課 程 設(shè) 計(jì)學(xué) 期：20142015學(xué)年 第一學(xué)期 課 程 名 稱： 綜 合 訓(xùn) 練 年 級(jí)： 2012級(jí) 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí)： 機(jī)電1201 學(xué) 號(hào): 201211061128 學(xué) 生 姓 名： 鄭凱能 院 系：機(jī)械工程與電氣自動(dòng)化學(xué)院日 期： 2014.11.11 皮帶系統(tǒng)PLC控制隨著工業(yè)發(fā)展和工業(yè)改革的不斷深入，工廠和企業(yè)開始使用生產(chǎn)線來生產(chǎn)，在大大節(jié)省效率的同時(shí)也節(jié)省了生產(chǎn)成本!那么如何讓快捷方便的去控制生產(chǎn)線上的皮帶呢？這也成為了人們考慮的重點(diǎn)，無疑PLC是完美的選擇。行為PLC具有 通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)、編程容易等特點(diǎn)。并且PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制方面具有突出優(yōu)勢(shì)。一、 控制要求 如圖所示，需要控制裝置為給料機(jī)，1#皮帶輪、2#皮帶輪、3#皮帶輪。達(dá)到物料從給料機(jī)出來送到料倉(cāng)不漏料完全送到料倉(cāng)的要求。1系統(tǒng)的控制要求： A.啟動(dòng)控制 逆流方向啟動(dòng)。即啟動(dòng)按鈕按下，PLC的程序按照：3#皮帶啟動(dòng) 延時(shí)1 2#皮帶啟動(dòng)延時(shí)2 1#皮帶啟動(dòng) 延時(shí)3 給料機(jī)啟動(dòng)的順序，進(jìn)行控制。 B.停車控制 順流方向停車。即停車按鈕按下，PLC的程序按照：給料機(jī)停車 延時(shí)4 1#皮帶停車 延時(shí)5 2#皮帶停車 延時(shí)6 3#皮帶停車的順序，進(jìn)行控制。這樣的控制，目的有以下幾個(gè)：1） 可以避免設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，因啟動(dòng)電流太大而對(duì)電網(wǎng)的沖擊，造成設(shè)備啟動(dòng)失敗（注：一臺(tái)變壓器下的電網(wǎng)，當(dāng)其供電電流太大時(shí)，將會(huì)使該電網(wǎng)電壓降低，從而使接觸器線圈，因電壓降低而產(chǎn)生的電磁吸力不夠，使接觸器不能吸合，電機(jī)的供電主電路失電停車）。當(dāng)采用設(shè)備按時(shí)間順序，分別啟動(dòng)，可有效的躲過電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊。2） 逆流方向啟動(dòng)。可以防止因設(shè)備故障而造成的堆料現(xiàn)象（注：如果先啟動(dòng)給料機(jī)，而1#皮帶為停車現(xiàn)象，則給料機(jī)送出的原料，將被堆放在1#皮帶上,這被認(rèn)為是一種故障）。3） 啟動(dòng)時(shí)各設(shè)備的延時(shí)時(shí)間，應(yīng)該按照設(shè)備電機(jī)功率的大小設(shè)定 設(shè)備功率大的時(shí)間長(zhǎng)一些，小的短一些（見表二）4） 順流停車，其目的也是為了產(chǎn)生堆料現(xiàn)象。即設(shè)備全部停車后，各皮帶上因該沒有原料。5） 順流停車時(shí)，各皮帶延時(shí)的時(shí)間，應(yīng)該按照皮帶的大小（長(zhǎng)短），進(jìn)行設(shè)定。皮帶長(zhǎng)的應(yīng)延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)一些，反之短一些（見表二），以確保皮帶上的原料能全部送完。 C.故障控制 按物流方向，故障點(diǎn)以上的設(shè)備，立刻停車；故障點(diǎn)以下的設(shè)備按停車順序，進(jìn)行停車。例如，當(dāng)1#皮帶故障發(fā)生時(shí)，1#皮帶和給料機(jī)立刻停車；2#皮帶延時(shí)28秒（2#皮帶送料時(shí)間）后停車；3#皮帶在2#皮帶停車16秒（3#皮帶送料時(shí)間）后停車。依次類推。 D.故障類型 1）過載 由熱繼電器給出 2）接觸器故障 由接觸器的輔助觸點(diǎn)給出 3）跳閘 由斷路器（空氣開關(guān)）的輔助觸點(diǎn)給出 E.緊急停車 系統(tǒng)設(shè)有緊急停車按鈕。一旦該按鈕按下，后，所有設(shè)備應(yīng)立刻停車（注：停車按鈕是一種保持型常開觸點(diǎn)開關(guān)，一但按下，該觸點(diǎn)閉合并保持閉合狀態(tài)不變，除非人工采取其他方法方可復(fù)位，使急停按鈕信號(hào)斷開）F.自動(dòng)許可信號(hào) 每臺(tái)設(shè)備，設(shè)有一個(gè)選擇開關(guān)。當(dāng)這個(gè)開關(guān)打在就地方式位置時(shí)，表明該設(shè)備正處于檢修狀態(tài)，不允許PLC系統(tǒng)啟動(dòng)并控制設(shè)備運(yùn)行。只有當(dāng)給料機(jī)、1#、2#和3#皮帶的4個(gè)選擇開關(guān)都打到備妥（或集控）位置（狀態(tài)）時(shí),系統(tǒng)允許PLC控制。按下啟動(dòng)按鈕后，PLC可進(jìn)行上述控制。否則，按下啟動(dòng)按鈕后，PLC的程序應(yīng)閉鎖其控制。 G.各種指示燈 1）設(shè)備正常運(yùn)行 由接觸器的輔助觸點(diǎn)控制2）過載指示 由相應(yīng)的繼電器觸點(diǎn)控制3）跳閘指示 由PLC輸出控制（須設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序） .4) 接觸器故障 由PLC輸出控制（須設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序）附表 表一設(shè)備1#皮帶2#皮帶3#皮帶給料機(jī)電機(jī)功率11KW110KW55KW2.2 KW電機(jī)電壓380V380V380V380V電機(jī)電流23A210A110A5.4A啟動(dòng)方式直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)表二設(shè)備1#皮帶2#皮帶3#皮帶啟動(dòng)時(shí)間5秒（延時(shí)3）15秒（延時(shí)2）10秒（延時(shí)1）送料時(shí)間8秒（延時(shí)4）28秒（延時(shí)5）16秒（延時(shí)6）二、 系統(tǒng)電路圖4相關(guān)電器元件型號(hào)參考表1） 斷路器DZ20Y系列斷路器 瞬間10xIe型號(hào)規(guī)格型號(hào)規(guī)格DZ20Y-100/3300 100100ADZ20Y-225/3300 125125ADZ20Y-100/3300 80 80ADZ20Y-225/3300 160160ADZ20Y-100/3300 60 60ADZ20Y-225/3300 180180ADZ20Y-100/3300 50 50ADZ20Y-225/3300 200200ADZ20Y-225/3300 100100ADZ20Y-225/3300 225225A DZ47-63 3級(jí) 動(dòng)力用微型斷路器型號(hào)規(guī)格型號(hào)規(guī)格DZ47-63 D50 3P 50ADZ47-63 D20 3P 20ADZ47-63 D40 3P 40ADZ47-63 D16 3P 16ADZ47-63 D32 3P 32ADZ47-63 D 9 3P 9ADZ47-63 D25 3P 25ADZ47-63 D 6 3P 6A DZ47-63 2級(jí) 照明用微型斷路器型號(hào)規(guī)格型號(hào)規(guī)格DZ47-63 C50 2P 50ADZ47-63 C16 2P 16ADZ47-63 C40 2P 40ADZ47-63 C 9 2P 9ADZ47-63 C32 2P 32ADZ47-63 C 6 2P 6ADZ47-63 C25 2P 25ADZ47-63 C 3 2P 3A1） 接觸器型號(hào)主觸點(diǎn)電流型號(hào)主觸點(diǎn)電流CJ20-20 20A 380V /220VCJ20-160160A 380V /220VCJ20-4040A 380V /220VCJ20-200200A 380V /220VCJ20-6060A 380V /220VCJ20-260260A 380V /220VCJ20-100100A 380V /220VCJ20-400400A 380V /220V2） 熱繼電器型號(hào)電流整定范圍型號(hào)電流整定范圍JRS4-09310d46ALR9F53573050AJRS4-09312d5.58ALR9F536990150AJRS4-25322d1825ALR9F5371132-220AJRS4-40353d2332ALR9F7375200-330A3） 塑皮銅軟線導(dǎo)線規(guī)格型號(hào)導(dǎo)體截面規(guī)格型號(hào)導(dǎo)體截面規(guī)格BVR 2.52.52 10ABVR 25252 80-100ABVR 44.02 15ABVR 35352 100-150ABVR 66.02 20ABVR 50502 150-200ABVR10102 30ABVR 70702 200-280ABVR16162 60ABVR 95952 300-400Aplc的設(shè)置2輸入輸出分配一、1I/O分配輸入輸出啟動(dòng)X0DTY0急停X1M1Y1滿倉(cāng)信號(hào)X2M2Y2空倉(cāng)信號(hào)X3M3Y3故障啟動(dòng)X4M4Y4二、外接線圖三、順序功能圖的設(shè)計(jì)1）發(fā)分步、劃分步1.將整個(gè)工作過程按工序分解正常啟動(dòng)初始狀態(tài)S0M1啟動(dòng) S20DT啟動(dòng) S21M2啟動(dòng) S22M3啟動(dòng) S23M4啟動(dòng) S24故障啟動(dòng)M4啟動(dòng) S25M3啟動(dòng) S26M2啟動(dòng) S27M1啟動(dòng) S28DT啟動(dòng) S29正常停止DT停止 S30M1停止 S31M2停止 S32M3停止 S33M4停止 S342）動(dòng)作的確定2.對(duì)應(yīng)每一步的動(dòng)作正常啟動(dòng)S0 S20 Y1為ON M1轉(zhuǎn)動(dòng)S21 Y0為ON DT轉(zhuǎn)動(dòng)S22 Y2為ON M2轉(zhuǎn)動(dòng)S23 Y3為ON M3轉(zhuǎn)動(dòng)S24 Y4為ON M4轉(zhuǎn)動(dòng)故障啟動(dòng)S25 Y4為ON M4轉(zhuǎn)動(dòng) S26 Y3為ON M3轉(zhuǎn)動(dòng)S27 Y2為ON M2轉(zhuǎn)動(dòng)S28 Y1為ON M1轉(zhuǎn)動(dòng)S29 Y0為ON DT轉(zhuǎn)動(dòng)正常停止S30 Y0為OFF DT停止S31 Y1為OFF M1停止S32 Y2為OFF M2停止S33 Y3為OFF M3停止S34 Y4為OFF M4停止 3）轉(zhuǎn)換條件的確定S0 PLC上電之初由初始脈沖M8000與開關(guān)P0S20 X12給空倉(cāng)信號(hào)S21 T0的常開觸點(diǎn)S22 T1的常開觸點(diǎn) S23 T2的常開觸點(diǎn)S24 T3的常開觸點(diǎn)S25 X13給故障信號(hào)S26 T5的常開觸點(diǎn)S27 T6的常開觸點(diǎn)S28 T7的常開觸點(diǎn)S29 T8的常開觸點(diǎn)S30 X11給滿倉(cāng)信號(hào)同時(shí)X2給正常停止信號(hào) S31 T10的常開觸點(diǎn)S32 T11的常開觸點(diǎn)S33 T12的常開觸點(diǎn)S34 T13的常開觸點(diǎn)S0 T14的常開觸點(diǎn)順序功能圖步進(jìn)梯形圖指令表四、系統(tǒng)的調(diào)試1輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器(或計(jì)算機(jī))正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試，按圖7.3所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，并通過手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查并修改、調(diào)試程序，直至指示正確。3動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖7.3所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察指示燈能否按控制要求動(dòng)作，并通過手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查線路或修改程序，直至指示燈能按控制要求動(dòng)作。 五、總結(jié)本論文設(shè)計(jì)的是一套基于PLC的供料系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)主要是針對(duì)供料系統(tǒng)正常情況下系統(tǒng)啟動(dòng)和停止環(huán)節(jié)的順序控制方案的解決。當(dāng)系統(tǒng)接收到順序啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，由于設(shè)備處于同一個(gè)電網(wǎng)中及工藝過程的實(shí)際需要，先啟動(dòng)冶煉爐然后依次啟動(dòng)直至給料器啟動(dòng)完畢時(shí)整個(gè)啟動(dòng)過程完畢。順序停止過程也類似，先停止給料器最后停止冶煉爐當(dāng)某單體設(shè)備需要臨時(shí)檢修時(shí)，系統(tǒng)將跳入執(zhí)行手動(dòng)停止子程序，在此手動(dòng)停止子程序中，為了避免堆料現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)先停止該單體設(shè)備之前應(yīng)順序停止的設(shè)備然后再停止此設(shè)備。又當(dāng)某單體設(shè)備處出現(xiàn)緊急意外情況時(shí)，系統(tǒng)將跳入執(zhí)行緊急停止子程序，因?yàn)槭蔷o急停止，所以在此緊急停止子程序中，就不像手動(dòng)停止那樣依次停止設(shè)備后再停止該設(shè)備，而