多功能帶式輸送機機構控制系統設計案例報告目錄TOC\o"1-3"\h\u23482多功能帶式輸送機機構控制系統設計案例報告 137081.1系統硬件設計 1105601.1.1PLC核心控制模塊 1325841.1.2傳輸裝置模塊 330431.1.3主電路設計 4299321.1.4開關的選擇 472831.1.5繼電器、接觸器選擇 542021.2系統軟件設計 6321491.2.1控制系統主程序 62091.2.2按鈕控制子程序設計 7258751.2.3變頻器控制子程序設計 71.1系統硬件設計1.1.1PLC核心控制模塊（1）PLC型號的選擇可編程控制器(PLC)是專為工業環境、數字電子操作和操作系統的應用而設計的。系統使用可編程內存存儲邏輯、順序、時間、計數、算術等操作的指令，并通過數字或模擬輸入和輸出控制各種機械設備或生產過程。發源于20世紀70年代的美國，現已在現場控制中得到廣泛應用。由于其功能強大，可靠性高，可靈活配置，操作簡便，且體積小，重量輕，已迅速成為工業自動化制造業的支柱產品。本文設計的運輸線采用了各模塊之間的通訊方式，各設備單元通過數據交換形成一個系統，進一步提高了系統的執行能力和穩定性，為現代柔性制造提供了有力的支持，實現“集中加工，分散控制”。該多功能皮帶輸送機機構控制系統選擇了三菱FX2N-48MR型

PLC，輸入輸出軟元件10個，輸出8個。MRPLC的基本硬件結構包括中央處理器（CPU），存儲器，I/O接口電路，通信接口電路，擴展接口電路和電源電路?？删幊炭刂破骶哂?4個輸入點和24個輸出點，采用繼電器輸出（接觸式，帶有AC和DC負載），并且內部裝有DC5V電源模塊。內置的DC24V電源可用于外部輸入設備，繼電器類型的輸出點可直接連接到接觸線圈、音頻、信號燈等負載。FX2N-48MR的各種功能如下：一般技術指標：1）環境溫度：使用：0~55℃，儲存：-20~+70℃；2）環境濕度：35%-89%RH使用時；3）抗震：JISC0911標準10~55Hz0.5mm（最大2G）3軸方向各2h4）抗沖擊：JISC0912標準10G3軸方向各3次；5）抗噪聲干擾：PLC在30~100

Hz周期內，利用噪聲模擬器產生1000Vp-p的電壓、ls的噪聲和ls的噪聲脈沖，工作正常；6）耐壓：AC1500V/1min；7）接地：不能接地時，亦可浮空；8）使用環境：無腐蝕性氣體，無塵埃；9）電源電壓：AC100~240V50/60Hz；（2）I/O地址分配根據系統設計要求，定義PLC控制系統的輸入和輸出，定義每個輸入和輸出接口的含義，分配i/O地址。圖4-1PLCI/O分配圖1.1.2傳輸裝置模塊本主題研究的輸送裝置主要由變頻器，三相交流電動機，小型皮帶和輥子等組成。物料到達輸送裝置后，PLC控制變頻器啟動電動機，然后將物料送入輸送裝置。被運送到生產區域。為了最大化生產效率，對不同的貨物采用不同的運輸速度。此時，通過變頻器調整電動機的速度，以實現運輸速度的選擇。在輸送系統的實際工作中，通過變頻器調節輸送裝置或輸送裝置的速度，以提高生產效率。對于不同的貨物運輸，必須調整不同的速度，例如可以相應地改善較輕的貨物運輸，以使運輸系統的承載能力達到最大。變頻器通過改變電源頻率來控制交流電機，從而調節電機轉速。由于變頻器具有過流、過電壓、過載等保護功能，在電機啟動過程中產生較大的起動電流，可能會損壞電機的網絡和設備。變頻器提供的軟啟動功能可以消除這些影響，因此本文選擇變頻器來控制三相異步電動機的速度。進行一定比較，最終選擇的是三菱變頻器，具體型號為FR-E740-1.5K-CHT。在實際使用中，通過調節變頻器的頻率，可以實現低速，中速，高速三速調節。1.1.3主電路設計從控制要求的角度來看，這種多功能皮帶輸送機的實現是由電機對輸送設備的左右，上下運動進行控制，實際上是電機的正反轉。圖4-2給出了其主要電路圖。圖4-2系統的PLC控制主電路圖1.1.4開關的選擇（1）按鈕的選擇根據使用場合、用途、控制要求和工作狀態指示要求，

PLC設備上的按鈕可分為幾大類。取決于使用情況，可將按鈕分為開啟式、放水式、緊急式按鈕；在使用時，在選擇右鍵時，有按鈕式，急救型，燈泡類型等，具體取決于系統循環，確定了不同類型的按鈕，如單點式、雙點式、三點式、多點式等；還可以根據現場工作狀態選用需要顏色的按鈕。（2）行程開關的選擇行程開關，也稱為限位開關，屬于一種位置開關。它是一種控制元件，開關是通過生產機器的可移動部件之間的碰撞所產生的接觸作用來實現的。從結構上可分為直動式、滾動式、微動式和組合式。直動式開關結構簡單成本低，但容易燒斷觸頭。滾動式開關雖然不易燒斷觸頭，但是它的結構復雜而且昂貴。微型開關體積小，動作靈敏，適合中小型號設備使用，本文研究的運輸設備屬于大型機構，因此選用直動式行程開關。（3）接近開關的選擇接近開關是一種位置開關，不需要與活動部件直接接觸即可連接電路。當物體距離開關的感應表面一定距離時，開關可以在沒有機械接觸或壓力的情況下工作。該產品具有行程開關和微動開關的特點，具有感應，動作可靠，防腐等優點。它可以分為感應型，電容型，光電型，霍爾式，超聲波，交，直流。光電子近近開關是利用光電效應，將發光器件與光電子裝在一起，當被測物體接近時，可變觸點開關；霍爾接近開關主要用于磁場，磁場檢測；超聲波接近開關適用于檢測無法到達或無法到達的物體以及控制不受環境干擾的物體。本文選用霍爾接近開關X6檢測設備中是否有物料存在。（4）轉換開關的選擇變頻器的多速切換、多觸點、多路控制，可用于小容量電機的啟動、倒轉、調速、正、負控制等，常用的變流器開關LW2，LW5，LW6，LW8等系列，在帶式輸送機系統中的運行方式為手動，單周期，連續。（5）刀開關的選擇切刀開關是一種帶有移動觸點（切刀）的手動電器，該觸點通過楔入（或分離）底座上的固定觸點（切刀支架）來連接（或斷開）電路。為便于操作，選用

HD型單刀式開關，分為1級，2級，3級。1.1.5繼電器、接觸器選擇（1）時間繼電器的選擇時鐘繼電器主要用于控制時間，利用電磁原理精確控制時間，它有多種類型，空氣阻尼型，電氣型，電子型等。系統中可以根據需要選擇合適的時間繼電器。（2）接觸器的選擇接觸器是一種工業電器，線圈通過電流產生磁場，觸點閉合以進行控制。它可以用于電源，配電和電源。接觸器的選擇取決于系統的不同要求。（3）熔斷器的選擇熔斷器是一種電器，當電流超過規定值時，熔斷器因自身加熱而斷開，斷路器電路斷開，廣泛應用于高壓、低壓配電系統，控制系統和電氣設備，如短路和過電保護器，是最常用的保護裝置之一。分螺旋熔斷器(RL)、帶填料管(RT)、帶填料管(RM)、帶填料管(RT)、帶填料管(RM)、帶開口管(RT)和半密封熔斷器。密封管式熔斷器在交流系統中可做500V的過載和短路保護，采用螺栓連接，適合與開關熔斷器配合使用，本文選用額定分斷容量100

KA的RT15熔斷器，最大額定電流400A。（4）電動機的選擇電動機是系統的動力驅動元件，電動機分交流電機和直流電機，一般電力系統采用交流電，因此常用交流電機。交流電機又有同步電機和異步電機之分。異步電機應用較為廣泛，因其運行可靠性高、效率高，廣泛應用與工業機械、金屬加工設備、農業生產和家用電器中。在這種設計中，要實現和輸送設備上下，左右移動，因此需要能夠實現正負交流異步電動機。（5）電磁閥的選擇電磁閥是利用電磁原理實現控制的部件，是流體控制常用的基本元件，但它不僅限于液壓，氣動等行業。電磁閥可與不同的電路耦合，達到所需的控制效果，常用的有單閥，安全閥，方向控制閥，速度控制閥等。在選擇電磁閥時，應首先遵循以下四項原則:安全性、可靠性、適用性和經濟性。1.2系統軟件設計1.2.1控制系統主程序本文設計的多功能帶式輸送機自動控制系統的梯形圖如下所示：圖4-3自動程序梯形圖1.2.2按鈕控制子程序設計關鍵控制要求：按下啟動按鈕，綠燈亮起，設備開始工作;按下停止按鈕，紅燈亮起，所有設備停止工作;按下重啟按鈕，打開黃色指示燈，等待設備運行;表4-3按鈕控制I/O端口分配表輸入繼電器作用輸出繼電器控制對象X1啟動按鈕Y1綠燈X2停止按鈕Y2紅燈X3復位按鈕Y3黃燈Y4電動機M編寫相應的PLC控制程序，如果按下啟動按鈕，則常開觸點X1將從線圈Y1和Y4獲取電源，也就是說，引擎將開始工作，綠燈將同時亮起。由于Y4的自鎖，釋放X1并同時串聯連接Y2和X3，這樣線圈Y1和Y4總是通電。按下按鈕X3進行復位操作，電動機停止，黃燈點亮，綠燈熄滅。圖4-4按鈕控制梯形圖1.2.3變頻器控制子程序設計變頻器控制要求：變頻器控制部分由三相交流減速電機，傳動帶和三菱E740變頻器組成。按啟動按鈕，轉換器驅動電機，然后馬達驅