基于PLC的傳送帶監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1、設(shè)計背景v隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展, 企業(yè)競爭越來越激烈,為了企業(yè)有更好的發(fā)展前景，提高效率、降低生產(chǎn)成本成為了企業(yè)各界發(fā)展的主要方向, 因此具有節(jié)約勞動力, 提高了生產(chǎn)效率, 而且降低了生產(chǎn)成本的傳送帶在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳送帶以其高效、安全、操作簡單而在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但以往傳統(tǒng)傳送設(shè)備多采用繼電器一接觸器控制系統(tǒng)，其缺點是連動關(guān)系復(fù)雜、維修困難、故障率高、常影響生產(chǎn)。 采用PLC控制的傳送帶系統(tǒng)優(yōu)點是它綜合了微電子技術(shù)和計算機技術(shù)，各種控制功能都是通過軟件來實現(xiàn)的，其靈活性和通用性強?？垢蓴_能力強、編程語言簡單易學、只要改變程序并改動少量外部接線、就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變，便

2、于實現(xiàn)機電一體。從而來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和高速化。同時利用PLC與組態(tài)相結(jié)合，以便對程序進行實時的監(jiān)控，從而使整個控制系統(tǒng)的工作過程更加的清晰明了，因此在工業(yè)控制中得到了非常廣泛的應(yīng)用 設(shè)計介紹v本設(shè)計采用西門子S7-200系列機型，通過PLC編程，并與相關(guān)硬件結(jié)合，使該控制系統(tǒng)在初始狀態(tài)時，紅燈滅，綠燈亮，允許運料小車進來裝料，料斗開關(guān)及3組傳送帶均為關(guān)閉狀態(tài)，到汽車到來時，紅燈亮，綠燈滅，3組傳送帶按順序依次開始運行，料斗開關(guān)打開，當汽車裝滿料斗開關(guān)關(guān)閉傳送帶逐次停止工作，當汽車開走，控制系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài) 。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，有故障指示燈給予警示，并使系統(tǒng)停止工作，便于作業(yè)人員對其進行

3、檢修。 v該控制系統(tǒng)通過對三組傳送帶及料斗開關(guān)的控制，以及運用光電開關(guān)及壓力傳感器來實現(xiàn)運料汽車的自動裝料過程。同時利用PLC與組態(tài)相結(jié)合，以便對程序進行實時的監(jiān)控，從而使整個控制系統(tǒng)的工作過程更加的清晰明了，因此在工業(yè)控制中得到了非常廣泛的應(yīng)用。具有較強的科研和實用價值。系統(tǒng)硬件設(shè)計v本次設(shè)計硬件選擇方面以西門子S7-200 PLC機型為基礎(chǔ)，西門子S7-200系列PLC具有功能強、速度快、擴展靈活，具有模塊化、緊湊的結(jié)構(gòu)的特點。使用范圍可從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動化控制。在此基礎(chǔ)上又采用壓力傳感器、光電開關(guān)等靈敏度高的器件，在確證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使系統(tǒng)的可靠性得以提高。系統(tǒng)主電路

4、設(shè)計 v本系統(tǒng)的主電路設(shè)計力求正確和簡單,這樣系統(tǒng)控制電路及軟件設(shè)計才能精簡方便。根據(jù)系統(tǒng)的控制工藝要求，設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖所示。圖中，M1，M2，M3為三臺皮帶傳輸送料電動機，交流接觸器KM1KM3通過控制三臺電動機的運行來控制三個傳送帶，從而進行對物料的傳輸。FR為起過載保護作用的熱繼電器，用于物料傳輸過程中當傳送帶過載時斷開主電路。FU為熔斷器，起過電流保護作用。系統(tǒng)的I/O地址分配 I/O地址分配表：序號輸入點輸入地址序號輸出點輸出地址1I0.0啟動開關(guān)1Q0.0綠色指示燈2I0.1停止開關(guān)2Q0.1紅色指示燈3I0.2壓力傳感器3Q0.2傳送帶電機M34I0.3光電開

5、關(guān)4Q0.3傳送帶電機M25 I0.4復(fù)位開關(guān)5Q0.4傳送帶電機M16Q0.5料斗閥門7Q0.6故障指示燈系統(tǒng)的軟件設(shè)計 v該控制系統(tǒng)的控制要求為：在初始狀態(tài)時，紅燈滅，綠燈亮，允許運料小車進來裝料，料斗開關(guān)及3組傳送帶均為關(guān)閉狀態(tài)，到汽車到來時，紅燈亮，綠燈滅，3組傳送帶按順序依次開始運行，料斗開關(guān)打開，當汽車裝滿料斗開關(guān)關(guān)閉傳送帶逐次停止工作，當汽車開走，控制系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)。另外為確保系統(tǒng)安全性，為其加入故障自檢環(huán)節(jié)，系統(tǒng)工作流程圖如右圖所示系統(tǒng)工作流程圖系統(tǒng)的PLC梯形圖設(shè)計 v本次設(shè)計通過STEP7-Micro/WIN32編程軟件與西門子S7-200 PLC主機連接并將程序?qū)懭隤

6、LC主機中，進行調(diào)試，對程序的正確性進行檢驗 ；由PLC的編程方法和思路，可以編寫出基于PLC的傳送帶監(jiān)控系統(tǒng)的梯形圖程序，具體的梯形圖如下圖所示。 v將以上梯形圖輸入西門子S7-200軟件中，然后編譯成功之后寫入PLC中，進行仿真操作，中間可能會遇到各種問題，但我們必須有耐心，不斷的調(diào)試，最后才能取得成功。組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 v在傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計完成之后，本次設(shè)計中還使用組態(tài)王6.53軟件，利用PLC與組態(tài)相結(jié)合，對控制程序進行實時的監(jiān)控，構(gòu)建基于該控制系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控體系，從而使整個控制系統(tǒng)的工作過程更加的清晰明了。組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計分為組態(tài)畫面設(shè)計和組態(tài)畫面動畫連接兩步。 v首先，我們根

7、據(jù)控制系統(tǒng)的工作流程，按照組態(tài)王軟件的操作步驟，設(shè)計出組態(tài)畫面，在畫面設(shè)計完成之后，并對其中的變量進行定義，構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，為接下來的組態(tài)畫面動畫連接做好鋪墊 。組態(tài)畫面設(shè)計組態(tài)畫面：組態(tài)畫面：組態(tài)畫面動畫連接v組態(tài)畫面動畫連接這是組態(tài)中最重要也是最核心的一部分，組態(tài)畫面動畫連接就是對畫面中圖形的動作進行編程，從而實現(xiàn)對工作現(xiàn)場的實況仿真。所用的語言類似與C語言。v在本次組態(tài)畫面動畫連接其編程目的就是實現(xiàn)對運料汽車的裝料過程進行仿真。它的相應(yīng)的命令語言如下：vif(本站點啟動=1)v 本站點紅燈=0;v 本站點綠燈=1;v 本站點故障指示燈=0;vif(本站點啟動=1)v 本站點小車=本

8、站點小車+5;vif(本站點小車=200 )v 本站點小車=200; vif(本站點停止=1)v 本站點小車=本站點小車-5;vif(本站點壓力傳感器=1)v 本站點M3=1;v 本站點紅燈=1;v 本站點綠燈=0; vif(本站點M3=1 & 本站點物料1=10 | 本站點物料2=10)v 本站點物料1=0;v 本站點物料2=0;vif(本站點M2=1 & 本站點物料1=10)v 本站點物料1=本站點物料1+2;vif(本站點M1=1 & 本站點物料1=10)v 本站點物料1=本站點物料1+2;vif(本站點料斗開關(guān)=1)v 本站點物料=本站點物料+1;vif(本站點

9、光電開關(guān)=1)v 本站點料斗開關(guān)=0;vif(本站點啟動=1 & 本站點停止=0 & 本站點光電開關(guān)=0)vvif(本站點M1=0 | 本站點M2=0 | 本站點M3=0 | 本站點料斗開關(guān)=0)v 本站點故障指示燈=1;v 確定好程序已經(jīng)寫入到PLC中之后，并確定畫面、變量等已經(jīng)設(shè)定好了之后，就可以進行VIEW切換，與PLC連接進行畫面監(jiān)控了。系統(tǒng)初始狀態(tài)的組態(tài)畫面系統(tǒng)運行時的組態(tài)畫面總結(jié) 以上便是這次畢業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容，在這次設(shè)計的過程中，我學習了新的知識應(yīng)用了新的軟件，受益匪淺。豐富了自己的知識提高了自己的能力。謝謝老師和給位同學對我的幫助。v本論文是在我的指導(dǎo)老師師韓英老