试题设计装调用PLC控制一套三级皮带运输机的设计

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。

三层传送带PLC控制系统设计
系统控制要求：
（1）单动与循环控制连锁,任何一个单动按钮“ON”，循环控制不能建立,反之，如果循环控制已建立，单动按钮的动作对循环操作没有任何影响。

（2)当“手动/循环”旋转按钮置“手动”位置时,方可对单机进行单动.
（3）如当2#皮带出现故障时，1#皮带必须紧停，3#皮带可以保持运行,当故障解除,复位,按“启动”按钮，2#机可直接起动，当2#机起动完毕，再延时起动3、4#机。

（4)对于短路等,故障解除，按“复位"按钮,故障锁存复位，未循环起动按钮/旋转单动按钮,皮带不会自行起动.
(5）循环控制时，如果某台皮带起动失败，则其上游设备不能启动，下游设备可保持运行状态。

（6）设声、光报警。

光报警闪烁。

（7)不论循环控制还是单动控制，集中控制紧停按钮均起作用。

由系统控制要求，可有如下工作原理示意图:
物
料
PLC控制系统程序设计：(1）根据控制要求，有输入和输出表：：
（2）由控制要求,可有PLC接线图：
（3)由控制设计的要求,可有外部电机接线图：
有上设计，可有传送带的PLC控制系统接线图：。

可编程序控制系统设计师练习二试题1、三级皮带输送机的控制（一）本题分值：25分（二）考核时间：40min （三）考核形式：笔试（四）具体考核要求现有一套三级输送机，每一级由一台三相异步电动机进行控制，电机分别为M1、M2、M3,按下启动按钮开关SBl,三台电机顺序启动，按下停止按钮开关SB2,三台电机顺序停止。

当系统运行出现故障时，通过手动／自动转换开关SA1，可以用按钮分别控制每台电机的正转／反转，实现货物的手动输输。

根据题目要求，采用PLC系统完成设计任务。

1.选择题。

下列每题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。

请仔细分析上述项目的需求，通过查阅考场准备的技术手册T选择正确的选项。

将所选项的字母填·在括号内，多选或少选均不得分。

(1) PLC供电电源的选择：该PLC系统中要求采用交流电源进行供电，下列哪几台PLC不能满足系统要求（）（4分）(A) 6ES7 214-1BD23-OXB8 (B) FX3U-16MT/DS(C) CPMLA-20CDR-A (D) FPG- C24R2H(2) PLC输出规格的选择：从控制方式考虑，当要求PLC能够直接控制继电回路时，下列哪几台PLC不能作为本系统的控制器（）（4分）(A) 6ES7 216-2AD23-OXBO (B) FX1N-14MR-O01(C) CP1H-X40DT-D (D) FPO-C16P(3) PLC输入/输出点数的选择：从PLC容量角度考虑时，下列哪几台台PLC 不能作为本系统的控制器（）（4分）(A） 6ES7 212-2BB20-OXB8 (B) FX2N-64MR-0.01(C)CPM1A-30CDR-A (D) FPO-C16T(4)PLC扩展单元的选择：当PLC的控制模块要求从题(1)中挑选时，需要增加下列哪几个模块才能完成功能（）（4分）（A）6ES7 222-1BF22-OXAO (B） FX2X一32ER（C）CPMlA-20EDR1 （D）FX2X-32ER2.根据系统要求，画出控制系统方框图，信号按功能分类，驱动元件按驱动控制元件分类（9分）试题2、三级皮带输送机的控制（一）本题分值：60分（100分×鉴定比重60%）（二）考核时间：120min（二）考核形式：实操（四）具体考核要求1．定义用PLC实现三级输送机的顺序控制。

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。

⽪带运输机PLC⾃动控制项⽬设计⽅案⽪带运输机PLC⾃动控制项⽬设计⽅案1 前⾔1.1设计的⽬的和意义冶⾦、煤矿、化⼯、机械、钢铁、建材、⾷品等⼯业⽣产中，需要⼴泛使⽤⽪带运输机，它为企业的⽣产承担了绝⼤多数散料运输任务。

可编程控制器(PLC)是以微处理器技术为基础，综合计算机技术和⾃动化技术发展起来的⼀种新型⼯业控制器，⼴泛应⽤于⼯业⽣产的各个领域。

由于PLC采⽤的控制系统或设备具有可靠性⾼,控制易于实现，系统设计灵括，能在实验室进⾏现场模拟调试，编程简单，安装⽅便，较好的抗⼲扰能⼒,被誉为当代⼯业⽣产⾃动化的⽀柱之⼀，正在得到越来越⼴泛的应⽤。

利⽤PLC可以使⽪带运输机的传动系统逐渐实现了全⾃动控制状态，并且使⽪带运输机具有完善的控制特性及简易的操作、基本免维护的⼯作量，达到⼀种经济、安全、可靠且运⾏效率⾼的状况, 其独特的易于使⽤性、可靠性和灵活性越来越受到⼴⼤⼯程技术⼈员的青睐。

对于港⼝、⼚区⼴泛使⽤的⽪带运输机，应⽤PLC控制，可以使⽪带机⽣产线的控制更加灵活、可靠。

通过PLC进⾏控制提⾼了企业⽣产的效率，为⼯业⽣产的进⾏节省了⼤量的⼈⼒、物⼒、财⼒。

1.2 ⽪带运输机的现状电⽓传动技术以运动机械的驱动装置---电动机为控制对象，以微电⼦装置为核⼼，以电⼒电⼦功率变换装置为执⾏机构，在⾃动控制理论的指导下完成电⽓传动⾃动控制系统，控制电动机的转矩和转速，将电能转换成机械能，实现⼯作机械的旋转运动或反复运动。

因电机的种类的不同，我们可以将分为直流电动机传动和交流电动机传动。

⾃19世纪80年代起⾄19世纪末，⼯业上传动⽤的电动机⼀直被直流电机垄断，到了19世纪末，出现了三相电源和结构简单且坚固耐⽤的交流⿏笼型电机以后，交流电机才在不调速的领域代替了直流电动机传动装置。

对⽣产过程的监视和控制，在初级阶段是由⼈⼯进⾏的。

⼯作⼈员凭⾃⼰的感官或借助于仪表等来监视⽣产过程，⽤头脑做出判断决策，并视情况进⾏必要的控制。

皮带运输机PLC控制系统设计一、系统架构设计1.传感器部分：安装在皮带运输机上的传感器可以包括运输速度传感器、物料流量传感器和皮带张力传感器等。

这些传感器能够实时采集与运输相关的参数信息，提供给PLC控制器进行处理。

2.PLC控制器：选择适合的PLC控制器，根据实际要求进行编程，实现对传感器数据的采集和处理，并根据预先设定的参数进行判定，输出相应的控制信号。

3.控制执行部分：根据PLC控制器输出的控制信号，对皮带运输机的运行进行控制。

常见的控制方式有启动、停止、速度调节、转向等。

二、PLC编程设计1.采集和处理：PLC控制器根据传感器采集的数据，对其进行处理和分析。

例如，可以通过计算连续三次数据平均值，减小因数据波动而造成的影响。

2.状态判断：根据传感器采集的数据以及预设的参数，对皮带运输机的状态进行判断。

例如，可以通过物料流量传感器判断物料是否充足，通过皮带张力传感器判断皮带是否松弛等。

3.控制输出：根据状态判断的结果和预设的控制逻辑，PLC控制器输出相应的控制信号。

例如，当物料流量不足时，PLC控制器可以输出启动信号，使皮带运输机开始运行。

三、具体功能设计1.启动和停止控制：根据传感器采集的物料流量和皮带张力等信息，PLC控制器可以自动判断何时启动或停止皮带运输机。

当物料流量低于设定值时，PLC控制器输出启动信号，使皮带运输机开始运行；当物料流量达到设定值或超过设定值时，PLC控制器输出停止信号，使皮带运输机停止运行。

2.运行速度控制：在运输过程中，根据物料的性质和工艺要求，需要调节皮带运输机的运行速度。

PLC控制器可以根据传感器采集的参数信息，自动调节皮带运输机的运行速度，以实现最佳的运输效果。

3.报警和故障诊断：根据传感器采集的数据和PLC编程设计，PLC控制器可以实时监测皮带运输机的运行状态，当出现异常情况或故障时，及时进行报警，并进行相应的故障诊断和处理。

四、安全设计与人机界面1.安全设计：在PLC控制系统设计中，安全是一个重要的考虑因素。

试题1：皮带运输机PLC控制系统的设计
(用PLC进行控制线路的设计，并进行安装与调试。

)
考核时间：180分钟
考核要求：
（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。

（2）手动时，按下启动按钮，要求按5s的时间间隔，并按M1→M2→M3的顺序启动；按下停止按钮，按8s的时间间隔，并按M3→M2→M1的顺序停止。

（3）自动控制时，要求按下启动按钮，按5s时间间隔顺序启动，经10s后，按8s的时间间隔顺序停止，完成了一个工作循环。

经5s后自动重复上述工作循环。

如在某一时刻，按下停止按钮，必须完成了一个工作循环后停止。

（4）要有必要的短路、过载、连锁保护。

1、电路原理图（主电路、I/O接线图）
3、梯形图
评分人：年月日核分人：年月日。

（一）送料小车自动控制系统的设计、安装与调试 （1）任务：某送料小车工作示意图如图3—3所示。

小车由电动机拖动，电动机正转时小车前进；而电动机反转时小车后退。

对送料小车自动循环控制的要求：第一次按动送料按钮，预先装满料的小车前进送料，到达卸料处B （前限位开关S Q 2）自动停下来卸料，经过卸料所需设定时间30s 延时后，小车则自动返回到装料处A （后限位开关S Q 1），经过装料所需设定时间45s 延时后，小车再次前进送料，卸完料后小车又自动返回装料，如此自动循环。

试设计、安装与调试控制电路。

AB SQ1SQ2..图3—3 送料小车参考图（2）要求：①工作方式设置：在A 点B 点均能启动，且能自动循环。

②有必要的电气保护和互锁考核要求：考生姓名： 准考证号： 工作单位： （一）多种液体混合系统PLC 控制系统的设计、安装与调试 （1）任务：多种液体混合系统参考图①初始状态，容量是空的，Y1,Y2,Y3,Y4为off ，L1,L2,L3 为off，搅拌机M为off。

②启动按钮按下，Y1=ON，液体A进容器，当液体达到L3时，L3=ON，Y1=OFF，Y2=ON，液体B进入容器，当液体达到L2时，L2=ON，Y2=OFF，Y3=ON，液体C进入容器，当液面达到L1时，L1=ON，Y3=OFF，M开始搅拌。

③加热到10秒后，M=OFF，H=ON，开始对液体加热。

④当温度达到一定时，T=ON，H=OFF，停止加热，Y4=ON，放出混合液体。

⑤液面下降到L3后，L3=OFF，过5秒，容器空，Y4=OFF。

⑥要求中间隔5秒时间后，开始下一周期，如此循环。

（2）要求：①工作方式设置：按下启动按钮后自动循环，按下停止按钮要在一个混合过程结束后才可停止。

②有必要的电气保护和互锁。

考生姓名： 准考证号： 工作单位： （一）三级皮带运输机PLC 控制系统的设计、安装与调试 （1）任务：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，启动时要求按10s 的时间间隔，并按M1→M2→M3的顺序启动；停止时按15s 的时间间隔，并按M3→M2→M1的顺序停止。

试题1、PLC编程（1）设计控制三台电动机M1、M2、M3顺序起动和停止的程序，并模拟运行。

要求：①发出起动信号1S后M1起动，M1运行2S后M2起动，M2运行4S后M3起动；②发出停止信号1S后M3停止，M3停止2S后M2停止，M2停止后4S后M1停止。

（2）设计一个物料过高自动报警系统，并模拟运行。

要求：①当物料高限开关闭合时，报警器响，报警灯闪（闪光频率为1HZ）；②按“确认”按纽后，报警器不响，报警灯变为平光；③当物料降至正常高度时，报警灯自动熄灭；④另外，当按实验按纽时，灯亮，报警器响。

本题分值：100分考核时间：120min考核形式：实际操作具体考核要求：（1）I/O继电器分配；分配表（2）画出梯形图；（3）编制程序；（4）画出完整的PLC接线图；（5）将程序输入PLC机；（6）模拟调试。

否定项说明：电气短路，违反常规操作试题2、三级皮带运输机PLC 控制系统的设计、安装与调试1．本题分值：100分2．考核时间：120分钟3．考核形式：设计、安装与调试4．具体考核要求：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，启动时要求按10s 的时间间隔，并按M1→M2→M3的顺序启动；停止时按15s 的时间间隔，并按M3→M2→M1的顺序停止。

皮带运输机的起动和停止分别由起动按钮和停止按钮来控制。

具体要求：①工作方式设置：手动和自动循环②有必要的电气保护和互锁。

三级皮带运输机如下图所示。

三级皮带运输机参考图（1）电路设计：根据任务，设计主电路和控制电路电路图，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）按线图；根据梯形图，列出指令表。

（2）安装与接线：①将熔断器、低压断路器、模拟板、按钮开关、接线端子排等元件装在配线板上。

②按PLC 控制I/O 口（输入/输出）按线图在模拟配线板上正确安装，元件在配线上布置要合理，安装要准确、牢固。