基于PLC的輸煤機(jī)組的課程設(shè)計(jì) 電氣控制技術(shù)

1、 課 題： 基于PLC的輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師：重慶大學(xué)城市科技學(xué)院電氣學(xué)院電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)目的作用通過對(duì)輸煤機(jī)組PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使我們進(jìn)一步熟悉有關(guān)PLC電氣控制的理論知識(shí)，PLC的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理，掌握根據(jù)生產(chǎn)工藝過程和自動(dòng)控制要求用PLC進(jìn)行控制的PLC系統(tǒng)及控制程序設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)我們的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力。初步掌握PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，編程技巧以及電氣常用元器件的選型；初步具有控制系統(tǒng)主電路、控制程序的分析和設(shè)計(jì)方法；同時(shí)掌握電氣線路原理圖的繪制方法，為今后走上工作崗位應(yīng)用PLC電氣控制基本理論知識(shí)

2、奠定良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)要求（一）、系統(tǒng)組成輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖如圖1所示，輸煤機(jī)組控制信號(hào)說(shuō)明見表1。圖1 輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖表1 輸煤機(jī)組控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明SA1-1輸煤機(jī)組手動(dòng)控制開關(guān)KM1給料器和磁選料器接觸器SA1-2輸煤機(jī)組自動(dòng)控制開關(guān)KM21#送煤機(jī)接觸器SB1輸煤機(jī)組自動(dòng)開車按鈕KM3破碎機(jī)接觸器SB2輸煤機(jī)組自動(dòng)停車按鈕KM4提升機(jī)接觸器SB3輸煤機(jī)組緊急停車按鈕KM52#送煤機(jī)接觸器SB4給料器和磁選料器手動(dòng)按鈕KM6回收機(jī)接觸器SB51#送煤機(jī)手動(dòng)按鈕HL7手動(dòng)運(yùn)行指示燈SB6破碎機(jī)手動(dòng)按鈕HL8緊急停車指示燈SB7提升機(jī)手動(dòng)按鈕H

3、L9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈SB82#送煤機(jī)手動(dòng)按鈕HL10系統(tǒng)故障指示燈SB9回收機(jī)手動(dòng)按鈕HA報(bào)警電鈴KMM1M6，YA運(yùn)行正常信號(hào)HL16輸煤機(jī)組單機(jī)運(yùn)行指示FRM1M6，YA過載保護(hù)信號(hào)輸煤機(jī)組的拖動(dòng)系統(tǒng)由6臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)M1M6和一臺(tái)磁選料器YA組成。SA1為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，SB1和SB2為自動(dòng)開車/停車按鈕，SB3為事故緊急停車按鈕，SB4SB9為6個(gè)控制按鈕，手動(dòng)時(shí)單機(jī)操作使用。HA為開車/停車時(shí)的訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工作人員輸煤機(jī)準(zhǔn)備起動(dòng)，請(qǐng)注意安全。HL1HL6為MlM6電動(dòng)機(jī)運(yùn)行指示，HL7為手動(dòng)運(yùn)行指示，HL8為緊急停車指示，HL9為系統(tǒng)運(yùn)行正常指示，HL10為系

4、統(tǒng)故障指示。（二）控制要求1、手動(dòng)開車/停車功能 SA1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)SA1-1接通，通過SB4SB9控制按鈕，對(duì)輸煤機(jī)組單臺(tái)設(shè)備獨(dú)立調(diào)試與維護(hù)使用，任何一臺(tái)單機(jī)開車/停車時(shí)都有音響提示，保證檢修和調(diào)試時(shí)人身和設(shè)備安全。2、自動(dòng)開車/停車功能 SA1手柄指向右45º時(shí)，接點(diǎn)SA1-2接通，輸煤機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行。1) 正常開車 按下自動(dòng)開車按鈕SB1，音響提示5s后，回收電動(dòng)機(jī)M6起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL6指示燈；10s后，2#送煤電動(dòng)機(jī)M5電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL5指示燈；10s后，提升電動(dòng)機(jī)M4起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL4指示燈；10s后，破碎電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL3指示燈

5、；10s后，1#送煤電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL2指示燈；10s后，給料器電動(dòng)機(jī)M1和磁選料器YA起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮HL1指示燈；10s后，點(diǎn)亮HL9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈，輸煤機(jī)組正常運(yùn)行。2) 正常停車 按下自動(dòng)停車按鈕SB2，音響提示5s后，給料器電動(dòng)機(jī)M1和磁選料器YA停車并熄滅HL1指示燈，同時(shí)，熄滅HL9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈；10s后，1#送煤電動(dòng)機(jī)M2停車并熄滅HL2指示燈；10s后，破碎電動(dòng)機(jī)M3停車并熄滅HL3指示燈；10s后，提升電動(dòng)機(jī)M4停車并熄滅HL4指示燈；10s后，2#送煤電動(dòng)機(jī)M5電動(dòng)機(jī)停車并熄滅HL5指示燈；10s后，回收電動(dòng)機(jī)M6停車并熄滅HL6指示燈；輸煤機(jī)組全部正常

6、停車。3) 過載保護(hù) 輸煤機(jī)組有三相異步電動(dòng)機(jī)M1M6和磁選料器YA的過載保護(hù)裝置熱繼電器，如果電動(dòng)機(jī)、磁選料器在輸煤生產(chǎn)中，發(fā)生過載故障需立即全線停車并發(fā)出報(bào)警指示。系統(tǒng)故障指示燈HL10點(diǎn)亮，HA電鈴斷續(xù)報(bào)警20s，HL10一直點(diǎn)亮直到事故處理完畢，繼續(xù)正常開車，恢復(fù)生產(chǎn)。4) 緊急停車 輸煤機(jī)組正常生產(chǎn)過程中，可能會(huì)突發(fā)各種事件，因此需要設(shè)置緊急停車按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急停車防止事故擴(kuò)大。緊急停車與正常停車不同，當(dāng)按下紅色蘑菇形緊急停車按鈕SB3時(shí)，輸煤機(jī)組立即全線停車，HA警報(bào)聲持續(xù)10s停止，緊急停車指示燈HL8連續(xù)閃亮直到事故處理完畢，回復(fù)正常生產(chǎn)。5) 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示 輸煤機(jī)組中，拖動(dòng)

7、電動(dòng)機(jī)M1M6和磁選料器YA按照程序全部正常起動(dòng)運(yùn)行后，HL9指示燈點(diǎn)亮。如果有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)或選料器未能正常起動(dòng)運(yùn)行，則視為故障，系統(tǒng)故障指示燈HL10點(diǎn)亮，輸煤機(jī)組停車。3、相關(guān)參數(shù)1) M1M6及磁選料器YA功率如圖1中所示。2) 指示燈HL：0.25W，DC24V。3) 電鈴HA：8W，AC220V。三、設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)1、系統(tǒng)概述11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)首先闡述了自動(dòng)輸煤系統(tǒng)的基本構(gòu)成及特點(diǎn)，然后通過對(duì)基于繼電器輸煤系統(tǒng)和基于PLC的輸煤系統(tǒng)對(duì)比論證，根據(jù)控制要求，本設(shè)計(jì)采用PLC控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在硬件方面，著重對(duì)PLC、繼電器、電動(dòng)機(jī)等選型進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)給出了各高級(jí)單元的使用及設(shè)

8、定情況；在軟件方面，提供了原理圖、接線圖和梯形圖。除此之外，也充分考慮了實(shí)際應(yīng)用中的要求，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了成本、功耗、安全性、穩(wěn)定性、等諸多問題，具有一定的合理性和可行性。用 PLC輸煤程控系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化管理和監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且改善了工作環(huán)境，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。因此PLC電氣控制系統(tǒng)具有一定的工程應(yīng)用和推廣價(jià)值。PLC不僅能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，還具有快速響應(yīng)，便于維修等諸多特點(diǎn)，比一般的繼電器接觸器控制系統(tǒng)優(yōu)越了很多，而且單機(jī)運(yùn)行時(shí)都有音響提示，因此安全性也較好，程序設(shè)計(jì)也不是十分復(fù)雜。1.2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行性論證在PLC問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電

9、器占主導(dǎo)地位。但繼電器控制領(lǐng)域有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差、尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了改變這一現(xiàn)狀，PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生了。繼1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出世界第一臺(tái)PLC，并在通用汽車公司自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時(shí)期，從此，可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)了。在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。PLC的優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，耗電少，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行速度快，壽命長(zhǎng)等，為了進(jìn)一步提高輸煤機(jī)的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用PLC來(lái)控制輸煤機(jī)組這個(gè)課題。2、 

10、;單元電路設(shè)計(jì)與分析2.1、主電路的設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)要求，給料器M1、1#送煤機(jī)M2、破碎機(jī)M3、提升機(jī)M4、2#送煤機(jī)M5和回收電動(dòng)機(jī)M6由6臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。磁選料器YA由三相電源提供。負(fù)載M2-M6由接觸器KM2-KM6控制，給料器M1和磁選料器YA共同由KM1控制。由于破碎機(jī)M3功率為13KW和2#送煤機(jī)M5功率為75KW都比7.5KW大，所以采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)。其余負(fù)載均采用直接啟動(dòng)方式。主電路圖見圖2-1. 電源回收機(jī)2#提升機(jī)破碎機(jī)1#給料器磁選料器圖2-1 主電路圖主電路說(shuō)明：1) 主回路中交流接觸器KM1、KM2、KM3（KM9、KM10）、KM4、KM5（KM7、KM8）、

11、KM6分別控制三相異步電動(dòng)機(jī)M1給料電動(dòng)機(jī)，M2送煤電動(dòng)機(jī)，M3破碎電動(dòng)機(jī)，M4提升電動(dòng)機(jī)，M5送煤電動(dòng)機(jī)，M6回收電動(dòng)機(jī)。2) 熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6的作用是對(duì)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4、M5、M6實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。3) 熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)。 22、電器元件的選擇2.2.1、元件選擇概述該控制系統(tǒng)由于控制輸入點(diǎn)數(shù)較多，有2個(gè)輸入開關(guān)分別控制手動(dòng)控制，9個(gè)輸入按鈕分別為SB1和SB2為自動(dòng)開車/停車按鈕，SB3為事故緊急停車按鈕，SB4SB9分為6個(gè)電動(dòng)機(jī)控制按鈕。 輸出點(diǎn)數(shù)也較多，有6個(gè)輸出接觸器KM

12、1、KM2、KM3（KM9、KM10）、KM4、KM5（KM7、KM8）、KM6分別控制三相異步電動(dòng)機(jī)M1給料電動(dòng)機(jī)和磁選器，M2 1#送煤電動(dòng)機(jī)，M3破碎電動(dòng)機(jī)，M4提升電動(dòng)機(jī)，M5 2#送煤電機(jī)，M6 回收機(jī)；熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6的作用是對(duì)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4、M5、M6實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)。10個(gè)輸出指示燈其中HL7手動(dòng)運(yùn)行指示燈、HL8為緊急停車指示燈、HL9為系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈、HL10為統(tǒng)故障指示燈、HL1-6為輸煤機(jī)組單機(jī)運(yùn)行指示燈和1個(gè)輸出HA電鈴。繼電-接觸器系

13、統(tǒng)雖然有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，使得設(shè)備連線復(fù)雜，且觸電在開閉是易受電弧的危害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差；所以如果采用繼電-接觸器控制方式，控制電路將會(huì)很復(fù)雜，而且可靠性難以保證。而且按照本課題的控制要求，控制過程主要采用邏輯和順序控制，而PLC恰能滿足此控制要求。所以，用PLC進(jìn)行控制，不僅能滿足控制要求、控制方便簡(jiǎn)單，而且具有較高的可靠性。因此，本設(shè)計(jì)應(yīng)采用PLC進(jìn)行控制。2.2.2、PLC的選擇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

14、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。（1） 輸入/輸出接口（I/O）數(shù)量；輸入端口14個(gè)，輸出端口10個(gè)，SIMATICS7-200系列PLC硬件配置靈活，既可以用一個(gè)單獨(dú)的S7-200 CPU構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字量控制系統(tǒng)，也可通過擴(kuò)展電纜進(jìn)行數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊或智能接口模塊的擴(kuò)展，構(gòu)成較復(fù)雜的中等規(guī)?？刂葡到y(tǒng)。西門子S7-200 CUP224/AC/DC/RLY有輸入端口14個(gè)，輸出端口10個(gè)，符合要求;所以采用西門子S7-200CUP224/AC/DC/RLY完成PLC硬件

15、結(jié)構(gòu)配置。（2）因?yàn)樨?fù)載有直流供電有交流供電，所以采用輸出形式為繼電器。（3）對(duì)于CPU224模塊，本機(jī)輸入地址為I0.0-I0.7和I1.1-I1.5,輸出地址為Q0.0-Q0.7和Q1.0-Q1.1。因?yàn)榛締卧詭У腎/O接口不能滿足控制系統(tǒng)要求，因此需要數(shù)字量I/O擴(kuò)展單元。，與基本的單元相連，并使基本單元的尋址功能對(duì)模塊上的I/O接口進(jìn)行控制。S7-200系列PLC目前可以提供的有3種類型的數(shù)字量輸入/輸出模塊，即EM221，EM222，EM223，查閱數(shù)字量輸入/輸出模塊各類型型號(hào)特點(diǎn)，首先采用一個(gè)EM222的8繼電器輸出；擴(kuò)展模塊EM222的I/O地址范圍是Q2.0-Q2.7,不

16、能滿足控制要求，又因?yàn)镃PU224能夠擴(kuò)展7個(gè)模塊，因?yàn)榭刂埔筝敵鲇?1個(gè)，另需一個(gè)EM223的DI4/DO4*DC 24V/繼電器；擴(kuò)展模塊EM223的I/O地址范圍是Q3.0-Q3.3;滿足系統(tǒng)控制要求。本機(jī)與擴(kuò)展連接形式見圖3-1模塊連接圖。 圖2-1 模塊連接圖2.2.3、三相異步電機(jī)的選擇2.2.3.1、西門子電機(jī)1LG0系列簡(jiǎn)介1、外型美觀：散熱筋成水平垂直分布，端蓋接線盒均為全新設(shè)計(jì)，外型美觀別致，表面噴砂處理光潔度高，顏色全球統(tǒng)一，同時(shí)散熱性能優(yōu)良。 2、牢固的零部件連接：執(zhí)行西門子電機(jī)組裝標(biāo)準(zhǔn)，模塊化設(shè)計(jì)，模塊化安裝，提高零部件連接可靠性，大大降低了安裝調(diào)試時(shí)間，縮短了交貨

17、期。3、高性能防護(hù)等級(jí)：所有電機(jī)均采用IP55防護(hù)等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，他們可用與戶外或者含塵潮濕的環(huán)境中，用戶不需要增加額外裝置不影響正常使用。并且還可按照用戶要求提供更高的防護(hù)等級(jí)。4、提高絕緣性能，增加了電機(jī)使用壽命：所有標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)均采用F級(jí)絕緣系統(tǒng)，并按照B級(jí)絕緣進(jìn)行考核，增加了電機(jī)運(yùn)行的可靠性，提高了電機(jī)壽命，并可按照用戶要求提供更高的絕緣等級(jí)。5、選用高性能軸承及潤(rùn)滑油脂：軸承選用名牌廠家，并按照西門子要求定做，油脂選用Esso Unirex N3新型潤(rùn)滑油脂，耐高溫不易揮發(fā)，保證關(guān)鍵部件連續(xù)長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行；6、寬電壓，寬頻：實(shí)際使用電壓可以在額定電壓的5%范圍內(nèi)波動(dòng)，不影響電機(jī)的正常使用，

18、完全符合國(guó)內(nèi)電壓波動(dòng)實(shí)際情況，并且同一個(gè)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)兩種電壓和兩種頻率（220v/380v 50hz或者380v/660v 50hz和440v 60hz）7、過載倍數(shù)：所有電機(jī)都按照額定電壓額定頻率下承受1.5倍過載,持續(xù)兩分鐘時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì).表2-1：電機(jī)選擇型號(hào)名稱要求功率型號(hào)功率IN(A)UN(V)數(shù)量（臺(tái)）M1、M2、M63KW1LG0107-4AA203KW6.313803M45KW1LG0130-4AA705.5KW11.23801M313KW1LG0166-4AA7015KW28.83801M575KW1LG0280-4AA7075KW139.238012.2.4、熱繼電器的選擇施

19、耐德繼電器LRD系列簡(jiǎn)介TeSys熱過載繼電器，適合與TeSys系列接觸器組合安裝應(yīng)用范圍：設(shè)計(jì)用於保護(hù)交流電路和電動(dòng)機(jī)，避免電動(dòng)機(jī)過載、缺相、起動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)表2-2：熱繼電器的型號(hào)名稱型號(hào)IN(A)UN(V)數(shù)量（個(gè)）FR0、FR3LRD-32C23-323802FR1、FR2、FR6LRD-12C5.5-83803FR4LRD-16C9-133801FR5LRD-3363C63-8038012.2.5、低壓斷路器的選擇施耐德C65N系列斷路器簡(jiǎn)介：C65系列小型斷路器作為一種具有突破性意義的模數(shù)化產(chǎn)品誕生以來(lái)，經(jīng)過不斷的拓展完善，始終領(lǐng)先于市場(chǎng)，已經(jīng)成為世界低壓終端配電產(chǎn)品的典

20、范。 應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)及民用低壓終端配電的需要。性能描述：具豐富的產(chǎn)品系列，根據(jù)分?jǐn)嗄芰Φ牟煌?，C65N，C65H，C65L的分?jǐn)嗄芰Ω采w了615KA的范圍，額定電流163A，具B/C/D型脫扣曲線； 可拼裝豐富的電氣附件、機(jī)械附件，實(shí)現(xiàn)功能的極大擴(kuò)充和操作的便利。全系列產(chǎn)品可拼裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)附件，實(shí)現(xiàn)A/AC類剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能，額定剩余動(dòng)作電流包括30mA，100mA，100mA延時(shí)，300mA和300mA延時(shí)型表2-3：低壓斷路器的型號(hào)名稱型號(hào)IN(A)UN(V)數(shù)量（個(gè)）QFC65N3P-D225A2253801QF0、FR3C65N3P-D32A323802QF

21、1、QF2、QF6C65N3P-D10A103803QF4C65N3P-D16A163801QF5C65N3P-D150A15038012.2.6、繼電器、接觸器的選擇西門子3TF系列接觸器的簡(jiǎn)介：西門子系列交流接觸器用于交流 50Hz 或 60Hz，額定絕緣電壓為690-1000V，在 AC-3 使用類別下額定工作電壓為 380V 時(shí)的額定工作電流為 9A-400A。主要供遠(yuǎn)距離接通及分?jǐn)嚯娐分?，適用于控制交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止及反轉(zhuǎn)。表2-4：繼電器、接觸器的型號(hào)名稱型號(hào)P(w)IN(A)UN(V)數(shù)量（個(gè)）KM0、KM10、KM3、KM93TF4422-*X*15KW323804KM1

22、、KM2、KM63TF4022-*X*3KW93803KM43TF4122-*X*5.5KW123801KM5、KM7、KM83TF5122-*X*75KW14038032.2.7、磁選機(jī)電磁鐵的簡(jiǎn)介內(nèi)部帶有鐵心的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁鐵,通常制成條形或蹄形。鐵心要用容易磁化,又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來(lái)制做。這樣的電磁鐵在通電時(shí)有磁性,斷電后就隨之消失。 電磁鐵有許多優(yōu)點(diǎn):電磁鐵磁性的有無(wú),可以用通、斷電流控制。磁性的大小可以用電流的強(qiáng)弱或線圈的匝數(shù)來(lái)控制。電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應(yīng)用。 電磁鐵是電流磁效應(yīng)（電生磁）的一個(gè)應(yīng)用，與生活聯(lián)系緊密，如電磁繼

23、電器、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車等。我們選的是鄭州通用礦山機(jī)器有限公司的CTB6012，該款磁選機(jī)可以分選的礦物很多比如：磁鐵礦，褐鐵礦，赤鐵礦，錳菱鐵礦，鈦鐵礦，黑鎢礦，錳礦，碳酸錳礦，冶金錳礦，氧化錳礦，鐵砂礦，高嶺土，稀土礦等都可以用磁選機(jī)來(lái)選別。磁選過程是在磁選機(jī)的磁場(chǎng)中，借助磁力與機(jī)械力對(duì)礦粒的作用而實(shí)現(xiàn)分選的。表2-5 磁選機(jī)型號(hào)筒徑mm筒長(zhǎng)mm圓筒轉(zhuǎn)速r/min給料粒度mm處理量 t/h功率KWCTB60126001200<352-010-201.52.2.8、開關(guān)、指示燈、蜂鳴器名稱型號(hào)顏色、特征數(shù)量UN(V)急停開關(guān)AH30-B4R11蘑菇頭、紅色1220SB1-SB9AR

24、22E0L-11M4R(G/Y/W)紅綠色帶指示燈9220SA1-1 SA1-2AR22PR-211B手動(dòng)、兩極1220HL1-HL10DR22D0L-M4R(G/Y/W)紅色10220HAFNQ-3025黑色 大功率12202.3、控制電路的設(shè)計(jì)2.3.1、CPU224的I/O口簡(jiǎn)介由前面硬件系統(tǒng)的選擇的是一個(gè)CPU224的PLC，但由于接口的數(shù)量不夠，所以需要加兩個(gè)擴(kuò)展模塊EM222、EM223,各模塊各分配地址如下:CPU224基本單元的I/O地址如下： 輸入接口（I）：I0.0 、I0.1、IO.2、I.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4

25、、I1.5、I1.6、I1.7、 輸出接口（O）：Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1第一個(gè)擴(kuò)展模塊EM222的I/O地址：Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6、Q2.7第二個(gè)擴(kuò)展模塊EM223的I/O地址：Q3.0、Q3.1、Q3.22.3.2、控制系統(tǒng)的I/O分配表2.3.2.1、輸入接口地址序號(hào)工作名稱文字符號(hào)輸入口1輸煤機(jī)組手動(dòng)控制開關(guān)SA1-1I0.02輸煤機(jī)組自動(dòng)控制開關(guān)SA1-2I0.13輸煤機(jī)組自動(dòng)開車按鈕SB1I0.24輸煤機(jī)組自動(dòng)停車按鈕SB2I0.35輸煤機(jī)組緊急停車按鈕SB3I

26、0.46給料器磁選料器手動(dòng)按鈕SB4I0.571#送煤機(jī)SB5I0.68破碎機(jī)手動(dòng)按鈕SB6I0.79提升機(jī)手動(dòng)按鈕SB7I1.0102#送煤機(jī)SB8I1.111回收機(jī)手動(dòng)按鈕SB9I1.212M1-M6KMI1.313M1-M6,YAFRI1.42.3.2.2、輸出接口地址序號(hào)工作名稱文字符號(hào)輸出口1給料器磁選料器接觸器KM1Q0.021#送煤機(jī)接觸器KM2Q0.13破碎機(jī)接觸器KM3Q0.24提升機(jī)接觸器KM4Q0.352#送煤機(jī)接觸器KM5Q0.46回收機(jī)接觸器KM6Q0.572#三角形啟動(dòng)接觸器1KM7Q0.682#三角形啟動(dòng)接觸器KM8Q0.79破碎機(jī)三角形啟動(dòng)接觸器1KM9Q1.0

27、10破碎機(jī)三角形啟動(dòng)接觸器KM10Q1.111手動(dòng)運(yùn)行指示燈HL7Q2.012緊急停車指示燈HL8Q2.113系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈HL9Q2.214系統(tǒng)故障運(yùn)行指示燈HL10Q2.315報(bào)警電鈴HAQ2.416給料機(jī)運(yùn)行指示HL1Q2.5171#運(yùn)煤機(jī)運(yùn)行指示HL2Q2.618破碎機(jī)運(yùn)行指示HL3Q2.719提升機(jī)運(yùn)行指示HL4Q3.0202#運(yùn)煤機(jī)運(yùn)行指示HL5Q3.121回收機(jī)運(yùn)行指示HL6Q3.22.3.3、PLC總控制電路接線圖2.3.4、系統(tǒng)工作流程圖 2.3.5、系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)（梯形圖、指令表） 2.3.5.1、系統(tǒng)程序（梯形圖）設(shè)計(jì)說(shuō)明： 輸煤機(jī)組的控制過程分為自動(dòng)和手動(dòng)控制方式

28、。在自動(dòng)控制模式下，要求各負(fù)載從M6到M1逆序自動(dòng)啟動(dòng)，并能從M1到M6順序自動(dòng)停止。同時(shí)，該輸煤機(jī)組還能在手動(dòng)控制模式下進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，以便調(diào)試和維修。而且，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、緊急停車和故障提醒功能，并有相應(yīng)的指示報(bào)警功能。 所以，我們應(yīng)該主要采用定時(shí)器指令和順序控制指令對(duì)本控制系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 2.3.5.2、部分指令說(shuō)明 1）、SCRT順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令，用于執(zhí)行SCR（順序控制指令）段的指令，SCRT包含兩個(gè)方面：一是通過置位下一個(gè)SCR段的S位，使下一個(gè)SCR段開始工作；二是使當(dāng)前SCR段的S位復(fù)位，是該段停止工作。SCRE是順序控制繼電器結(jié)束指令，是程序退出當(dāng)前正在執(zhí)行的SC

29、R段，表示一個(gè)SCR段結(jié)束。SCRE與SCRT一一對(duì)應(yīng)。 2）、指令S為順序控制繼電器用于組織機(jī)器操作或進(jìn)入等效程序段的步，多用于順序控制程序。 3）、指令SM為特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器，其中常用的是SM0.0(始終未1)，SM0.1(首次掃描為1 )。 4）、指令M為位存儲(chǔ)器，共256位。2.3.5.3、梯形圖程序2.3.5.4、控制系統(tǒng)指令表第 29 頁(yè) 共 36 頁(yè)TITLE=PROGRAM COMMENTSNetwork 1 / Network Title/ Network CommentLD SM0.1S S0.0, 1R S0.1, 14Network 2 / 自動(dòng)開車LSCR S0.0N

30、etwork 3 LD I0.1A I0.2AN I0.4AN I1.4SCRT S0.1Network 4 SCRENetwork 5 / 延時(shí)5秒LD SM0.0S M2.0, 1TON T37, 50Network 6 LD T37SCRT S0.2R M2.0, 1Network 7 SCRENetwork 8 / M6運(yùn)行，HL6亮，延時(shí)10SLSCR S0.0Network 9 LD SM0.0LPSS Q0.5, 1S Q3.2, 1TON T38, 100A I1.4SCRT S2.0LPPA I0.4SCRT S2.2Network 10 LD T38SCRT S0.3Net

31、work 11 SCRENetwork 12 / M5星三角啟動(dòng)，HL5亮LD SM0.0LPSS Q0.4, 1TON T203, 100AN T203S Q0.6, 1LRDA T203S Q0.7, 1R Q0.6, 1LPPLPSTON T39, 100A I1.4SCRT S2.0LPPA I0.4SCRT S2.2Network 13 LD T39SCRT S0.4Network 14 SCRENetwork 15 / M4啟動(dòng)，HL4亮LSCR S0.4Network 16 LD SM0.0LPSS Q0.3, 1S Q3.0, 1TON T40, 100A I1.4SCRT S

32、2.0LPPA I0.4SCRT S2.2Network 17 LD T40SCRT S0.5Network 18 SCRENetwork 19 / M3星三角啟動(dòng)，HL3亮LSCR S0.5Network 20 LD SM0.0LPSS Q0.2, 1TON T204, 100AN T204S Q1.0, 1LRDA T204S Q1.1, 1R Q1.0, 1LPPLPSTON T41, 100A I1.4SCRT S2.0LRDA I0.4SCRT S2.2LPPS Q2.7, 1Network 21 LD T41SCRT S0.6Network 22 SCRENetwork 23 /

33、M2啟動(dòng)，HL2亮LSCR S0.6Network 24 LD SM0.0LPSS Q0.1, 1S Q2.6, 1TON T42, 100A I1.4SCRT S2.0LPPA I0.4SCRT S2.2Network 25 LD T42SCRT S0.7Network 26 SCRENetwork 27 / M1啟動(dòng)，HL1亮LSCR S0.7Network 28 LD SM0.0LPSS Q0.0, 1S Q2.5, 1TON T43, 100A I1.4SCRT S2.0LPPA I0.4SCRT S2.2Network 29 LD T43SCRT S1.0Network 30 SCR

34、ENetwork 31 / 正常停車開始LSCR S1.0Network 32 SCRENetwork 33 / M1停，HL9.HL1熄滅LSCR S1.1Network 34 LD SM0.0S M2.1, 1TON T44, 50Network 35 LD T44SCRT S1.2R M2.1, 1Network 36 SCRENetwork 37 LSCR S1.2Network 38 LD SM0.0R Q0.0, 1R Q2.5, 1R Q2.7, 1TON T45, 100Network 39 LD T45SCRT S1.3Network 40 SCRENetwork 41 /

35、M2停車，HL2熄滅LSCR S1.3Network 42 LD SM0.0R Q0.1, 1R Q2.6, 1TON T46, 100Network 43 LD T46SCRT S1.4Network 44 SCRENetwork 45 / M3停車，HL3熄滅LSCR S1.4Network 46 LD SM0.0R Q0.2, 1R Q1.1, 1R Q2.7, 1TON T47, 100Network 47 LD T47SCRT S1.5Network 48 SCRENetwork 49 / M4停車，HL4熄滅LSCR S1.5Network 50 LD SM0.0R Q0.3, 1

36、R Q3.0, 1TON T48, 100Network 51 LD T48SCRT S1.6Network 52 SCRENetwork 53 / M5停車，HL5熄滅LSCR S1.6Network 54 LD SM0.0R Q0.4, 1R Q0.7, 1R Q3.1, 1TON T49, 100Network 55 LD T49SCRT S1.7Network 56 SCRENetwork 57 / M6停車，HL6熄滅LSCR S1.7Network 58 LD SM0.0R Q0.5, 1R Q3.2, 1SCRT S0.0Network 59 SCRENetwork 60 / 過

37、載保護(hù)LSCR S2.0Network 61 LD I1.4SCRT S2.1Network 62 SCRENetwork 63 LSCR S2.1Network 64 LD SM0.0LPSS Q2.3, 1TON T205, 200TON T206, 100AN T205AN T206= Q2.4LRDR Q0.0, 10LRDR Q2.2, 1LPPR Q2.5, 6Network 65 LDN I1.4SCRT S0.0Network 66 SCRENetwork 67 / 緊急停車LSCR S2.2Network 68 LD I0.4SCRT S2.3Network 69 SCREN

38、etwork 70 LSCR S2.3Network 71 LD SM0.0LPSS Q2.1, 1TON T207, 100AN T207= Q2.4LRDR Q2.2, 1LRDR Q0.0, 10LPPR Q2.5, 6Network 72 LDN I0.4SCRT S0.0Network 73 SCRENetwork 74 / 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示LD Q0.0O Q2.2A Q0.1A Q0.2A Q0.3A Q0.4A Q0.5= Q2.2Network 75 LDN Q2.2= Q2.3Network 76 / 音響提示LD M2.0O M2.1= Q2.4Network 77 /

39、手動(dòng)啟動(dòng)LD SM0.1A I0.1S S0.0, 1Network 78 LD I0.0AN I0.4AN I1.4= M0.0Network 79 / M1轉(zhuǎn)動(dòng)，HL1亮LD M0.0= Q2.0A I0.5= Q0.0= Q2.5Network 80 / M2轉(zhuǎn)，HL2亮LD M0.0A I0.6= Q0.1= Q2.6Network 81 / M3轉(zhuǎn)，HL3亮LD M0.0A I0.7LPS= Q0.2TON T200, 100AN T200AN Q1.1= Q1.0LRDA T200AN Q1.0= Q1.1LPP= Q2.7Network 82 / M4轉(zhuǎn)，HL4亮LD M0.0A

40、 I1.0= Q0.3= Q3.0Network 83 / M5轉(zhuǎn)，HL5亮LD M0.0A I1.1LPS= Q0.4TON T201, 100AN T201AN Q0.7= Q0.6LRDA T201AN Q0.6= Q2.7LPP= Q3.1Network 84 / M6轉(zhuǎn)，HL6亮LD M0.0A I1.2= Q0.5= Q3.2Network 85 LD Q0.0O Q0.1O Q0.2O Q0.3O Q0.4O Q0.5LPSEU= M0.1LPPED= M0.2Network 86 LD M0.1O M0.2S Q2.4, 1Network 87 LD Q2.4TON T202, 100Network 88 LD T202R Q2.4, 1第 33 頁(yè) 共 36 頁(yè)四、總結(jié) 在設(shè)計(jì)過程中通過同一控制對(duì)象兩種控制方式的對(duì)比，再一次直觀地證明了PLC控制的優(yōu)越性先進(jìn)性，在實(shí)踐中探索答案，具有極強(qiáng)地說(shuō)服力。這次課程設(shè)計(jì)使我加深鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，更加深刻的