課程設(shè)計(jì)---plc四節(jié)傳送帶的模擬設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 書</p><p>　　所屬課程名稱 機(jī)電傳動(dòng)控制（含PLC） </p><p>　　題 目 四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p>　　分 院 機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)、班

2、級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 B0902 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………1</p><p>　　總體設(shè)計(jì)………………………………………2</p><p>　　硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（電氣原理設(shè)計(jì)）……………3</p><p>

3、　　程序設(shè)計(jì)（配線系統(tǒng)設(shè)計(jì)）…………………6</p><p>　　程序調(diào)試（實(shí)驗(yàn)）及結(jié)果分析………………17</p><p>　　總結(jié)……………………………………………18</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………18</p><p>　　1 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　課程設(shè)計(jì)

4、題目： 四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間：自 2012 年 7 月 16日起至 2012 年 7 月 27日。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　有一個(gè)用四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，控制要求如下：?jiǎn)?dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)

5、，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)。 停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再過(guò)5秒，M4

6、停。</p><p>　　學(xué)生簽名： 王朋 </p><p>　　2012年 07月 27 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)評(píng)閱意見</b></p><p>　　評(píng)閱教師： </p><p>　　2012年 月 日</p

7、><p>　　四節(jié)傳送帶的模擬PLC </p><p><b>　　二．總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡(jiǎn)稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電

8、子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)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)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不

9、需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說(shuō)明書的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。</p><p>　　本次是用PLC控制四節(jié)傳送帶工作的課程設(shè)計(jì)，完成以下功能：</p><p>　　啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，

10、經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶機(jī)；</p><p>　　停止時(shí)應(yīng)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)；</p><p>　　當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，M3停，再過(guò)5秒，M4停。</p><p>　　當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶

11、機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再過(guò)5秒，M4停。</p><p><b>　　三．硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 按鈕分配和實(shí)物模型如下：</p><p><b>　　功能說(shuō)明：</b></p><

12、;p>　　四條皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，分別用四臺(tái)異電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4（型號(hào)：JO2-41-4）帶動(dòng)，控制過(guò)程如下：</p><p>　　啟動(dòng)時(shí)先按下SB1按鈕，起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其他皮帶機(jī)。</p><p>　　停止時(shí)按下SB2按鈕，最前一條皮帶機(jī)先停止，待料運(yùn)送完畢后再依次停止其它皮帶機(jī)。</p><p>　　當(dāng)程序不自鎖時(shí)

13、（即I0.6開通），A、B、C、D為故障模擬按鈕，分別模擬M1、M2、M3、M4發(fā)生故障時(shí)的情況。例如：當(dāng)要模擬M1條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，只需按下按鈕A即可，此時(shí)該皮帶機(jī)立即停止工作，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)分別間隔5秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后5秒以后再停止（將本皮帶上的貨物運(yùn)送待運(yùn)完后才停止）。M3在M2停止工作后5秒以后再停止。往后依次類推。當(dāng)M2發(fā)生故障時(shí)，M1皮帶機(jī)立即停止工作，而M2以后的皮帶機(jī)則依次間隔5秒以后再停止

14、工作。M3、M4發(fā)生故障時(shí)情況與此相同。</p><p>　　當(dāng)程序自鎖時(shí)（即I0.6關(guān)閉）,A、B、C、D為重物模擬按鈕，分別模擬四個(gè)皮帶機(jī)上有重物是的情況。當(dāng)按下E時(shí)M1皮帶機(jī)立即工作5秒后停止，而M2立即開始工作且5秒后停止，M3、M4分別間隔5秒后工作然后停止。</p><p>　　停止時(shí)只需按下按鈕SB2，這時(shí)M1皮帶先停止工作，然后M2、M3、M4依次停止工作。</p&g

15、t;<p>　　3.2選擇PLC型號(hào)</p><p>　　PLC的選擇主要應(yīng)從PLC 的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機(jī)型盡量統(tǒng)一等因素。</p>

16、<p>　　3.2.1 基本單元</p><p>　　S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元</p><p>　　3.2.2 編程器</p><p>　　PLC在正式運(yùn)行時(shí)，不需要編程器。編程器主要用來(lái)進(jìn)行用戶程序的編制、存儲(chǔ)和管理等，并將用戶程

17、序送入PLC中，在調(diào)試過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測(cè)。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。</p><p>　　簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的，簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)格低廉，是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，非常直觀，且功能強(qiáng)大，S7-200系列PLC

18、的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)采用S7—200 CPU226的可編程控制器</p><p>　　3.3 輸入/輸出接線列表 </p><p>　　其中I0.0 為系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4為故障模擬鈕子按鈕，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4同為重物模擬按鈕，I0.5為系統(tǒng)停止按鈕，I0

19、.6為自鎖開關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障模擬和重物模擬功能的切換。Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4為電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4的輸出。</p><p><b>　　四．程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　PLC本身有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如梯形圖語(yǔ)言、指令語(yǔ)句表語(yǔ)言、功能表語(yǔ)言等。其中梯形圖語(yǔ)言沿襲傳統(tǒng)的電氣符號(hào)控制圖，但簡(jiǎn)化了符號(hào)，編程容易且直觀。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其中兩種情況：

20、皮帶機(jī)發(fā)生故障和皮帶機(jī)上有重物。具體流程圖如下：</p><p>　　4.1 發(fā)生故障時(shí)的流程圖如下：</p><p>　　4.2 傳送帶上有重物時(shí)的流程圖如下：</p><p><b>　　4.3梯形圖的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　五．程序調(diào)試及結(jié)果分析</p><p>　　1.傳送帶

21、正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：</p><p>　　當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，先啟動(dòng)最后一個(gè)傳送帶，然后經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)，啟動(dòng)第三個(gè)傳送帶，依次經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，啟動(dòng)其他傳送帶；</p><p>　　當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)，第一個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.傳送帶發(fā)生故障時(shí)：</p><p>　　當(dāng)A傳送帶發(fā)生

22、故障時(shí)，第一個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；</p><p>　　當(dāng)B傳送帶發(fā)生故障時(shí)，第一、二個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；</p><p>　　當(dāng)C傳送帶發(fā)生故障時(shí)，前三個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，第四個(gè)傳送帶經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常

23、運(yùn)行；</p><p>　　當(dāng)D傳送帶發(fā)生故障時(shí)，四個(gè)傳送帶均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)故障解除時(shí)，四個(gè)傳送帶均正常運(yùn)行；</p><p>　　3．傳送帶上有重物時(shí)：</p><p>　　當(dāng)A傳送帶上有重物時(shí)，所有傳送帶按正向依次經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。；</p><p>　　當(dāng)B傳送帶上有重物時(shí)，第一個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶按正向依次經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停

24、止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　當(dāng)C傳送帶上有重物時(shí)，前兩個(gè)傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其余傳送帶經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　當(dāng)D傳送帶上有重物時(shí)，前三個(gè)傳送帶均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第四個(gè)傳送帶均經(jīng)過(guò)5S的延時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　六．總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)在拿到題目之后，通過(guò)對(duì)題目的

25、分析。然后，又在網(wǎng)上查閱了相關(guān)資料，初步制定各個(gè)部分功能的實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)各部分功能進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，完成個(gè)部分功能的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)；之后，將各部分程序整合到一起，進(jìn)行調(diào)試，在整合和調(diào)試過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，故障程序與帶重物程序同步實(shí)現(xiàn)（即運(yùn)行過(guò)程中兩程序互相干擾），為了解決這個(gè)問題，我們決定加一個(gè)自鎖程序，之后問題得到解決，程序完成預(yù)定功能。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐，我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和

26、使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。同時(shí)，使我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。</p><p><b&g