XXXX职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）系别：机电工程学院专业：机电一体化班级：机电XXX 学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：皮带运输机电器控制系统设计指导教师：设计地点： XXXX职业技术学院起迄日期： 2013.09.08-2013.11.12专业机电一体化班级机电姓名 XXX一、课题名称：皮带运输机电器控制系统设计二、主要技术指标：1.延时开关延时时间为5s，使皮带运输机能够按间隔5s时间相继运行，间隔5s相继停止2.三菱FX2N PLC程序的设计，使皮带运输机能够自动循环的运行3.电路及电路保护的设计，使皮带运输机能够防止短路、过载等危险，安全运行三、工作内容和要求：1.了解市场皮带运输机的优缺点，明确设计方向及要点2.电路及保护电路的设计3.PLC程序设计4.皮带运输机电器系统的原理说明四、主要参考文献：1.王成福.可编程序控制器原理及应用[M].北京:北京机械工业出版社，20062.李景学.可编程序控制器应用系统设计及方法[M].北京:电子工业出版社，19953.陈新华.电工技术与可编程序控制器实践[M].北京：北京机械工业出版社，20024.余雷声.电气控制与PLC应用[M].北京:机械工业出版社，20015.三菱微型可编程控制器编程手册(手册) 2000年学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日目录摘要 (1)0.绪论 (1)1.皮带运输机的研究与设计 (1)1.1 简介 (1)1.2 设计的内容 (2)1.3 设计的要求 (2)2.元器件的选择 (3)2.1 主元器件的选择 (3)2.2 电路保护元器件的选择 (4)3. PLC程序的设计 (7)3.1 PLC的简介 (7)3.2 I/O口的选择 (9)3.3 PLC程序的设计 (9)4.电路的设计 (10)4.1 电路保护的设计 (10)4.2 电路的设计 (11)5.系统工作原理说明书.................................. (12)结论与展望 (12)致谢信 (12)参考文献 (13)皮带运输机电器控制系统设计摘要：本设计是设计一种用于皮带运输机的PLC电气控制装置，其中使用了交流接触器、熔断器和热继电器等电气元件，在控制电路上加强了保护，增强了控制系统的安全性和便捷性。
PLC控制系统具有工作较平稳、对空间要求低、性能可靠等优点，是一种较先进、较完善、适合于大型皮带运输机的控制系统。
关键词：皮带运输机机；PLC控制系统；电气元件The design of electrical control system for belt conveyorAbstract：This design is to design a PLC electric control device for belt conveyor, which used the AC contactor, fuses and thermal relays and other electrical components, the control circuit is to strengthen the protection, enhance the safety and convenience of control system. PLC control system has a stable work, the space requirements of low, reliable performance, is a more advanced, more complete, suitable for control system for large belt conveyor.Keywords：belt conveyor machine; PLC control system; electrical components0.绪论随着科技的快速发展，工业领域已经引入自动化控制技术许多年历史了，它正推动着工业的快速发展。
然而，随着工业的迅猛发展，其对自动化控制技术的要求也越来越高，自动化控制技术也千变万化，向着更高端的方向发展。
自动化控制技术正在不断成熟，并已作为一门应用学问，形成了自己的体系和一套有效的分析和设计方法。
皮带运输机电器控制系统的设计，属于自动化控制的范畴。
如今，皮带运输因其长距离、大批量、高速、高效率等优点，在工业中正扮演这重要的角色。
本设计坚持理论与实际相结合，坚持符合机械制造生产情况，尽可能使设计做到技术先进、操作方便、生产可行、安全可靠及经济合理。
1.皮带运输机的研究与设计1.1 简介用途：皮带输送机是依靠摩擦传动来实现物料输送的运输设备。
适用于输送松散密度为0.5-2.5t/m3的各种粒状、粉状等散体物料，也可以输送成件物品。
工作环境温度为-25-60℃，普通输送带适用的物料温度不应该超过80℃。
技术参数：带宽: 300 mm头尾滚筒中心距：60400 mm带速： 0.3m/s输送带型号：EP-150输送带规格长度：1000X3(3+1.5)X128m（含硫化长度0.9m）输送能力：205m3/h物料密度：0.6 t/m3倾角：0°电机功率：5.5kW结构：皮带运输机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成。
工作原理：系统启动后，电机转动带动滚筒转动，滚筒转动带动皮带运动运输物料，托辊承载输送带及上面输送的物料；到头时，物料落到下一环节，皮带有滚筒牵引改向循环。
故障排除：1.输送带打滑：输送带张力小或驱动滚筒表面粘有物料导致的。
应旋紧张紧螺杆，增大张力。
清理驱动滚筒并加大清扫力度。
2.输送带在两端跑偏：原因是滚筒装配位置偏斜，应拉紧跑偏一侧的张紧装置的螺杆调整改向滚筒位置。
通过调整轴承座调整传动滚筒的位置。
3.输送带在中部跑偏：原因是托辊安装位置不正。
应检查各托辊安装位置是否与输送带垂直，否则松开安装螺栓调整托辊位置。
调整完毕后旋紧各螺栓。
1.2 设计的内容本设计是以PLC软件及硬件相结合设计出的皮带运输机电器控制系统，达到了自动化、安全、高效生产的目的。
图1 皮带运输机1.如图1，本设计是一台两级皮带运输机，分别由M1、M2二台电动机拖动，有手动和自动两种控制方式。
2.手动时，按下启动按钮，要求按5s的时间间隔，并按M1、M2的顺序启动；按下停止按钮，按5s的时间间隔，并按M2、M1的顺序停止3.自动控制时，要求按下启动按钮，按5s时间间隔顺序启动，经10s后，按5s的时间间隔顺序停止，完成了一个工作循环。
经5s后自动重复上述工作循环。
如在某一时刻，按下停止按钮，必须完成了一个工作循环后停止。
4.要有必要的短路、过载、连锁保护和急停按钮。
1.3 设计的要求1.设计的内容要求（1）必须具备各种电路的设计及电路保护（2）必须具备I/O表及PLC程序（3）必须具备元器件的选型（4）必须具备系统说明书2.设计的原则要求（1）尽可能地满足控制要求。
设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，拟定电气控制方案，解决设计中出现的各种问题。
（2）首先要满足控制要求，然后力求控制系统安全、简单、经济，一次性投资小，使用后节约能源。
（3）保证控制系统的安全、可靠，使用与维修方便。
（4）考虑研制和生产过程的改进，为PLC控制系统选择容量时，应适当的冗余。
2.元器件的选择2.1 主元器件的选择1.电机的选择对于仅有一两个简单往复动作的普通机械，可采用三相鼠笼式异步电动机拖动，经齿轮减速后用螺旋传动机构来传动。
本系列采用B级绝缘，外壳防护等级为封闭式或防护式。
Y系列电动机额定电压380V，额定频率50HZ。
具体选型如下：表1 电机参数表型号额定功率KW满载时堵转电流堵转转矩最大转矩转动惯量Kg*m*m噪声净重kg 转速r/min电流A功率%功率因数cos j额定电流额定转矩额定转矩同步转速Y100 L-2 5.5 2870 6.39 82 0.87 7.0 2.2 2.20.002979 33图2 Y100L-2电机2.时间继电器的选择表2 继电器表标志型号名称功能KT1 JSZ3A 通电延时继电器通电延时5s KT2 JSZ3F 断电延时继电器断电延时5s图3 时间继电器3.按钮的选择按钮是用于人工操作瞬间接通和断开小电流（5A以下）控制电路的开关。
不同的颜色和结构型式所具备的作用也不一样。
通常情况下，绿色是起动按钮，红色是停止按钮，红色蘑菇头型式是紧急停止按钮；需要显示按钮操作状态时选用带指示灯的按钮；大多数按钮的触头为一常开和一常闭，多对触头的按钮主要用来控制两个或两个以上的回路。
LA18、LA19、LA20等几种型号主要用在机械设备上的按钮。
它们的额定电压为：交流500V、直流440V、额定电流为5A。
图4 各式按钮2.2 电路保护元器件的选择1.热继电器的选择热继电器：热继电器有双金属片式和电子式两种，主要用于对电动机过载保护。
电子式热继电器保护性能好，主要用于保护重要电动机。
若电气控制系统已使用自动开关，那热继电器可不再使用；像冷却泵电机等负载恒定、过载可能性很小的电动机，也可不用热继电器。
选择热继电器时，要根据电动机的额定电流来确定其额定电流及热元件的电流等级。
电动机若采用星形连接，则采用两相或三相结构的热继电器；若采用三角形连接，则采用断相保护的热继电器。
热元件的额定整定电流值通常是电动机的额定电流的0.95-1.05倍。
选用型号如下：表3 热继电器参数表型号额定电流(A)热元件等级热元件额定电流电流调节范围（A）JR16B-20/3 JR16B-20/3D 200.350.500.721.11.62.43.557.21116220.25-0.350.32-0.500.45-0.720.68-1.11.0-1.61.5-2.42.2-3.53.2-54.5-7.26.8-1110-1614-22 图5 热继电器2.熔断器的选择熔断器主要类型有：插入式、螺旋式、填料封闭管式等。
常用的有RL1系列。
选择熔断器时，应根据电流的特点及参数求出熔体电流，再根据熔体电流大小选择熔断器的额定电流并确定其型号。
（1）对负载电流稳定的电气设备，如照明灯、电阻炉等，可按额定电流选用。
（2）对具有冲击电流的电气设备如异步电动机，可按以下方法确定：单台电动机长期工作时：Ir=(2-3)Ied电动机频繁起动时，上式的系数为3-4。
如果多台电动机共用一组熔断器保护，则Ir=（2-3）lemax a Ied式中Ir——熔体额定电流；Ied——电动机额定电流；Iemax——容量最大的电动机的额定电流；a Ied——除容量最大的电动机之外，其余电动机的额定电流之和。