plc_双料斗皮带传输机控制

电气控制与PLC课程设计课题：双料斗皮带传输机控制系别：电气与信息工程学院专业：自动化姓名：彭俊峰学号：092413238指导教师：任琦梅河南城建学院2016年6月10日成绩评定·一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。课程设计成绩评定成绩等级：指导教师签字：年月日目录引言...................................................................................................................................11.1设计目的...................................................................................................................11.2设计内容...................................................................................................................21.2.1设计要求...............................................................................................................21.2.2设计思路...............................................................................................................31.2.3要实现的目标.......................................................................................................4系统硬件设计...................................................................................................................52.1PLC选型和配置........................................................................................................52.2电机选型...................................................................................................................52.3主电路图...................................................................................................................72.4I/O分配....................................................................................................................82.5I/O接线图................................................................................................................92.6程序设计.................................................................................................................10系统调试和结果分析.....................................................................................................153.1系统调试及结果分析..............................................................................................153.2GTDesigner仿真..................................................................................................153.3仿真分析.................................................................................................................17结束语.............................................................................................................................184.1取得的效果..............................................................................................................184.2创新点......................................................................................................................184.3设计意义..................................................................................................................18参考文献.........................................................................................................................191引言1.1设计目的通过设计进一步熟悉PLC使用。PLC课程设计是在学完PLC之后的实践教学环节。该实践教学是软件设计的综合训练,包括问题分析,总体结构设计,程序设计基本技能和技巧，综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统。使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力，使学生在设计中逐步提高程序设计能力,能根据实际问题的具体情况选择科学的工作方法。21.2设计内容1.2.1设计要求（1）工作方式。根据配料比例的要求，B卸料底门间断工作。启动后，B卸料门打开5s，关闭5s，间断工作。A卸料底门和三个电动机为不间断工作，通过外部开关可以选择设置B卸料底门的间断工作时间分别为5s、10s、15s。（2）启动操作方式。该设备遵循下面的顺序启动：M3首先工作，延时5s后，M1和M2投入工作；再延时5s，A和B开始工作。（3）停止操作方式。该设备遵循下面的顺序停止：首先A和B停止工作，延时5s后，M1和M2停止工作，再延时5s，M3停止工作。（4）故障停车方式①若A或B出现故障，A、B立即关闭，延时5s，M1、M2停止运行，再延时5s，M3停止运行。②若M1或M2出现故障，A、B和M1、M2立即停止工作，M3延时5s后停止工作。③若M3出现故障，A、B、M1、M2、M3立即停止工作。31.2.2设计思路本设计采用经验设计法，先按题目要求实现B阀门5s开一次5s关一次。按下启动操作按钮，该设备遵循下面的顺序启动：M3首先工作，延时5s后，M1和M2投入工作；再延时5s，A和B开始工作。停止操作方式。该设备遵循下面的顺序停止：首先A和B停止工作，延时5s后，M1和M2停止工作，再延时5s，M3停止工作。设计中原用电磁继电器控制A、B阀门的开与关。考虑到本设计生产对象是大型生产工艺固体物料（煤及其配料），根据实际生产工艺选用合适的步进电机，对阀门进行精确的开、关控制。皮带综合保护系统由保护装置，电源箱，速度传感器，温度传感器，跑偏传感器，堆煤传感器，烟雾传感器，双护套、双屏蔽强拉力电缆及快速接插件、连接件组成。对故障信号的处理:用红外检测器来检测A、B流下物料，当A、B出现故障（物料下完或阀门堵塞）分别输出信号X2、X3。对于电动机M1、M2、M3的故障（皮带撕裂、电机堵转、皮带跑偏、皮带打滑等）的输出信号分别为X4、X5、X6。故障指示灯Y17指数系统故障状态用，并有精确的故障指示。将物料设定为两种矿石，plc选择FXON系列输入输出端口数分别为40、40。M1、M2、M3电机选择（实际情况），都有保护装置。阀门B的三段时间选择设定：通过六个三组计数器C0、C1，C2、C3，C4、C5对有定时器T0、T1产生的周期为5s的方波进行技术实现，例如，实现5s间断：C0计数2次，C1计数四次，用C0常开触点控制B阀门开指示和B继电器，用C0常闭触点控制B阀门关指示。时序图如下4T0C4C2C52.5sC0C3C1图2.2时序图为了便于维修，我们在程序中加入了总开关X17控制的主控指令，为了防止掉电后计数器会有技计数需加入上电复位指令。由于A、B电磁阀可能发生故障，用两个步进电机作为备用，当发生故障电磁阀不能使阀门关闭时，有对应的步进电机强制将阀门关闭。1.2.3要实现的目标（1）工作方式。根据配料比例的要求，KM2间断工作。启动后，KM2打开5s，关闭5s，间断工作。KM1、KM2、KM3、KM4、KM5为不间断工作，通过外部开关可以选择设置KM2的间断工作时间分别为5s、10s、15s。（2）启动操作方式。该设备遵循下面的顺序启动：KM5首先工作，延时5s后，KM3和KM4投入工作；再延时5s，KM1和KM2开始工作。（3）停止操作方式。该设备遵循下面的顺序停止：首先KM1和KM2停止工作，延时5s后，KM3和KM4停止工作，再延时5s，KM5停止工作。（4）故障停车方式①若KM1或KM2出现故障，KM1、KM2立即关闭，延时5s，KM3、KM4停止运行，再延时5s，KM5停止运行。②若KM3或KM4出现故障，KM1、KM2和KM3、KM4立即停止工作，KM5延时5s后停止工作。③若KM5出现故障，KM1、KM2、KM3、KM4、KM5立即停止工作。。有总开关，确保故障检修时工作人员安全。各种保护电机设备有过载保护，总电路有熔断器起短路保护作用、电磁继电器有过电流保护、程序有零电压保护。5系统硬件设计2.1PLC选型和配置按照控制要求,皮带运输机的起动、停车、阀门开与合、故障输入需要相应按钮作为控制输入信号及电动机等输出信号，因此整个皮带运输机控制系共需要16个输入信号、17个输出信号。根据I/O点数够和经济原则,选用日本三菱公司的FX0N—40MR型。该型PLC功能齐全,使用方便,性能可靠,有20输入点和20个输出点,能够满足上述要求。2.2电机选型本设计假设阀门A下料量为Q1=10kg/s，阀门B开时下料量为Q2=10kg/s，皮带质量MP=500kg，物料在各皮带上传输时间为T=10s，皮带速度是V=2s/m；电机效率设为h1=20%。物料在皮带上恰好完成