PLC-四级传送带课程设计报告书

课程设计报告书所属课程名称机电传动控制（含PLC）题目传动带的控制系统分院机电学院专业、班级机械设计制造及其自动化B0803学号0612080316学生姓名原军指导教师赵业平2011年07月21日成绩：目录1课程设计任务书………………………………12总体设计………………………………………23硬件系统设计…………………………………44程序设计………………………………………65程序调试及结果分析…………………………156总结……………………………………………177参考文献………………………………………18辽东学院课程设计报告书机电传动控制1辽东学院1课程设计任务书课程设计题目：传动带的控制系统课程设计时间：自2011年07月11日起至2011年07月21日。课程设计要求：四节传送带控制要求：有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。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，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过5秒，M4停。学生签名：原军年月日课程设计评阅意见项目课程设计态度评价10%出勤情况评价10%任务难度、量评价10%创新性评价10%综合设计能力评价20%报告书写规范评价20%口试20%成绩综合评定等级评阅教师：2010年月日辽东学院课程设计报告书机电传动控制22总体设计2.1PLC简介PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自1836年继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。上世纪60年代末，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务2.1.1PLC功能1、数据采集与输出。2、控制功能。3、数据处理功能。4、输入/输出接口调理功能。5、通信、联网功能。6、支持人机界面功能。7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。2.1.2PLC特点1、可靠性高。2、结构形式多样，模块化组合灵活。3、功能强大。4、编程方便。5、适应工业环境。6、安装、维修简单。7、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。2.2总体设计思想随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。利用PLC可编程控制器，西门子S7-200可编程控制器进行三级传输带的PLC控制的编程。我们作为21世纪的生必须具备可编程控制器的知识。本四级传送带电路采用PLC为控制核心，具备顺序起动和顺序停止功能，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的自动控制等功能。传送带的控制系统根据课题要求主要是一个线性的关系，启动时：从后到前辽东学院课程设计报告书机电传动控制3一次启动；停车时：从前到后依次停车；出现故障：故障电机前立即停车，故障电机后的电机带运送完物品（5s）后停车。启动：根据梯形图，首先设计一个启动开关I0.0，并采用自锁功能设计，外加一个常闭开关I0.5.按照要求启动电机四。电机四后接定时器（5s）,启动电机三，以此类推依次启动。停车：设计自锁开关I0.5，电机一停车，经过五秒的定时器后电机二停车，以此类推一次停车。发生故障：1电机一发生故障，默认电机一立即停车，经过5s定时器后电机一、二、三、四依次停车。2电机二发生故障，电机一立即停车，默认电机二立即停车，通过5s定时器电机三停车，在经过5s定时器电机四停车。3电机三发生故障，电机一、二立即停车，默认电机三立即停车，通过5s定时器电机四停车。4电机四发生故障，电机一、二、三、四立即停车。2.1传动带控制系统图辽东学院课程设计报告书机电传动控制43硬件系统设计3.1PLC型号选定从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点6个，开关量输出点4个，参照西门子S7-200系列特性（见附录），选用主机为CPU224（14输入/10继电器输出）。图3.1S7-200CPU主要技术指标3.2PLC的地址分配1ms:T32,T9610ms:T33~T36,T97~T100100ms:T37~T63,T101~T255辽东学院课程设计报告书机电传动控制53.3交通灯PLC的I/O分配表地址电路器件外部设备I0.0SB1启动按钮I0.1模拟电机一发生故障开关I0.2模拟电机二发生故障开关I0.3模拟电机三发生故障开关I0.4模拟电机四发生故障开关I0.5SB2停车开关Q0.1M1电机一Q0.2M2电机二Q0.3M3电机三Q0.4M4电机四T37控制启动/停止时间T38…控制启动/停止时间T48控制启动/停止时间3.4输入/输出连线表面板M1M2M3M4M1负载或故障M2负载或故障M3负载或故障M4负载或故障SB1SB2PLCQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4I0.1I0.2I0.3I0.4I0.0I0.5辽东学院课程设计报告书机电传动控制64程序设计4.1总体梯形图注：设置自锁开关I0.0，电机四正常启动。注：经过定时5s后电机三正常启动注：经过定时5s后电机二正常启动。辽东学院课程设计报告书机电传动控制7注：经过定时5s后电机一正常启动。注：设定自锁开关I0.5，电机一复位。注：定时5s后电机二复位。注：定时5s后电机三复位。辽东学院课程设计报告书机电传动控制8注：定时5s后电机四复位。注：电机一出现故障复位。注：5s后电机二复位。辽东学院课程设计报告书机电传动控制9注：5s后电机三复位。注：5s后电机四复位。注：电机二出现故障，电机一、二立即复位。辽东学院课程设计报告书机电传动控制10经过5s后电机三复位。注：经过5s后电机四复位。辽东学院课程设计报告书机电传动控制11注：电机三出现故障，电机一、二、三立即复位。注：经过5s后电机四复位。注：电机四出现故障，电机一、二、三、四立即复位。辽东学院课程设计报告书机电传动控制124.2程序语句表步序指令0LDI0.0启动按钮1OM1.02ANI0.53SQ0.4,1四电机运行4=M1.05LDM1.06TONT37,+507LDT378SQ0.3,1三电机运行9=M2.010LDM2.011TONT38,+5012LDT3813SQ0.2,1二电机运行14=M3.015LDM3.016TONT39,+5017LDT3918SQ0.1,1一电机运行19LDI0.5停止按钮20OM4.021ANI0.022RQ0.1,1一电机停转23=M4.024LDM4.025TONT40,+5026LDT4027RQ0.2,1二电机停转28=M5.029LDM5.030TONT41,+5031LDT4132RQ0.3,1三电机停转辽东学院课程设计报告书机电传动控制1333=M6.034LDM6.035TONT42,+5036LDT4237RQ0.4,1四电机停转38LDI0.1一故障/负载39RQ0.1,1一电机停转40=M7.041LDM7.042TONT43,+5043LDT4344RQ0.2,1二电机停转45=M8.046LDM8.047TONT44,+5048LDT4449RQ0.3,1三电机停转50=M9.051LDM9.052RQ0.4,1四电机停转53LDI0.2二故障/负载54RQ0.1,1一电机停转55RQ0.2,1二电机停转56=M10.057LDM10.058TONT45,+5059LDT4560RQ0.3,1三电机停转61=M11.062LDM11.063TONT46,+5064LDT4665RQ0.4,1四电机停转66LDI0.3三故障/负载67RQ0.1,1一电机停转辽东学院课程设计报告书机电传动控制1468RQ0.2,1二电机停转69RQ0.3,1三电机停转70=M12.071LDM12.072TONT47,+5073LDT4774RQ0.4,1四电机停转75LDI0.4四故障/负载76RQ0.1,1一电机停转77RQ0.2,1二电机停转78RQ0.3,1三电机停转79RQ0.4,1四电机停转辽东学院课程设计报告书机电传动控制15五程序调试及结果分析1第一条指令是控制电机启动的，第二条指令是控制电机停车的，开始编写程序的时候没有将两条程序形成互锁，导致调试的时候出现了混乱的现象。2前期我们设置的开关是点动的，需要操作者持续按住开关，调试的时候发现很是不方便，后来我们换成了自锁开关，这样就不需要操作者持续按动开关了，体现了人性化的设计。辽东学院课程设计报告书机电传动控制163如果电机二发生故障，电机一立即停车，但是编写电机二的时候出现了争议，有的人认为电机二发生故障就是默认停车，但是想想假如电机二出现跑飞现象或者由于某种原因使电机超过额定转速的时候，电机并没有停车，因此我的电路图中就主动设置了电机二停车，这样就避免了这样的分歧。辽东学院课程设计报告书机电传动控制176总结通过这次PLC课程设计使我对PLC有了系统的了解，我做的课题是传送带的控制系统，了解PLC设计软件之后感觉编写这套程序还是比较轻松的，用了一天的时间，我就把这套程序搞明白了，学会了自锁开关的设置，以及互锁程序的编写，编写PLC程序的时候，我个人感觉首先仔细读懂要求，然后理清整体脉络，找到一定的逻辑关系，然后再进行编写会提高效率。同时，编写的时候可以在每一个网络备注的地方标示一下内容，以便调试阶段的调试修改程序。还有就是编写的时候要细心、仔细。这次课程设计安排的设计时间还是很充足的，因此在接下来的几天中我有看了其他的程序，并且成功的编写了十字路口信号灯的程序。经过两个程序的编写，使我对PLC产生了浓厚的兴趣，感觉编写程序需要很强的逻辑思维能力，因此在今后的学习生活中，我会多加注意这方面的锻炼。辽东学院课程设计报告书机电传动控制187参考文献[1]吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用（第2版）机械工业出版2005[2]邓兴钟等.机电传动控制（第四版）华中科技大学出版社，2007[3]廖常初.《PLC梯形图程序的设计方法与技巧》.电工技术[4]邓则名、邝穗芳等.《电器与可编程序控制器应用技术》.北京:机械工业出版社[5]周少武等.《大型可编程序控制器系统设计》.中国电力出版社[6]胡学林.《可编程序控制器原理及应用》.电子工业出版社[7]章文浩.《可编程控制器原理及实验》.北京：国防工业出版社[8]周恩涛.《可编程控制器原理及其在液压系统中的应用》.北京[9]王兆义.《小型可编程控制器实用技术》.北京：机械工业出版社