【正文】 以及關(guān)于 PLC 的程序梯形圖進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。而我國(guó)現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護(hù)，防跑偏、超溫灑水，煙霧報(bào) 警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。我國(guó)輸送機(jī)僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行、 停機(jī)等工作過程。 （ 4） 輸送機(jī)減速器壽命 我國(guó)輸送機(jī)減速器壽命 3 萬 h，國(guó)外減速器壽命 7 萬 h。 可靠性、壽命上的差距 （ 1）輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為 2500 N/mm，國(guó)外為 3150 N/mm。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備，托輥小車能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。 （ 2）運(yùn)輸能力 我國(guó)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為 3000 t/h，國(guó)外已達(dá) 5500 t/h。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá) 98% 以上。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。 （ 2） 可靠的可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù) 長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長(zhǎng)且多機(jī)驅(qū)動(dòng)，必須采用軟起動(dòng)方式來降低輸送機(jī)制動(dòng)張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。目前，我國(guó)煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表 2 所示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 3 表 12 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的 主要技術(shù)指標(biāo) 主參數(shù) 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距 /m 2020～ 3000 ＞ 3000 帶速 / ? ～ 4 4～ 5, 最高達(dá) 8 輸送量 / ? 2500～ 3000 3000～ 4000 驅(qū)動(dòng)功率 /kW 1200～ 2020 1500～ 3000，最大達(dá) 10000 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 （ 1） 帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù) 長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。 (4) 新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及差距 國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大 運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。而且 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備東應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 目前可編程序控制器的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門和工業(yè)過程的各個(gè)角落，已成為企業(yè)提高裝備技術(shù)水平的重要標(biāo)志。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生 產(chǎn)過程。特別是在采礦業(yè)中，現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境惡劣，直接影響人體的健康和企業(yè)的正常作業(yè)。例如，在采礦業(yè)的輸送帶系統(tǒng)、火電廠的燃料煤進(jìn)料系統(tǒng)、食品工業(yè)的輸送帶系統(tǒng)等這些領(lǐng)域都采用了輸送帶。 PLC 的運(yùn)用使得系統(tǒng)的電路變得簡(jiǎn)明清楚，而且 十分便于日后的運(yùn)行維護(hù)帶式輸送機(jī)。 PLC因其可靠性高、功能完善而越來越受到企業(yè)的青睞，傳統(tǒng)的接觸繼電器控制系統(tǒng)已逐步為 PLC 所取代。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 摘 要 目前，輸送帶系統(tǒng)在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而接觸繼電器控制系統(tǒng)接線復(fù)雜、抗干擾能力差，易因接觸不良而造成故障，而且功能擴(kuò)展性差。因此本次設(shè)計(jì)選擇了用 PLC 來控制輸送帶的整個(gè)運(yùn)行過程，利用 PLC 簡(jiǎn)單可視化的程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。 centralized control 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 目 錄 1 引言 ....................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)目的和意義 ........................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及差距 ........................................................ 2 大型帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)上的差距 ................................. 3 技術(shù)性能上差距 ............................................................................. 4 控制系統(tǒng)上差距 ............................................................................. 5 本文所做的工作 ........................................................................................ 5 2 基于 PLC 的生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .................................................. 6 膠帶運(yùn)輸機(jī) ................................................................................................ 6 膠帶運(yùn)輸機(jī)的類型及適用條件 ..................................................... 6 膠帶運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu) ............................................................................. 6 方案比較 .................................................................................................... 7 方案確定 .................................................................................................... 8 設(shè)計(jì)任務(wù) ......................................................................................... 9 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 ............................................................................... 10 3 基于 PLC 的生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及選型 .................................... 12 可編程控制器 PLC 的選型 ..................................................................... 12 PLC 的組成結(jié)構(gòu) ............................................................................ 12 PLC 的工作原理 ............................................................................ 13 機(jī)型 的選擇 .................................................................................. 16 Siemens S7200 介紹 .................................................................... 17 本設(shè)計(jì)的 PLC 配置 ...................................................................... 18 本設(shè)計(jì) PLC 的 I/O 配置及外圍電路設(shè)計(jì) .................................. 20 傳感器選型 .............................................................................................. 22 光電傳感器 .................................................................................... 22 稱重傳感器 .................................................................................... 22 跑偏開關(guān) ........................................................................................ 24 被控裝置的選擇 ...................................................................................... 26 傳送帶電機(jī) .................................................................................... 26 電動(dòng)推桿 ........................................................................................ 27 液壓推桿 ....................................................................................... 29 滾筒電機(jī) ........................................................................................ 30 4 基于 PLC 生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)軟件設(shè) 計(jì) .................................................... 31 PLC 程序設(shè)計(jì) ........................................................................................... 31 編程軟件介紹 (STEP7 Micro/WIN) .............................................. 31 軟件編程分析及編程 .................................................................... 32 PLC 編程 ........................................................................................ 32 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 IV 上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控界面 .............................................................................. 37 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其簡(jiǎn)介 ................................................... 37 系統(tǒng)方案的開發(fā)步驟 ................................................................... 39 系統(tǒng)組態(tài)界面 ............................................................................... 40 5 系統(tǒng)仿真測(cè)試及結(jié)果 .......................................................................................... 42 傳感器 1模塊仿真 ................................................................................. 42 傳送帶模塊仿真 ...................................................................................... 43 稱重比較模塊仿真 .................................................................