车间传送带的PLC控制系统

燕山大学课程设计说明书共25页第1页电气工程学院课程设计说明书电气控制与PLC设计题目：车间传送带的PLC控制系统系别：仪器科学与工程系年级专业：2009级精仪二班学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计说明书共25页第2页摘要本文主要分两部分，前一部分介绍了用组态王软件设计车间传送带的控制系统，简要地介绍了组态王软件的相关应用及设计步骤并加以验证了其方案的可行性。后一部分介绍了基于PLC的四层电梯的设计，详细的介绍了电梯的工作原理和设计思路并且在试验箱上加以验证其方案的可行性及实效性。在其基础上简单的介绍了变频器的定义和工作原理，以及一些常见的问题解答。关键字：组态王传送带PLC电梯变频器燕山大学课程设计说明书共25页第3页目录一、引言···············································3二、组态王实现车间传送带的控制·························32.1组态王软件介绍····································32.2设计要求·········································52.3设计思路既仿真图··································62.4仿真程序·········································6三、用PLC实现四层电梯的控制····························113.1PLC简介·········································113.2电梯设计要求······································123.3设计思想·········································133.4硬件介绍········································153.5电梯梯形图·······································16四、变频器的介绍·······································20燕山大学课程设计说明书共25页第4页五、心得体会··········································23六、参考文献··········································24一、引言在当今社会，科学技术发展迅猛，而组态软件在工控自动化领域发展中也得到很快的提高。由于工业自动化水平的迅速提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。而组态软件又有延续性和可扩充性，易学易用性和通用性，使得组态软件得到长足的发展。本设计是运用组态王软件来完成车间传送带的PLC控制的模拟操作，通过对三段传送带以及传感器的控制来实现传送带的自动传输与计数。PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。其中在电梯的设计应用已成为一种经典，有着简单易于控制，也花费便宜。二、组态王实现车间传送带的控制2.1组态王软件介绍组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能燕山大学课程设计说明书共25页第5页力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等（如：西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、三菱PLC、研华模块等等）通过常规通讯接口（如串口方式、USB接口方式、以太网、总线、GPRS等）进行数据通讯。组态王软件与IO设备进行通讯一般是通过调用*.dll动态库来实现的，不同的设备、协议对应不同的动态库。工程开发人员无须关心复杂的动态库代码及设备通讯协议，只须使用组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O设备，并通过变量的定义实现与I/O设备的关联，对用户来说既简单又方便。组态王的开放性：组态王支持通过OPC、DDE等标准传输机制和其他监控软件（如：Intouch、Ifix、Wincc等）或其他应用程序（如：VB、VC等）进行本机或者网络上的数据交互。建立应用工程的一般过程通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下几个步骤：第一步：创建新工程。为工程创建一个目录用来存放与工程相关的文件。燕山大学课程设计说明书共25页第6页第二步：定义硬件设备并添加工程变量添加工程中需要的硬件设备和工程中使用的变量，包括内存变量和I/O变量。第三步：制作图形画面并定义动画连接。按照实际工程的要求绘制监控画面并使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。第四步：编写命令语言。通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。第五步：进行运行系统的配置。对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户等进行设置，是系统完成用于现场前的必备工作。第六步：保存工程并运行。完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制作完成了。2.2设计要求某车间传送带分为三段，由三台电动机分别驱动。传送带和传感器的安装位置如图所示。传感器可以检测物品的存在。该传送带动作如下。第3段传送带一直运转。第2段传送带运转由3号传感器启动，由2号传感器停止。第1段传送带由2号传感器启动，由1号传感器停止。一个工作循环是：启动第3段传送带、物品被3号传感器检测，启动第2段传送带、物品被2号传感器检测，启动第1段传感器，同时延时2s后停止电机2，在物品被1号传感器检测到2s后，将电机1停止，随后进入下一个循环，等待3号传感器检测物品。燕山大学课程设计说明书共25页第7页2.3设计思路及仿真图本传送带由三段构成用三个传感器实现自动控制，用两个按钮控制传送带的启动与停止以及复位。如下图：传送带仿真图当打开开关按钮后，传送带一就开始工作，货物发送处的货物也就会开始向右传送，当货物达到传送带一和传送带二之间的传感器一的时候传送带二就开始工作，货物被送往传送带二继续向右传送，当到达传送带二与传送带三之间的传感器二时，传送带三启动，传送带二两秒之后停止工作。此时下一个货物被送上传送带一，重复之前的动作。货物一到达传感器三的时候被传感器三控制传送带三在两秒之后停止工作。在传送带工作的整个过程中传送带一是始终工作的，这样有利于下一个货物的及时传送从而提高工作效率。在此期间指示灯的作用是指示传送带的工作情况，指示灯亮则代表此段传送带正在工作。货物接收处有货物计数器，计算并且显示货物的数量。当按下复位按钮后整个装置回到最初状态。2.4仿真程序燕山大学课程设计说明书共25页第8页if(按钮1==1){复位按钮=0;方块7=方块7+10;方块1=方块1+1000;方块2=方块2+1000;if(方块7=0&&方块7=180){指示灯1=1;}}if(按钮1==0){方块1=0;方块2=0;方块3=0;方块4=0;方块5=0;方块6=0;}if(复位按钮==1){方块1=0;方块2=0;方块3=0;方块4=0;方块5=0;方块6=0;方块7=0;方块8=0;方块9=0;方块10=0;指示灯1=0;货物计数器=0;按钮1=0;}if(方块7=580){方块7=780;}if(方块7=180&&方块7=400){方块3=方块3+1000;方块4=方块4+1000;if(方块3==10000){方块3=0;方块3=方块3+1000;}if(方块4==10000){方块4=0;方块4=方块4+1000;}}if(方块7=360&&方块7=580){方块5=方块5+1000;方块6=方块6+1000;if(方块5==10000){方块5=0;方块5=方块5+1000;}if(方块6==10000){方块6=0;方块6=方块6+1000;}}if(方块1==10000)燕山大学课程设计说明书共25页第9页{方块1=0;方块1=方块1+1000;}if(方块2==10000){方块2=0;方块2=方块2+1000;}if(方块7=180&&方块7=360){指示灯2=1;}else{指示灯2=0;}if(方块7=360&&方块7=540||方块8=360&&方块8=540||方块9=360&&方块9=540||方块10=360&&方块10=540){指示灯3=1;}else{指示灯3=0;}if(按钮1==1&&方块7=400){方块8=方块8+10;方块1=方块1+1000;方块2=方块2+1000;if(方块8=0&&方块8=180){指示灯1=1;}if(方块8=580){方块8=740;}if(方块8=180&&方块8=400){方块3=方块3+1000;方块4=方块4+1000;if(方块3==10000){方块3=0;方块3=方块3+1000;}if(方块4==10000){方块4=0;方块4=方块4+1000;}}if(方块8=360&&方块8=580){方块5=方块5+1000;方块6=方块6+1000;燕山大学课程设计说明书共25页第10页if(方块5==10000){方块5=0;方块5=方块5+1000;}if(方块6==10000){方块6=0;方块6=方块6+1000;}}if(方块1==10000){方块1=0;方块1=方块1+1000;}if(方块2==10000){方块2=0;方块2=方块2+1000;}if(方块8=180&&方块8=360){指示灯2=1;}else{指示灯2=0;}}if(按钮1==1&&方块8=400){方块9=方块9+10;方块1=方块1+1000;方块2=方块2+1000;if(方块9=0&&方块9=180){指示灯1=1;}if(方块9=580){方块9=700;}if(方块9=180&&方块9=400){方块3=方块3+1000;方块4=方块4+1000;if(方块3==10000){方块3=0;方块3=方块3+1000;}if(方块4==10000){方块4=0;方块4=方块4+1000;}}if(方块9=360&&方块9=580){方块5=方块5+1000;方块6=方块6+1000;燕山大学课程设计说明书共25页第11页if(方块5==10000){方块5=0;方块5=方块5+1000;}if(方块6==10000){方块6=0;方块6=方块6+1000;}}if(方块1==10000){方块1=0;方块1=方块1+1000;}if(方块2==10000){方块2=0;方块2=方块2+1000;}if(方块9=180&&方块9=360){指示灯2=1;}else{指示灯2=0;}