基于PLC的运输带控制系统设计

基于PLC的运输带控制课程设计P09可编程控制器课程设计得分：任课教师：张世生班级：姓名：学号：2011年10月1摘要运输带广泛用于建材、化工、煤炭、电力、冶金等部门，适用于常温下输送非腐蚀性的无尖刺的块状、粒状、粉末的多种物料、如煤炭、焦炭、砂石、水泥等散物（料）或成件物品，输送堆积密度为6.5~2.5t/m3的各种块状、粒状、粉状等松散状物料，也可用于成体物品输送。本设计3条运输带系统有三个运行状态：手动状态（I0.0I0.1为00）和单步状态（I0.0I0.1为01），自动状态为（I0.0I0.1为11）。系统进入手动状态，触摸屏进入手动画面，可单独启动和停止某一运输带。系统进入单步状态，触摸屏进入单步画面：第一次按启动按钮SB2：ON（一次），第一条运输带启动正常运行；第二次按启动按钮SB2：ON（一次），第二条运输带启动正常运行；第三次按启动按钮SB2：ON（一次），第三条运输带启动正常运行。至此三条运输带全部启动正常运转。第一次按动停止按钮SB3：ON（一次），先停止第三条运输带，其它两条运输带照常运行；第二次按动停止按钮SB3：ON（一次），再停止第二条运输带；第三次按动停止按钮SB3：ON（一次），停止第一条运输带；至此三条运输带全部停止运行。系统进入自动状态，触摸屏进入自动画面，点击启动按钮，1号运输带启动，过5秒2号运输带启动，过5秒3号运输带启动；点击停止按钮，3号运输带立即停止，过5秒2号运输带停止，过5秒1号运输带停止。任意状态，1号运输带启动以后，按下I0.7，系统显示报警信息：1号运输带故障；按下确认按钮，报警信息消失。若故障消失（I0.7）为0，报警信息不再显示；若故障未消失（I0.7为1），过5秒报警信息又出现。当系统出现紧急情况，按下急停按钮，三条运输带停止运行。触摸屏组态有5个画面：主画面、手动画面、单步画面、自动画面、报警画面。主画面：用于画面切换，系统介绍，广告动画，设计者姓名；动画面：单独启停某一设备，3组启停按钮，动画显示电机旋转；单步画面：单步启动3条运输带，单步停止3条运输带，动画显示；自动画面：用于系统的整体启停，动画显示电机旋转；报警画面：显示报警信息；此外，报警信息出现时，可在任意画面显示。关键词：PLC、S7-300、触摸屏、运输带2目录摘要......................................................................................................................................................1目录......................................................................................................................................................2第1章运输带控制发展........................................................................................................................31.1运输带在生产中的应用...............................................................................................................31.2PLC控制及发展...........................................................................................................................31.3控制系统人机界面作用及发展..................................................................................................4第二章系统硬件设计............................................................................................................................52.1设计方案........................................................................................................................................52.2主电路设计....................................................................................................................................62.3控制电路设计................................................................................................................................6第三章系统软件设计............................................................................................................................73.1PLC程序设计.................................................................................................................................73.2触摸屏画面组态..........................................................................................................................12第四章系统调试与运行操作..............................................................................................................134.1调试过程......................................................................................................................................134.2运行操作......................................................................................................................................14附件：....................................................................................................................................................15参考文献................................................................................................................................................253第1章运输带控制发展1.1运输带在生产中的应用运输带又称输送带，由几层纤维织物与橡胶粘合而成的一种胶带。用于运输块状、粒状、粉状或成件物品等。有叠层式运输带和包层式运输带两种，也有两种同时并用。叠层式的夹布层由挂胶帆布组成，可使带身柔软和富有弹性，适用于运输各种物品。包层式用于运输细小而不易磨损运输带的物质，如粉末状物质等。普通运输带适宜在坡度不大或沿水平方向运送物品。升降机运输带可运送坡度大或垂直方向的物品，外面覆盖胶，可以升起沉得的、湿的或坚硬的物质，如矿石、石块、焦炭、煤、玻璃等。各类运输带可制成有接头和环形无接头两种。一般根据带的宽度（300~1500毫米）和织物层数（3~12层）分为各种规格。按用途可分耐寒、耐热、耐油、食品工业用等运输。运输带广泛用于建材、化工、煤炭、电力、冶金等部门，适用于常温下输送非腐蚀性的无尖刺的块状、粒状、粉末的多种物料、如煤炭、焦炭、砂石、水泥等散物（料）或成件物品，输送堆积密度为6.5~2.5t/m3的各种块状、粒状、粉状等松散状物料，也可用于成体物品输送。1.2PLC控制及发展早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,plc自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。PLC发展历史：1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。1969年，美国研制出世界第一台PDP-141971年，日本研制出第一台DCS-81973年，德国研制出第一台PLC1974年，中国研制出第一台PLCPLC的发展：20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方4便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。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。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80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。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。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、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。1.3控制系