皮带输送机电气控制系统的设计

目录第1章控制对象概述 (1)1。

1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程 (1)1.1。

1 皮带运输机用途 (1)1。

1.2 皮带运输机组成及工作原理 (1)1。

2 控制对象对控制系统的要求 (1)1.3 本课题应完成的设计工作 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 继电器控制方案 (3)2.2 单片机控制方案 (3)2。

3 PLC控制方案 (4)2.4 结论 (4)第3章控制系统硬件设计 (5)3。

1 电机及元件选择 (5)3.2 电路设计 (5)3。

2.1 主电路设计 (5)3.2。

2 PLC I/O 接线图设计 (6)第4章控制系统程序设计 (7)4.1 程序组成部分 (7)4.2 主程序 (7)4.3 公用子程序 (8)4.4 手动公用子程序 (8)4。

5 自动公用子程序 (9)4.6 M1电机故障子程序 (10)4。

7 M2电机故障子程序 (11)4。

8 M3电机故障子程序 (12)4。

9 M4电机故障子程序 (12)第5章程序调试 (13)第6章体会心得 (14)附录 (15)参考资料 (18)第1章控制对象概述1。

1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程1。

1.1 皮带运输机用途皮带输送机可以广泛应用于现代化的各种工业企业中,露天采矿场及选矿厂中，在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统中，皮带输送机都得到了广泛应用,水平运输或倾斜运输,皮带输送机的使用都非常方便。

皮带输送机是以连续摩擦驱动的方式用来运输物料。

那么皮带输送机的主要是由输送带和驱动装置组成的。

皮带输送机具有输送量大、结构简单优点,它广泛地应用在矿山、冶金、煤炭等部门，用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置型式的作业线需要。

皮带运输机的驱动装置由单个或多个驱动滚筒驱动，驱动电机也可以是单个电机或多个电机驱动。

一般驱动装置包括电动机、减速机、液力偶合器、制动器或逆止器等组成。

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。

煤矿皮带机集控系统设计方案矿用胶带机远程集控综合保护系统一、胶带输送机远程集控综合保护系统概述为了提高皮带运行的安全可靠性，减少经济损失，满足《煤矿安全规程》要求，我们研制了一套技术先进、工作可靠率高的矿用胶带输送机远程集控综合保护系统。

本系统是根据煤矿井下工作状态，针对矿用皮带机设计的一种高性能低价格的微机远程集控综合保护系统，使电能的损耗和设备无效磨损的损失降至最低。

它以进口PLC作为监控系统的核心主控单元，从根本上提高了系统的工作可靠性与使用寿命。

通过现场编程可适应皮带机的各种运行工况，可实现皮带机打滑、超温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾、力、电机电流、电机等基本保护。

同时数字显示皮带机的带速，每台电机的电流、每台电机的温度，并以语音方式实时报出。

该系统同时配有总线接口，通过485通讯协议可以方便的与上位机或其他皮带机之间实现数据通信，以实现多台皮带机的集中控制并能和全矿井监控系统联网运行。

二、系统结构框图：三、系统实现的功能1、具有一般起停、软控起停、下运起停等多种起停方式和自动紧等控制功能。

更能根据客户的不同工艺要求通过系统程序的设定来实现不同的起停方式。

2、具有跑偏保护、速度检测，纵向撕裂保护、打滑和超速保护。

沿线急停闭锁和故障位置检测、堆煤检测、动力设备温度检测、驱动滚筒的表面温度检测、烟雾检测、自动洒水灭火、电机电流和开关故障检测、胶带紧力检测、连续煤仓煤位检测等检测保护功能。

3、具有胶带各电机开关量状态显示，速度、煤位、温度等模拟量显示功能。

4、具有对二级跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号的显示和报警功能；5、保护功能当皮带撕裂时，系统立即切断电机电源，使皮带机停机。

同时在皮带沿线用电铃报警，在地面监控站显示撕裂曲线并发出报警信号。

6、显示功能通过线缆将信号传至地面监控站，显示撕裂曲线，显示事件发生的时间，显示裂缝状态。

7、打印功能打印显示器发生事件时的一切容。

《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。

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。

皮带输送机的设计1.输送能力：根据需要输送的物料种类和数量，确定所需的输送能力。

主要考虑物料的体积、重量和输送的速度等因素。

2.输送距离：根据实际的工地条件和生产需求，确定输送距离，包括水平距离和垂直距离。

根据输送距离，确定皮带输送机的长度和角度。

3.输送速度：根据物料的性质和生产需求确定输送速度。

通常情况下，物料的输送速度应适中，既要保证生产效率，又要避免物料的溢出和堆积。

4.皮带材料：选择适合的皮带材料，包括材质和宽度。

皮带的材质通常使用耐磨耐腐蚀的橡胶或塑料。

根据输送物料的特点选择合适的宽度，以确保物料的正常输送。

5.传动方式：皮带输送机的传动方式通常有两种，一种是直接驱动，一种是间接驱动。

直接驱动通过电动机驱动皮带直接运行；间接驱动通过轴、减速器等传动装置将转速转换为合适的速度。

6.支撑结构：为了确保输送机的稳定运行，需要为输送机的支撑结构提供足够的支撑力。

支撑结构通常由钢架、支撑腿和支撑带组成，根据实际需求确定支撑结构的类型和数量。

7.电气控制：为了实现输送机的自动化控制，需要设计相应的电气控制系统。

电气控制系统通常包括电动机、传感器、控制柜、PLC等设备。

通过合理的电气控制，可以实现输送机的自动启停、速度调节、物料检测等功能。

8.安全保护：在设计过程中，需要考虑输送机的安全保护措施。

包括安装防护装置，设置急停开关，加装防护罩等。

确保工作人员的人身安全和设备的正常运行。

总之，皮带输送机的设计需要综合考虑物料的输送能力、输送距离、输送速度、皮带材料、传动方式、支撑结构、电气控制等多个因素。

只有根据实际需求进行合理的设计，才能保证输送机的正常运行和生产效率的提高。

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。

课程设计说明书KE CHENG SHE JI SHUO MING SHU课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称四级皮带输送机电气控制电路专业班级机电系1001班2012年5月28日课题：四级皮带输送机电气控制电路一.皮带输送机概况及控制要求皮带输送机由4台皮带机组成，4台皮带机分别用4台电动机(M1～M4)拖动，如图1所示，控制要求如下：M1M2M3M4图1 皮带输送机系统示意图(1)启动时先起动第一台皮带机(M1)，经过10S延时，再依次起动其它皮带机：(2)停止时应先停止最后一台皮带机(M4)，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机：(3)当某台皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机后面的皮带机待料运完后才停止。

例如当M2故障时，M1、M2应立即停，经过10S延时后，M3停，再过10S后M4停。

二.设计任务1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。

2.选择电气元件，编制电气元件明细表。

3.设计操作面板电器元件布置图。

5.编写设计说明书。

前言一.皮带输送机PLC电气控制系统设计背景及目的皮带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。

皮带输送机既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。

PLC（Programmable Logic Controller），是可编程逻辑控制器。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

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。