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基于PLC的生产线输送带控制系统设计

摘要目前,输送带系统在工业的各个领域有着广泛的应用。

其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便,在连续装载条件下可实现连续运输。

对于输送带的控制,它的控制形式也多种多样,它可以由单片机,PLC,以及计算机来控制,以前都采用接触继电器控制系统。

而接触继电器控制系统接线复杂、抗干扰能力差,易因接触不良而造成故障,而且功能扩展性差。

PLC 因其可靠性高、功能完善而越来越受到企业的青睐,传统的接触继电器控制系统已逐步为PLC所取代。

根据所学知识和文献资料对基于PLC的生产线输送带控制系统设计所采用的方法是PLC集中控制的办法,利用PLC内部存储来执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作,并采用数字量,模拟量的输入和输出来完成控制过程,从而实现对传送带的智能控制。

而且PLC能把计算机的许多功能和继电控制系统结合起来,使PLC和组态控制软件的联系更加紧密,使其模拟量控制、位置控制控制等使其远程通信功能更加完善。

因此本次设计选择了用PLC来控制输送带的整个运行过程,利用PLC简单可视化的程序,实现自动控制的目的。

PLC的运用使得系统的电路变得简明清楚,而且十分便于日后的运行维护带式输送机。

关键词:PLC;输送带;集中控制Design Of The Conveyor Belt Control System For Production lineBased on PLCAbstractAt present, belt conveyor system in the industrial areas in which there is a wide range of applications. Its simple structure, smooth running, run reliable, low energy consumption and environmental pollution on small, easy to focus on control and automation, and ease of maintenance, and management in a continuous load conditions for transport. Conveyor belt for the control, it has a variety of forms of control, it can be done by single-chip Phone, as well as computer, PLC, have in the past to control relay control system with touch. Contact with relay control system wiring complex, anti-interference ability is poor, vulnerable to failure and poor contact, and scalability. PLC due to its high reliability, and functionality has been more and more enterprises, traditional contact relay control system has been replaced by PLC for step-by-step.Based on the knowledge-based information and documentation of PLC conveyor belt production line control system design is the method used by the centralized control PLC approaches, using PLC internal storage to perform logical operations, sequence control, timer, counting and arithmetic operations, such as volume, and adopts the digital, and analog input and output to complete control over the process, the conveyor belt of intelligent control. But PLC to many of the features of the computer and relay control systems into one, so that group mentality and PLC control software, and more closely connected to the analog control, position control, and control their remote communication is much more refined. Therefore this design choice PLC to control the use of the conveyor belt, used during the entire run PLC simple visualization of the process, the automatic control. Use the PLC The circuit makes the system more concise clear and 10 for easy future maintenance of the running belt conveyor.Keywords: PLC; conveyor belt; centralized control目录1 引言 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 国内外带式输送机技术现状及差距 (2)1.2.1 大型带式输送机的关键核心技术上的差距 (3)1.2.2 技术性能上差距 (4)1.2.3 控制系统上差距 (5)1.3 本文所做的工作 (5)2 基于PLC的生产线输送带控制系统方案设计 (6)2.1 胶带运输机 (6)2.1.1 胶带运输机的类型及适用条件 (6)2.1.2 胶带运输机结构 (6)2.2 方案比较 (7)2.3 方案确定 (8)2.3.1 设计任务 (9)2.3.2 系统设计思路 (10)3 基于PLC的生产线输送带控制系统硬件设计及选型 (12)3.1 可编程控制器PLC的选型 (12)3.1.1 PLC的组成结构 (12)3.1.2 PLC的工作原理 (13)3.1.3 机型的选择 (16)3.1.4 Siemens S7-200 介绍 (17)3.1.5 本设计的PLC配置 (18)3.1.5 本设计PLC的I/O配置及外围电路设计 (20)3.2 传感器选型 (22)3.2.1 光电传感器 (22)3.2.2 称重传感器 (22)3.2.2 跑偏开关 (24)3.3 被控装置的选择 (26)3.3.1 传送带电机 (26)3.3.2 电动推杆 (27)3.3.3 液压推杆 (29)3.3.4 滚筒电机 (30)4 基于PLC生产线输送带控制系统软件设计 (31)4.1 PLC程序设计 (31)4.1.1 编程软件介绍(STEP7 Micro/WIN) (31)4.1.2 软件编程分析及编程 (32)4.1.3 PLC编程 (32)4.2 上位机组态监控界面 (37)4.2.1 组态软件的系统构成及其简介 (37)4.2.4 系统方案的开发步骤 (39)4.2.5 系统组态界面 (40)5 系统仿真测试及结果 (42)5.1 传感器1#模块仿真 (42)5.2 传送带模块仿真 (43)5.3 称重比较模块仿真 (43)5.4 传感器2#模块仿真 (45)5.5 传感器3#模块仿真 (46)5.6 胶带跑偏保护和急停报警及报警复位 (47)5.7 系统运行指示 (48)5.8 仿真结果总分析 (48)6 结论与展望 (49)参考文献 (50)致谢 (51)1 引言1.1 设计目的和意义目前,输送带系统在工业的各个领域有着广泛的应用。

例如,在采矿业的输送带系统、火电厂的燃料煤进料系统、食品工业的输送带系统等这些领域都采用了输送带。

输送带运行的可靠性与稳定性,直接影响着企业的生产发展。

对于输送带的控制,以前都采用接触继电器控制系统。

而接触继电器控制系统接线复杂、抗干扰能力差,易因接触不良而造成故障,而且功能扩展性差。

特别是在采矿业中,现场操作环境恶劣,直接影响人体的健康和企业的正常作业。

PLC因其可靠性高、功能完善而越来越受到企业的青睐,传统的接触继电器控制系统已逐步为PLC所取代。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器,执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

可以预料:在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。

目前可编程序控制器的应用已经渗透到国民经济的各个部门和工业过程的各个角落,已成为企业提高装备技术水平的重要标志。

在宝钢的二期三期工程中使用了国外多个厂家三十几种机型计六百多台套的可编程序控制器,在广西玉柴机器有限公司的柴油机生产线中使用了近二百台罗克韦尔自动化公司的可编程序控制器,像这样大范围使用可编程序控制器的系统已很常见。

因此,本设计对PLC的研究是有很强的实用性和研究意义的。

由于PLC是一种专门为在工作环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

而且PLC及其有关的外围设备东应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

所以本次设计选择了用PLC来控制皮带机的整个运行过程,PLC的运用使得系统的电路变得简明清楚,而且十分便于日后的运行维护。

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