基于plc的四級傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-16 15:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動化不可缺少的組成部分。 四級傳送帶系統(tǒng)的發(fā)展 未來傳送帶設(shè)備的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。 擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的傳送帶設(shè)備。 本論文設(shè)計了一個多級皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復(fù)雜地形的大型工業(yè)廠礦。系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）做下位機控制，上位機則采用工業(yè)通用組態(tài)軟件—“組態(tài)王”設(shè)計控制界面，并最終完成上下位機的通信以達到直觀方便的控制效果。 多級皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點和優(yōu)勢在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用和地位，最典型的應(yīng)用就是我們常說的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機、皮帶、破碎機、三通、卸料器等。我們采用PLC對此系統(tǒng)進行順序控制。2 S7200的配置及組態(tài) PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為： 圖21 PLC的基本結(jié)構(gòu)電源。PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。 中央處理單元(CPU)。中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 存儲器。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 輸入輸出接口電路?，F(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道?，F(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 功能模塊。如計數(shù)、定位等功能模塊。 通信模塊。如以太網(wǎng)、RS48ProfibusDP通訊模塊等。 PLC的工作原理當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 輸入采樣階段。在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。用戶程序執(zhí)行階段。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)。 輸出刷新階段。當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。 四級傳送帶系統(tǒng)的工作要求啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過1秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應(yīng)先停止最前一條皮帶機，經(jīng)過1秒延時，再依次停止其它皮帶機。 當(dāng)某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機每隔一秒依次停止。例如M2故障，MM2立即停，經(jīng)過1秒延時后，M3停，再過1秒，M4停。 電氣原理圖與功能詳細說明： 圖 22 四級傳送帶的模擬實驗功能說明： MMMM4表示傳送帶的運動，啟動、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，負載或故障設(shè)置用鈕子開關(guān)來模擬，電機的停轉(zhuǎn)或運行用發(fā)光二極管來模擬。啟動時先按下SB1，起動最末一條皮帶機，經(jīng)過1秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應(yīng)先按下SB2，停止最前一條皮帶機，經(jīng)過1秒延時，再依次停止其它皮帶機。 A、 B、C、D表示故障設(shè)定，分別模擬MMMM4發(fā)生故障時的情況，當(dāng)某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機每隔一秒依次停止。例如M2故障，只需按下B按鈕即可，則MM2立即停，經(jīng)過1秒延時后，M3停，再過1秒，M4停。 表 21 I/O地址分布列表 輸入 接線 SB1 A B CDSB2 輸出接線 M1 M2 M3 M4 輸入/輸出接線圖圖 23 輸入/輸出接線圖 本設(shè)計由六個輸入四個輸出組成，輸入分別是啟動、停止和四個故障A、B、C、D，輸出分別是四級傳送帶的電機MMMM4.3 四級傳送帶中S7200的指令系統(tǒng)及編程 編程語言 可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶根據(jù)自己的控制要求編寫的用戶程序。由于可編程控制器的應(yīng)用場合是工業(yè)現(xiàn)場，它的主要用戶是電氣技術(shù)人員，所以其編程語言與通用的計算機編程語言相比，具有明顯的特點，它既不
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