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第17卷 第6期 中 国 水 运Vol.17 No.6 2017年 6月 China Water Transport June 2017收稿日期：2017-03-20作者简介：李保华（1982-），男，河南省扶沟县人，湛江港（集团）股份有限公司，电气工程师，从事工程管理。
基于S7-400的港口皮带机变速控制系统设计李保华（湛江港（集团）股份有限公司，广东 湛江 524027）摘 要：港口皮带机控制系统一般由多台电动机组成，是港口的一种重要的传输设备，其主要控制对象是电动机，一条皮带可能执行不同的工艺，因而需要改变速度。
针对港口皮带机在实际生产中存在变速问题，文章中提出了采用PLC 和变频调速技术的解决方案，叙述了该方案的设计原理和具体的硬件、软件实现过程；介绍了某港口皮带控制系统的结构，以及采用PLC 和变频器实现变速后带来的经济利益。
实践证明，大力研究与推广港口皮带机的变速控制技术，对提高港口的装卸效率，减少现场维护费用，降低运输成本，节约能源以及提高港口的综合经济效益，具有十分重要的意义。
关键词：变频器；PLC；控制系统；变速中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）06-0143-02港口皮带机系统有皮带机数量多、控制系统复杂的特点，传统的PLC 控制系统是将现场的信号通过控制电缆送至中央控制室实现集中控制，该种控制方式最大的缺点就是控制电缆的量大，随着皮带机系统信号点的不断增多，此种控制方式的缺点愈发凸显。
而基于现场总线与PLC 的分布式控制系统解决了此难题，将PLC 系统的I/O 模块分布式的布置在现场并集成在现场的I/O 柜中，通过现场总线将现场I/O 模块与PLC 控制器相连，现场I/O 模块距离各现场设备的距离很近，这样就大大节约了控制电缆的用量[1-2]。
基于现场总线与PLC 的分布式控制系统已经被广泛应用于国内外的各行各业，随着计算机技术、通信技术和自动控制技术的不断发展，港口皮带机控制系统也已成功引入现场总线与PLC 的分布式控制技术，大大提高了工作效率，并且实现远离现场的远程自动控制[3]。
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。
皮带运输机设计范文皮带运输机是一种常用的物料运输设备，广泛应用于矿山、建筑工地、港口等场所，用于将散装物料从一个地方运送到另一个地方。
设计一台高效可靠的皮带运输机对提高生产效率具有重要意义，下面将从结构设计、动力系统、维护保养等方面进行详细阐述。
首先，结构设计是皮带运输机设计的重要组成部分。
合理的结构设计可以保证皮带运输机的稳定性和耐用性。
一般而言，皮带运输机包括机架、皮带、驱动装置、支撑装置等部分。
机架是整个设备的骨架，应选用高强度材料制成，以确保运输机在高负荷工作情况下的稳定性和可靠性。
皮带是负责物料的运输的主要组件，其选择应考虑物料性质和运输量等因素，以确保运输效率和运输质量。
驱动装置是驱动皮带运动的部件，可以采用电机、减速器等方式实现。
支撑装置则用于支撑和保持皮带运输机的运行平稳。
其次，动力系统是皮带运输机设计中不可忽视的部分。
动力系统的合理设计直接关系到运输机的工作效率和动力消耗。
通常情况下，电动机是皮带运输机的主要动力，其选择应考虑从静止状态到工作状态所需要的起始扭矩和额定负载下所需的运行功率。
为了减少能耗，可以采用变频器等节能措施，根据物料运输需求对电机的运行速度进行调节，以实现精确的物料输送。
最后，维护保养是保证皮带运输机长期稳定运行的关键措施。
皮带运输机在运行过程中会受到磨损和破坏，因此定期检查和保养是非常重要的。
其中，对皮带的维护应包括定期清洗、润滑和更换，以延长其使用寿命。
对于驱动装置，应定期检查电机的绝缘状态和轴承的润滑情况，并及时进行维修和更换。
总结起来，设计一台高效可靠的皮带运输机需要从结构设计、动力系统和维护保养等方面进行综合考虑。
合理的结构设计、可靠的动力系统和定期的维护保养措施是确保设备长期稳定运行的关键要素。
通过不断优化设计和改进维护措施，可以提高皮带运输机的工作效率，减少能耗，实现更加可持续的物料运输。
毕业设计设计课题组态控制皮带运输机系统设计专业姓名学号指导教师年月摘要井下胶带机的运输系统复杂，环节多，运量大，所用的设备种类多，要求高。
对于高产高效的现代化矿井的运输系统就必须做到减少环节，消除煤流的停顿，实行不间断的运输连续化、控制、检测自动化，才能达到高产高效减员提效的目的。
随着计算机技术的飞速发展，90年代以来国外先进的矿井采用了工业电视以及运输系统的综合保护，利用现代信息技术与网络技术，传送胶带运输机的各种参数以及图像。
实现井下皮带运输的集中监控、监测系统。
这样，除了安排少量的巡检人员外，没有胶带运输机的操作人员和管理人员。
目前，将计算机控制技术、网络技术、工业电视技术、通信技术、电力电子技术，用于井下胶带运输机实现自动控制，自动测量，不紧大大的提高生产效率，增加了煤炭产量而且使设备的可靠性和利用率得到有效提高，劳动人员的安全得到可靠保证，工作环境得到进一步的改善，实现了安全、可靠、经济的运行。
近年来，国内自动化研究单位在胶带运输机控制方面作大量的工作。
研制出以单片机和可编程序控制器为主的主控机。
以灯光、模拟盘、控制台等屏幕显示的胶带动输机监控监测装置。
该系统是由PLC （Programmable logic controllr 程序逻辑控制）和MCGS组态控制软件控制自动化及远程控制的胶带控制系统。
关键词：胶带机，MCGS组态软件AbstractUnderground tape machine transportation system construction, links, complex, the equipment used more kinds, the demand is high. For high yield and high efficiency of the modernization of the mine transportation system must do reduce link, eliminate coal flow pause, execute uninterrupted transportation continuous and control, test automation, high production and efficiency to achieve the purpose of downsizing to mention effect.Along with the rapid development of computer technology, advanced since the nineties of mine used industrial TV and transportation system of comprehensive protection, using modern information technology and network technology, and transmit the various parameters and adhesive tape transportation image. Realize the downhole belt transport centralized monitoring and monitoring system. So, in addition to arrange a small amount of inspection personnel outside, no tape transport operators and managers. At present, the computer control technology, network technology, industrial TV technology and communication technology, power electronic technology, used for the realization of automatic control downhole tape transporters, automatic measurement, not tight greatly improve the production efficiency, increased its coal production and make the equipment reliability and efficiency effectively improve, labor safety of personnel have been assured, the working environment to further improve, achieve the safe, reliable, economic operation.In recent years, domestic automation research unit in tape transport control a lot of work. Developed by single-chip microcomputer and PLC control machine mainly. With lamplight, simulated disk, console, etc ShuJi screen display glue drive monitoring monitoring devices. This system is by PLC (Programmable logic control controllr program questions and MCGS control software control automation and remote control tape control system.Keywords: tape machine, MCGS software目录一、可编程序控制器概述 (4)1、可编程控制器的产生和发展 (4)2、可编程序控制器发展趋势及特点 (5)3、可编程序控制器的应用 (5)4、可编程序控制器的结构 (6)5、可编程序控制器的工作原理 (7)6、可编程序控制器在煤矿胶带运输机中的应用 (8)二、MCGS组态控制软件的概述 (8)1、MCGS与PLC的通讯 (9)2、通讯设备 (9)三、皮带运输机系统简介 (10)1、胶带运输机的类型及适用条件 (10)2、皮带运输机的结构 (11)3、皮带运输机的原理 (15)4、控制功能 (15)5、主要控制设备 (15)6、胶带运输机PLC控制I/O分配及程序 (16)7、胶带运输机PLC程原理 (19)8、胶带控制系统的MCGS组态控界面 (22)四、综合网络平台 (23)五、设计总结 (27)一、可编程控制器的概述1、可编程控制器的产生和发展在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
港口河沙装卸胶带输送机的设计介绍：设备组成和工作原理：1.河沙从河流或港口进料口进入胶带输送机。
2.胶带输送机将河沙输送到指定位置，可通过变速调节输送速度。
3.支承结构和张紧装置确保输送带的平稳运行和适当张紧。
4.清扫装置用于清理输送带上的河沙残留物。
设计要点：1.长度和宽度的选择：根据实际需求和现场情况选择合适的长度和宽度。
考虑到船舶或储存设备的尺寸和装卸效率，长度应足够长，宽度应适中。
2.输送带的材质选择：由于输送带将与沙石直接接触，需要选择具有耐磨性和耐腐蚀性的材料，例如橡胶带、聚乙烯带等。
3.支承结构设计：支承结构应具有足够的强度和稳定性，能够承受输送带和河沙的重量。
同时，应考虑到支承点的合理布置，以减小对输送带的磨损。
4.驱动装置的选型：根据输送带的长度和重量，选择合适的电机和传动装置。
驱动装置应具有足够的功率和可靠性，能够保证输送带的正常运行。
5.张紧装置设计：张紧装置应具有一定的张紧力，以保证输送带的稳定和平整。
同时，应考虑到张紧装置的调节方便性和可靠性。
6.清扫装置设计：清扫装置应能够有效清理输送带上的河沙残留物。
可以考虑使用刮板、喷水等清扫方式。
7.安全防护措施：设计中应考虑安全防护装置，例如防护罩、急停开关等，以保证操作人员的安全。
结论：港口河沙装卸胶带输送机可以有效提高装卸效率，减少装卸成本，同时减轻人工劳动强度。
设计时需要考虑长度和宽度的选择、输送带材质选择、支承结构设计、驱动装置的选型、张紧装置设计、清扫装置设计以及安全防护措施等。
对于不同的港口和河沙装卸情况，需要结合实际需求进行设计优化，以达到最佳设计效果。
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。
皮带输送机毕业设计皮带输送机毕业设计随着工业化进程的不断推进，各种自动化设备在生产过程中发挥着重要作用。
而皮带输送机作为一种常见的物料输送设备，广泛应用于工矿企业中。
本文将探讨皮带输送机的毕业设计，从设计原理、结构设计、控制系统以及优化方案等方面进行论述。
一、设计原理皮带输送机是利用连续运动的输送带将物料从一处输送到另一处的设备。
其主要由输送带、传动装置、支撑装置、张紧装置和清理装置等组成。
设计师需要理解输送带的运动原理，包括张力、摩擦力、驱动力等因素对输送带运行的影响，以确保设计的合理性和可靠性。
二、结构设计在进行结构设计时，设计师需要考虑输送带的尺寸、材质选择、支撑装置的布置以及传动装置的选型等。
合理的结构设计可以提高输送机的工作效率和稳定性。
此外，还需要考虑输送带的维护和保养，确保设备能够长时间稳定运行。
三、控制系统现代皮带输送机普遍采用自动化控制系统，以提高生产效率和安全性。
控制系统可以实现对输送带的启动、停止、速度调节等功能。
设计师需要选择合适的传感器和执行器，并编写相应的控制程序，确保输送机的正常运行。
四、优化方案为了提高皮带输送机的性能和节能效果，设计师可以考虑一些优化方案。
例如，采用变频调速技术可以根据实际物料情况调整输送带的速度，减少能耗。
另外，通过改进传动装置和减少摩擦损失，可以提高输送机的传动效率。
总结皮带输送机的毕业设计需要综合考虑设计原理、结构设计、控制系统以及优化方案等多个方面。
设计师需要具备一定的机械设计和自动化控制知识，以确保设计的合理性和可行性。
此外，还需要注重实际应用中的细节问题，如维护保养、安全性等。
通过科学合理的设计，可以提高输送机的工作效率和可靠性，为工业生产提供更好的支持。
然而，毕业设计不仅仅是理论上的探讨和设计，还需要考虑实际的制造和安装过程。
因此，设计师还需要具备一定的制造和安装技能，以确保设计的顺利实施。
同时，还需要与企业进行合作，了解实际生产过程中的需求和限制，以便更好地满足实际需求。
皮带运输机设计方案一内容摘要皮带运输机是一种依靠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。
在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中广泛应用水平运输或倾斜运输,用于运送生产原料和产品。
传统的控制装置大部分采用继电器联锁控制方式,个别在车间或工厂采用PLC装置。
采用PLC构成的控制系统,小到单机控制,大到与计算机一起形成车间级以上的自动化控制系统。
组态软件的使用为生产流程的可视化和集中化管理提供了可能,当应用场合很大而各种生产传输环节又紧密联系时,通过组态软件与PLC装置组成的各种系统相结合,观看到整个系统的运行情况与运行状态。
在组态界面中可以直观的看到皮带机的运转并且能够控制它的启动和停止。
组态的界面更加人性化，而PLC控制又能可靠运行，因此PLC与组态软件系统的结合使生产控制更为方便了。
二．正文㈠课题的意义随着计算机工业控制技术的不断发展，计算机监控技术日趋完善，PLC（Programmable logic controllr程序逻辑控制）工业控制系统为各式各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，其主要原因在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案。
本系统又有组态控制软件的结合更方便可靠，可以通过计算机实现远程控制和监控，可以通过计算机时刻监控到皮带的运行状态，也可以将皮带运输机运行过程的数据记录下来。
带式输送机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备。
本文讲的是基于组态的皮带运输机传输控制系统。
该控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值，在建材、化工、食品机械、钢铁、冶金、煤矿等工业生产中广泛运用。
近些年，带式输送机又在其他一些产业部门表现出具有巨大的潜力和广阔的市场应用前景。
㈡系统功能皮带运输机的传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动。
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)18····························参考资料．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。
