情况编写适当的控制程序，例如确定启动、停止、加速、减速的条件和时机；设计皮带运输的速率、位置控制程序；编写报警程序，实现故障检测和报警。
4. 系统的安全设计在皮带运输机的控制系统中，安全设计是至关重要的一个环节。
如在触及限位开关的情况下，皮带运输机应该立即停止，以保证设备不会出现安全隐患。
三、总结基于PLC的皮带运输机控制系统设计，是一个多方面的工程，需要综合考虑机械、电气、控制等多个方面的因素。
在设计过程中，应该注重各项技术设计方案的协调与整合，以实现控制系统的完美运转。
摘要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。
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80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。
这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
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。
本次设计选择了用PLC来控制皮带机的整个运行过程，PLC的运用使得系统的电路变得简明清楚，而且十分便于日后的运行维护，那么PLC究竟是什么呢？PLC在皮带机上面的应用，使的皮带机的控制机构变得简单，运行更加可靠，同时维修起来也是十分的简单方便。
目录第1章运输带控制发展 (3)1.1运输带在生产中的应用 (3)1.2PLC控制及发展 (3)1.3控制系统人机界面作用及发展 (4)第二章系统硬件设计 (5)2.1设计方案 (5)2.2控制电路设计 (5)2.3主电路设计 (6)第三章系统软件设计 (7)3.1PLC程序设计 (7)3.2触摸屏画面组态 (13)第四章系统调试与运行操作 (10)4.1调试过程 (16)4.2运行操作 (16)参考文献 (18)第1章运输带控制发展1.1运输带在生产中的应用目前PLC已经渗透到生活的各个方面，尤其是自动化控制。
基于PLC控制皮带运输机的设计摘要：皮带运输机作为一种常见的连续运输物料的机械，广泛应用在工业生产，尤其是矿业生产中。
在皮带运输机运行过程中，可能会出现各种故障——如跑偏、撕裂、堆煤、打滑和过热等，这些故障可能给实际生产带来各种经济上、甚至人身安全上的损失，小的故障也可能影响生产的连续性。
因此及时发现这些故障十分重要。
本文研究设计了基于PLC的皮带运输机控制系统，对该控制系统的功能进行了详细的分析。
关键词：皮带运输机；PLC；控制系统1皮带运输机控制系统控制功能（1）顺序启停：按照物流方向，系统从下游皮带机开始自动顺序启动，而顺序停止则是从上游皮带机开始。
启动和停止过程都要求有一定的延时时间。
启动延时的时间，与皮带机的驱动电机的容量有关。
一般来说，电机的容量越大，启动延时的时间越长。
根据运行经验，运输机的启动延时应达到如下范围：32kw的皮带运输机——不小于3s；75kw以上皮带运输机——不小于5s。
停止延时主要是为了使皮带运输系统在停止时物料运输完毕，完成本次运料的工作，防止皮带机上存料存煤，尽量保证皮带机空载停机。
停止延时时间设置和皮带机的运行速度和运输长度有关。
根据上文皮带机的相关技术参数，设置停止延时时间15s。
（2）手动启停：在皮带运输系统使用期间，难免会发生各种故障需要进行检修和测试。
此时，要使运输系统中的单台皮带可以独自正转或反转而不联锁其他皮带机动作。
设置皮带运输系统工作模式选择按钮，即手动启停模式选择按扭，选择手动模式后，可以就地控制单台皮带运输机的启动和停止。
再设电动机正转和反转选择按钮，以使皮带机正向反向均可运转。
（3）故障监测与报警：在系统运行过程中，若某台皮带机发生故障，则发生故障的皮带机和其上游的皮带机均立刻停机，并发出报警信号、相应故障灯闪烁，其下流的皮带机15s后停机。
若发生火灾（烟雾报警），则全线皮带机均立即停机，发出声光报警信号，且启动洒水装置。
2控制系统硬件选型与设计（1）传感器选型传感器是首先感受被测量物体的信息，然后把接收到的信息用一定方式转变成电信号或者其他形式的信息传输出去，来满足信息的传输、处理、显示、记录、存储和控制等要求的一种检测装置。
《基于PLC的矿用皮带运输的控制系统》文献综述容摘要皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备，广泛应用于矿产开采、金属冶炼、化工、铸造等行业的生产线和输送线以及港口的生产部门。
主要用来运送物料，根据输送工艺的要求，可以单台输送，也可以多台组合输送，或者和其它输送设备组成水平或倾斜的输送系统。
煤矿的输送系统对保证矿井正常生产起着极其重要的作用。
本设计主要叙述了利用先进的PLC技术对煤矿企业皮带机系统进行技术改造方案,并且叙述了皮带机的基本原理、皮带机集中控制系统设计步骤。
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子设备。
它采用可编程存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能在其部存储进行数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
关键词：煤矿；皮带运输机；集中控制系统；PLC国外皮带运输机的研究现状国外在皮带运输机动态分析研究方面发展的比较早，动态分析理论与研制的软件已经基本能够满足当前的发展需求；而我国则比较晚，跟国外相比，还存在比较大的差距，尤其是动态分析的软件部分。
为了尽快弥补差距，赶超世界先进水平，有必要研究跟分析当今国外皮带运输机的动态分析软件。
目前，美国、法国意大利等发达国家在动态分析研究方面，已经达到了国际领先地位。
我国生产制造的上运式带式输送机的种类较多。
在“八五”时期，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目实施，皮带运输机的技术水平有了很大的提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。
如大倾角、长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等都填补了国空白，并对带式输送机的主要元部件进行了理论研究跟产品的开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用可调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。
皮带运输机的集中控制系统的发展及存在问题在煤矿中，煤流的输送大部分在几百米到十几公里之间，因此它的运输系统要有多台皮带输送机、给煤机、煤仓等组成，协调配合完成长距离运输任务。
《基于PLC的矿用皮带运输的控制系统》文
献综述
容摘要
皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备，广泛应用于矿产开采、金属冶炼、化工、铸造等行业的生产线和输送线以及港口的生产部门。
主要用来运送物料，根据输送工艺的要求，可以单台输送，也可以多台组合输送，或者和其它输送设备组成水平或倾斜的输送系统。
煤矿的输送系统对保证矿井正常生产起着极其重要的作用。
本设计主要叙述了利用先进的PLC技术对煤矿企业皮带机系统进行技术改造方案,并且叙述了皮带机的基本原理、皮带机集中控制系统设计步骤。
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子设备。
它采用可编程存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能在其部存储进行数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
关键词：煤矿；皮带运输机；集中控制系统；PLC
国外皮带运输机的研究现状
国外在皮带运输机动态分析研究方面发展的比较早，动态分析理论与研制的软件已经基本能够满足当前的发展需求；而我国则比较晚，跟国外相比，还存在比较大的差距，尤其是动态分析的软件部分。
为了尽快弥补差距，赶超世界先进水平，有必要研究跟分析当今国外皮带运输机的动态分析软件。
目前，美国、法国意大利等发达国家在动态分析研究方面，已经达到了国际领先地位。
我国生产制造的上运式带式输送机的种类较多。
在“八五”时期，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目实施，皮带运输机的技术水平有了很大的提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。
如大倾角、长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等都填补了国空白，并对带式输送机的主要元部件进行了理论研究跟产品的开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用可调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。
皮带运输机的集中控制系统的发展及存在问题
在煤矿中，煤流的输送大部分在几百米到十几公里之间，因此它的运输系统要有多台皮带输送机、给煤机、煤仓等组成，协调配合完成长距离运输任务。
为保证运输系统的安全可靠性，提高运输效率，对其进行完善的管理跟监控是现代煤矿流运输迫切需要的一项技术。
随着矿井规模的不断扩大，计算机技术、网络技术、新的工业控制器技术等新技术的应用，对皮带运输机的集中控制系统也得到了飞速发展。
从单台控制系统到多台的集中控制系统，有价格相对较贵的PLC构成的系统和低廉的单片机应用系统。
目前，虽然市场上有着各式各样方案构成的集中控制系统，但发展的方向是一致的，那就是朝自动化、智能化、信息化的方向发展。
皮带运输机的综合自动化控制是整个矿井实现自动控制的重要组成部分。
目前对皮带输送机集中控制系统存在的主要问题包括：
（1）在安全保护方向，为了提高皮带输送机运行的可靠性、安全性，减少故障，提高效率，多种检测方法已应用于电动机、液力耦合器、减速器和皮带运行系统故障检测，但这些系统都是独立的。
（2）故障检测系统误报率高。
误报将造成皮带输送机不应有的停机，使全矿井停产，对矿井生产造成极大影响。
(3)皮带机的控制、运行、保护等信息不能较好的与矿井其他控制系统共享，不能与整个矿井信息系统的集成。
视频监视系统不规，没有语音通信功能，不能实现无人值守。
课题的研究目的
皮带输煤系统是工矿企业中较为庞大的一个公共系统，现阶段的大对数企业中，其输送过程是通过皮带输送机来完成的，整个输煤系统有多台输送距离较长的皮带输送机组成。
皮带输送机具有结构简单、经济方便、使用可靠、输送平稳、输送量大、效率高、噪音低等优点。
其形式多样，适用围广，特别适合一些散碎原料与不规则物品的输送。
由于PLC将其系统的继电技术、计算机技术和通信技术融为一体，以其可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、维护方便等优点，广泛应用于工业生产过程控制和自动控制中。
设置性能完善、质量可靠、技术先进的可编程PLC控制皮带运输机监控系统，可以实现高自动化的皮带机群的集中控制及保护。
本次设计研究的主要容
（1）多种操作方式。
每台设备机头旁均设有就地操作控制箱，上有工作方式转换开关。
控制方式有：程序自动、就地手动、程序手控方式，使系统操作灵活、可靠。
所有设备由集控室操作员通过上位机操作。
（2）多种流程操作。
在联动方式下，可根据工艺选择运输流程，胶带启动顺煤流方向，并根据胶带速度、长度延时开车，以减少运行时间；重载启动时，逆煤流方向启动；系统停止或无煤时延时自动停车。
采用PLC实现皮带运输机的一键开机、一键关机、紧急情况下的一键逆向运动控制等控制方式灵活。
（3）完善胶带机保护。
在胶带机上设置跑偏、打滑、撕裂传感器等，当检测到故障时，系统进行报警，严重故障时紧急停车，有效地防止事故的发生和故障扩大化。
（4）主胶带运输机主动滚筒和机头设置并联运行的双温度、烟雾传感器，并设置超温洒水装置。
当检测到烟雾或超温时系统报警、设备停机并自动洒水。
（5）运行中对电机电流进行实时监测分析，故障的声光报警：当系统预定义的故障参数超限时能够实现声光报警，当发生电流超限或突变时报警，严重时停机。
（6）实现运输系统集中监控，实时监控设备状态和运行参数，将重要信息记录在硬盘上。
研究思路和方法
（1）分析所控制的设备或系统，是否符合编程控制要求。
（2）I／O赋值（分配输入输出）。
（3）设计控制原理图。
（4）程序写入PLC。
（5）编辑调试修改的程序。
（6）监视运行情况。
（7）运行程序。
矿井皮带运输系统的意义
矿井皮带运输系统，由多条皮带搭接或由煤仓形成的煤流输送系统，因此其部的基本运输单元就是单台皮带机。
其具有以下特点：
（1）结构简单，安全可靠
带式输送帆的结构由传动滚筒、改向液筒、托辊、驱动装置和输送机等几大组建，不仅能进行标准化生产，而且生产过程中噪声较小，维修费用低，只要输送带不断裂，就能安全使用几十年。
（2）适用围广、输送力强
带式输送机的运输带有各种宽度，其承载断面有平型、槽型、波纹挡边型、管型等，因此可以输送各种矿石，运送能力从每小时几公斤到几万吨不等，在连续装载的条件下，能持续输送。
并且能在输送机的任何地点进行装料和卸料，也可以再回程段上装、卸料。
（3）对线路适应性强、远距长
带式输送机的单机长度可达几十公里，且中间无需任何载点。
能进行水平或倾斜输送，爬坡能力强。
（4）基建低投资、运营低费用
使用皮带运输机可以缩短运输距离，与机动车相比，无需道路建设投资，极大的节省了基建投资。
皮带运输机的磨损件只有托辊跟皮带，它们的使用寿命长，并且皮带输送机自动化程度高，使用人员少，低能耗，所以运营费用低。
发展前景
随着石油、劳动力、环保及各种费用的快速上涨，车辆运输成本迅速升高，带式运输机越来越显示出它的集约化、自动化、连续化、高速化、简单化、清洁化、环保化、安全化的突出优势。
近年来，比较大型的正规矿山，物料输送基本都采用带式输送机。
随着液压自动涨紧技术、转弯技术、胶带防跑偏技术、监控技术，特别是变频技术在带式输送机的应用，长距离、大运量、高速度带式输送机的可靠性、安全性都得到了很大幅度的提高，转弯多，上运和下运，胶带的翻转等关键技术都得到了解决。
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