畢業(yè)設計-plc用于皮帶運輸機的集中控制設計(編輯修改稿)
2025-01-08 20:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 較， PLC控制方式控制效果比較好，可實現(xiàn)皮帶運輸機的自動化；而采用繼電器控制方式，這種控制方式還停留 在人工操作，效果也就不是很明顯。為此采用 PLC控制皮帶運輸機是一個很好的選擇。 而 PLC控制方式又分集中控制和分散控制兩塊。集中控制就是一臺多個 I/O點 PLC控制多臺設備，實行的是一對多的控制方式；分散控制是多臺 PLC，而每臺的 PLC的 I/O點相對來說就比較少，實現(xiàn)的是多對多的控制方式。 兩者的優(yōu)缺點比較如下表 1： 表 1 方案比較 方案 優(yōu)點 缺點 一 控制集中、緊湊、易于安裝、占地少、費用少。 一旦故障影響全裝置、運行時難于維護。 二 控制分散、互不影響、便于維 護。 占地較大、費用略高。 考慮到控制成本，占地等綜合因數(shù)還是采用 PLC 集中控制方式較為合理。 結合 PLC 控制與集中控制，本篇論文對皮帶運輸機就采用 PLC 集中控制方案。 金華職業(yè)技術學院信息工程學院畢業(yè)教學環(huán)節(jié)成果 6 2. 控制系統(tǒng)的硬件電路設計 PLC 選型及 I/O 表的分配 輸入信號 : 啟動開關 需要 1個輸入端 停車開關 需要 1個輸入端 故障開關 需要 4個輸入端 以上共需 6個輸入信號點，考慮到以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充，留有 15%的備用點，共需 7個輸入點 。 輸出信號 : 電動機 需要 4個輸出端 報警燈 需要 1個輸出端 停車 需要 1個輸出端 故障 需要 4個輸出端 以上共需 10 個輸入信號點，考慮到以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充，留有 15%的備用點，共需要 12 個輸出點。所以我們選用日本 OMRON 公司 CPM2A 系列 30 點 I/O（輸入為 18點輸出為 12 點）可編程控制器，它具有以下幾個特點： 1) 同步控制 CPM2A/2C 的高速計數(shù)功能可以和脈沖輸出功能結合起來，依照輸入 脈沖頻率按比例產(chǎn)生一個特定的輸出脈沖。 2) 高速處理 高速處理包括 50ms 的快速響應輸入，更短的掃描周期 （ ）和 1ms 的定時器，高速處理可以在很大程度上提高生產(chǎn)效率，以包裝機械為例，這可以顯著縮短檢測標簽記號和檢測產(chǎn)品之間的時間間隔。 3) 高速計數(shù)器 CPM2A/2C 支持單軸高速計數(shù) 20kHz 單相或 5kHz 雙相，線形計數(shù)方式（加 /減）從8388608 到 388607 四軸高速計算（中斷計數(shù)方式） 2kHz 單相 加或減從 0000 到 FFFF 4) 脈沖輸出位置控制 CPM2A/2C 支持 4 種脈沖方式 2 點： 1010kHz 脈沖輸出 1 點： 1010kHz(加 /減速定位 )脈沖輸出 2 點： PWM 輸出 0100% 1 點：同步控制功能 5) RS232 端口 金華職業(yè)技術學院信息工程學院畢業(yè)教學環(huán)節(jié)成果 7 CPM2A/2C 提供一個內(nèi)置的 RS232C 端口能方便地連接可編程終端，確認操作環(huán)境和調(diào)試時能實現(xiàn)可視化 。 6) 價格低廉 在價格方面 PLC 也是比較便宜的，因為 1 個 PLC 就可以控制整個控制系統(tǒng)。 一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制一一對應。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號分配 給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素按邏輯關系并聯(lián)后接到報警輸出點。 I/O 分配表如圖所示號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素按邏輯關系并聯(lián)后接到報警輸出點。 I/O 分配表如表 2 所示。 表 2 I/0 分配表 輸入 啟動按扭 SB1（ 00000）；停車按扭 SB2（ 00001）；故障按扭 SB3（ 00002）、 SB4（ 00003）、 SB5（ 00004）、 SB6（ 00005）。 輸出 報警燈 01004；故障輸出點四個： 0100 0100 010001009；停車輸出點 01005；電機點四個：電機 M4（ 01000）、電機 M3（ 01001）、電機 M2（ 01002）、電機 M1（ 01003）。 PLC 外圍硬件電路的設計與硬件電路圖 外圍硬件電路圖 SB1為啟動按扭（ 00000）。 SB2為停止按扭（ 00001）。 SB3SB6為四臺電機所對應的故障信號（電機正常時為常開信號，有故障信號時為常閉信號）。經(jīng) SB3SB6（ 0000200005）輸入 PLC處理。 01004為故障報警輸出。當任何一臺電機發(fā)生故障， HA便開始報警。電機的故障信號（過流、斷相、短路、過載）可由熱繼電器，交流接觸器來檢測。 金華職業(yè)技術學院信息工程學院畢業(yè)教學環(huán)節(jié)成果 8 圖 3 PLC與外設之間的接線圖 硬件電路主電路圖及說明 在圖 4所示中，通過 QF1的閉合，電流經(jīng)過接觸器的線圈，使主電路吸合，使四臺電機啟動，控制皮帶機運作。線圈 KM1控制電機 M線圈 KM2控制電機 M線圈 KM3控制 M線圈 KM4控制 M4。在主電路中，如果某一臺電機發(fā)生故障，都可由對應的低壓電器來切斷電路，進 行保護。刀開關 QF起電源隔離作用。熔斷器 FU作為電路后備短路保護。熱繼電器 FR具有對電機過載保護作用，與電動機的反時限特性匹配 。 圖 4 主電路圖 金華職業(yè)技術學院信息工程學院畢業(yè)教學環(huán)節(jié)成果 9 硬件電路的接線要求 在硬件電路圖的基礎上（如圖 圖 4），對一些相關
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