PLC四節(jié)傳送帶設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上PLC設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 四節(jié)傳送帶控制 姓 名： 王偉杰 班 級(jí)： 14自動(dòng)化4班 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 陳才學(xué)提交日期：2017年6月14日專心-專注-專業(yè)目錄設(shè)計(jì)題目（四節(jié)傳送帶控制）摘 要：當(dāng)今社會(huì)，科技發(fā)展迅速，在工業(yè)方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)同樣也推動(dòng)了PLC（可編程邏輯控制器）的發(fā)展?，F(xiàn)在，我們的生活中有很多稱為可編程控制器的小電腦在為我們服務(wù)，可編程控制器在工業(yè)控制、軍工航天、信息處理、家用電器等方面的應(yīng)用中表現(xiàn)的十分出色。本次設(shè)計(jì)的題目是：四節(jié)傳送帶控制，主要以PLC來

2、控制，使其具備順序啟動(dòng)與順序停止功能，當(dāng)某條皮帶發(fā)生故障時(shí)，該皮帶及前面的皮帶立即停止的自動(dòng)控制等功能。通過這次設(shè)計(jì)，初步掌握PLC的基本控制功能，學(xué)會(huì)使用PLC來解決一些簡(jiǎn)單的工程問題。關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)控制；四節(jié)傳送帶；順序控制1、 總體設(shè)計(jì)方案1.1設(shè)計(jì)題目及任務(wù)題目2四節(jié)傳送帶控制 （難度系數(shù)：*） 控制要求1.總體控制要求：系統(tǒng)由傳動(dòng)電機(jī)M1、M2、M3、M4，故障設(shè)置開關(guān)A、B、C、D組成，完成物料的運(yùn)送、故障停止等功能。2.閉合“啟動(dòng)”開關(guān)，首先啟動(dòng)最末一條傳送帶（電機(jī)M4），每經(jīng)過1秒延時(shí)，依次啟動(dòng)一條傳送帶（電機(jī)M3、M2、M1）。3.當(dāng)某條傳送帶發(fā)生故障時(shí)，該傳送帶及其前

3、面的傳送帶立即停止，而該傳送帶以后的待運(yùn)完貨物后方可停止，并顯示相應(yīng)故障。例如M2存在故障，則M1、M2立即停，經(jīng)過1秒延時(shí)后，M3停，再過1秒，M4停，并顯示M2故障。4.排出故障，打開“啟動(dòng)”開關(guān)，系統(tǒng)重新啟動(dòng)。5.關(guān)閉“啟動(dòng)”開關(guān)，先停止最前一條傳送帶（電機(jī)M1），待料運(yùn)送完畢后再依次停止M2、M3及M4電機(jī)。1.2任務(wù)分析 本次設(shè)計(jì)是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，PLC四節(jié)傳送帶的硬件系統(tǒng)是有計(jì)算機(jī)、四臺(tái)電機(jī)、西門子S7-200PLC 等構(gòu)成。使用PLC控制，可以有效的解決多節(jié)傳送帶復(fù)雜的分段控制問題，通過電腦將軟件下載到PLC中，同時(shí)利用總線接入四臺(tái)電機(jī)，通過程序的編寫，實(shí)現(xiàn)四臺(tái)電機(jī)順序啟

4、動(dòng)與停止，并且在其某一段皮帶發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)分段的停止，從而實(shí)現(xiàn)故障急停。在本次設(shè)計(jì)中，PLC的控制核心，外部多種輸入信號(hào)如啟動(dòng)、停止，經(jīng)過PLC內(nèi)部進(jìn)行程序的運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理后，提供多種輸出信號(hào)來控制四臺(tái)電機(jī)的運(yùn)作。1.3 課題項(xiàng)目管理計(jì)劃進(jìn)度表序號(hào)各階段完成的內(nèi)容完成時(shí)間1查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、課題調(diào)研2017.6.1-2017.6.22制定設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)方案2017.6.2-2017.6.33設(shè)計(jì)方案的合理性分析2017.6.2-2017.6.34硬件電路圖樣設(shè)計(jì)2017.6.3-2017.6.45軟件程序功能圖設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)2017.6.4-2017.6.66硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及調(diào)試2

5、017.6.6-2017.6.77軟件程序調(diào)試和實(shí)驗(yàn)2017.6.7-2017.6.98實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢查2017.6.8-2017.6.99撰寫課程設(shè)計(jì)說明書2017.6.10-2017.6.14 1.4設(shè)計(jì)目標(biāo)本次設(shè)計(jì)是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，首先要確保實(shí)現(xiàn)題目要求的三條控制目標(biāo)：1、實(shí)現(xiàn)四條皮帶的順序啟動(dòng)；2、實(shí)現(xiàn)四條皮帶的順序停止；3、實(shí)現(xiàn)四條皮帶運(yùn)行過程中的故障急停。此外就是力求設(shè)計(jì)過程中PLC與實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的接線簡(jiǎn)潔、STEP7中的代碼簡(jiǎn)明易懂，確保能順利實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，取得預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1.5設(shè)計(jì)方案及方案的合理性分析 本次設(shè)計(jì)是要模擬四節(jié)傳送帶的控制，PLC四節(jié)傳送帶的硬件系統(tǒng)是有計(jì)

6、算機(jī)、四臺(tái)電機(jī)、西門子S7-200PLC 等構(gòu)成。使用PLC控制，可以有效的解決多節(jié)傳送帶復(fù)雜的分段控制問題，通過電腦將軟件下載到PLC中，同時(shí)利用總線接入四臺(tái)電機(jī)，通過程序的編寫，實(shí)現(xiàn)四臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)與停止，并且在其某一段皮帶發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)分段的停止，從而實(shí)現(xiàn)故障急停。在本次設(shè)計(jì)中，PLC的控制核心，外部多種輸入信號(hào)如啟動(dòng)、停止，經(jīng)過PLC內(nèi)部進(jìn)行程序的運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理后，提供多種輸出信號(hào)來控制四臺(tái)電機(jī)的運(yùn)作。該方案經(jīng)過我去實(shí)驗(yàn)室實(shí)地查看后發(fā)現(xiàn)可行，方案所需要的S7-200PLC以及模擬四臺(tái)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)面板和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室都具備相應(yīng)的條件。二、硬件電路設(shè)計(jì)2.1 CPU選型經(jīng)過結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有

7、條件以及本次設(shè)計(jì)要求考慮，選擇PLC224CPU。2.2 I/O口分配1、輸入輸出連線輸入SB1SB2ABCDI0.0I0.5I0.1I0.2I0.3I0.4輸出M1M2M3M4Q0.1Q0.2Q0.3Q0.42.3 硬件電路圖圖2-1輸入/輸出接線圖2.4 電路工作過程2.4.1順序啟動(dòng)（1） 按下啟動(dòng)按鈕SB1，輸入繼電器I0.0得電，I0.0閉合。（2） Q0.4得電并保持，KM4得電，傳送帶D開始運(yùn)行，M1.0得電M1.0閉合。T37得電，開始運(yùn)行。（3） T37計(jì)時(shí)時(shí)間到，T37閉合，M2.0得電，M2.0閉合，T38得電開始計(jì)時(shí)，Q0.3得電并保持，KM3得電，傳送帶C開始運(yùn)行。（

8、4） T38計(jì)時(shí)時(shí)間到，T38閉合。Q0.2得電并保持，KM2得電，傳送帶B開始運(yùn)行。M3.0得電，M3.0閉合，T39得電，開始計(jì)時(shí)。（5） T39計(jì)時(shí)時(shí)間到，T39閉合，Q0.1得電，KM1得電，傳送帶A開始運(yùn)行。2.4.2順序停止（1） 按下停止按鈕SB2，輸入繼電器I0.5得電，I0.5閉合。Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運(yùn)行，M4.0得電，M4.0閉合，T40得電，開始計(jì)時(shí)。（2） T40計(jì)時(shí)時(shí)間到，T40閉合。Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止運(yùn)行，M5.0得電，M5.0閉合，T41得電，開始計(jì)時(shí)。（3） T41計(jì)時(shí)時(shí)間到，T41閉合。Q0.3得電并保持，K

9、M3失電，傳送帶C停止運(yùn)行，M6.0得電，M6.0閉合，T42得電，開始計(jì)時(shí)。（4） T42計(jì)時(shí)時(shí)間到，T42閉合。Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運(yùn)行。2.4.3傳送帶A發(fā)生故障時(shí)的停止（1） 當(dāng)傳送帶A發(fā)生故障時(shí)，行程開關(guān)SQ1閉合，輸入繼電器I0.1得電，I0.1閉合。Q0.1復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運(yùn)行，M7.0得電，M7.0閉合，T43得電，開始計(jì)時(shí)，T43計(jì)時(shí)時(shí)間到，T43閉合。（2） Q0.2復(fù)位并保持，KM2失電，傳送帶B停止，M8.0得電，M8.0閉合，T44得電，開始計(jì)時(shí)。（3） T44計(jì)時(shí)時(shí)間到，T44閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C

10、停止，M9.0得電，M9.0閉合，T45得電，開始計(jì)時(shí)。（4） T45計(jì)時(shí)時(shí)間到，T45閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM1失電，傳送帶A停止運(yùn)行。2.4.4傳送帶B發(fā)生故障時(shí)的停止（1） 當(dāng)傳送帶B發(fā)生故障時(shí)，SQ2閉合，輸入繼電器I0.2得電，I0.2閉合，Q0.1和Q0.2復(fù)位并保持，KM1、KM2失電，傳送帶A、B停止運(yùn)行，M10.0得電，M10.0閉合，T46得電，開始計(jì)時(shí)。（2） T46計(jì)時(shí)時(shí)間到，T46閉合。Q0.3復(fù)位并保持，KM3失電，傳送帶C停止運(yùn)行，M11.0得電，M11.0閉合，T47得電，開始計(jì)時(shí)。（3） T47計(jì)時(shí)時(shí)間到，T47閉合，Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送

11、帶D停止運(yùn)行。2.4.5傳送帶C發(fā)生故障時(shí)的停止（1） 當(dāng)傳送帶C發(fā)生故障時(shí)，SQ3閉合，輸入繼電器I0.3得電，I0.3閉合，Q0.1、Q0.2、Q0.3復(fù)位并保持，KM1、KM2、KM3失電，傳送帶A、B、C停止運(yùn)行，M12.0得電，M12.0閉合，T48得電，開始計(jì)時(shí)。（2） T48計(jì)時(shí)時(shí)間到，T48閉合。Q0.4復(fù)位并保持，KM4失電，傳送帶D停止運(yùn)行。2.4.6傳送帶D發(fā)生故障時(shí)的停止（1）當(dāng)傳送帶D發(fā)生故障時(shí)，SQ4閉合，I0.4得電，I0.4閉合，Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4復(fù)位并保持，KM1、KM2、KM3、KM4失電，傳送帶A、B、C、D停止運(yùn)行。 三、軟件程序設(shè)計(jì)

12、3.1 程序功能圖設(shè)計(jì)開始M4運(yùn)行1S后M3運(yùn)行1S后M2運(yùn)行1S后M1運(yùn)行M2有故障M4有故障圖3-1 四節(jié)傳送帶流程圖結(jié)束1S后M3停止M2立即停止M1立即停止M4立即停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M1立即停止1S后M4停止1S后M3停止1S后M2停止M1有故障M3有故障3.2 軟件程序單元設(shè)計(jì)3.2.1順序啟動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.2順序停止設(shè)計(jì)、3.2.3順序急停設(shè)計(jì)當(dāng)傳送帶1故障時(shí)：當(dāng)傳送帶2故障時(shí)：當(dāng)傳送帶3故障時(shí)：當(dāng)傳送帶4故障時(shí)：4、 系統(tǒng)調(diào)試過程及結(jié)果分析4.1硬件調(diào)試過程 硬件調(diào)試過程中，第一次我對(duì)照著設(shè)計(jì)方案

13、將實(shí)驗(yàn)面板的線與PLC連接好以后，在電腦STEP7上點(diǎn)下載程序提示我找不到CPU，仔細(xì)檢查后才發(fā)現(xiàn)沒有打開S7-200PLC上面的電源，打開電源后程序成功的下載到PLC中，但是按動(dòng)實(shí)驗(yàn)面板上的相應(yīng)按鈕還是沒有反應(yīng)，仔細(xì)對(duì)照檢查接線才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)將本應(yīng)與SB1相連的I0.0連到SB2上面了。4.2軟件調(diào)試過程（含單獨(dú)調(diào)試和聯(lián)調(diào)） 第一次在我的電腦上將STEP7程序?qū)懞煤蟠笾驴戳艘幌麓a，確定可以實(shí)現(xiàn)題目的三個(gè)要求及功能，但去了實(shí)驗(yàn)室將程序下載到PLC中才發(fā)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)，仔細(xì)檢查才發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)1當(dāng)中的I0.1、I0.2、I0.3、I0.4這些都應(yīng)該是常閉的，我卻弄成了常開，將其修改為常閉后程序正常工作

14、達(dá)到了預(yù)期的要求。4.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 當(dāng)按下SB1按鈕后四條皮帶從最下面的M4到最上面的M1每隔1S一次點(diǎn)亮，這達(dá)到了實(shí)驗(yàn)預(yù)期的順序啟動(dòng)功能。當(dāng)按下SB2按鈕后四條皮帶從最上面的M1到最下面的M4每隔1S陸續(xù)熄滅，這達(dá)到了實(shí)驗(yàn)預(yù)期的順序停止功能。當(dāng)四條皮帶正常運(yùn)行的時(shí)候?qū)⑵2上面的B按鈕搬起，表示M2傳送帶發(fā)生故障，同時(shí)M1、M2兩條皮帶的燈同時(shí)熄滅表示兩條皮帶同時(shí)停止運(yùn)行，然后過了1SM3皮帶的燈熄滅，表示過了1S后皮帶M3停止運(yùn)行，接著又過了1SM4皮帶的燈也熄滅了，表明過了1S后皮帶M4也停止運(yùn)行了。達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求即：當(dāng)M2皮帶發(fā)生故障時(shí)，M2及它前面的皮帶M1立即停止，然后

15、后面的皮帶M3、M4每過1S后停止一條。5、 心得體會(huì)和持續(xù)改進(jìn)建議PLC作為自動(dòng)化專業(yè)一門很重要的課程我在大三上學(xué)期學(xué)了，那時(shí)候也只是知道照著書看看學(xué)會(huì)上面的例題好好做做應(yīng)付考試，直到這個(gè)學(xué)期得知要做PLC課程設(shè)計(jì)的時(shí)候我一下子都覺得懵了，感覺沒有頭緒、無從下手，好在及時(shí)向旁邊寢室的學(xué)霸進(jìn)行了請(qǐng)教給了我思路。老師也一再強(qiáng)調(diào)PLC在工廠企業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，因此不能只拘泥于課本而是更要有解決實(shí)際問題的能力，要善于分析問題、簡(jiǎn)化問題、解決問題。這才是將PLC真正的學(xué)好。通過這次課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了我學(xué)的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在面對(duì)以后復(fù)雜多變的實(shí)際問題時(shí)還需要更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，同時(shí)這次PLC 課程設(shè)計(jì)也培養(yǎng)

16、了我的動(dòng)手能力、抽象建立模型、分析問題的能力，并且做課程調(diào)試中也遇到了一些問題，這也鍛煉了我的耐心和發(fā)現(xiàn)問題排查故障的能力，想要成功取得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不但要有清晰的設(shè)計(jì)思路跟實(shí)施方案，同樣離不開自己的細(xì)心、堅(jiān)持，最后也要感謝我的指導(dǎo)老師陳才學(xué)老師，老師在百忙之中還是如期來為我們解答疑惑為我們點(diǎn)亮了前進(jìn)的燈塔。也希望自己能在接下來一次又一次的課設(shè)、實(shí)驗(yàn)中或者是新的課程的學(xué)習(xí)中不斷汲取知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，為將來自己走向工作崗位打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1. 廖常初 S7-200PLC編程及應(yīng)用 M. 機(jī)械工業(yè)出版社 2016.2. THSMS實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.附件：1、 系統(tǒng)運(yùn)行和測(cè)試照片2、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與課程能力對(duì)

17、應(yīng)關(guān)系序號(hào)能 力總體方案設(shè)計(jì)PLC硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試（含圖樣）軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試技術(shù)文件分析功能需求確定設(shè)計(jì)目標(biāo)確定設(shè)計(jì)方案、合理性分析CPU型號(hào)選擇I/O模塊和分配系統(tǒng)硬件組態(tài)軟件設(shè)計(jì)軟件調(diào)試實(shí)驗(yàn)記錄設(shè)計(jì)報(bào)告1能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的電路、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)與變換、電器控制、運(yùn)動(dòng)控制等自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)，圍繞復(fù)雜應(yīng)用問題提出設(shè)計(jì)目標(biāo)的能力（3.1）+2能夠運(yùn)用可編程控制器(PLC)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)手冊(cè)、說明書查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力，確定設(shè)計(jì)方案的能力和達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)的能力（3.2）+3能夠就系統(tǒng)解決方案、過程與結(jié)果，通過書面報(bào)告和口頭陳述清晰地表達(dá)的能力。（3.4）+4能夠運(yùn)用STEP7等開發(fā)環(huán)境，進(jìn)行系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、程序編寫、仿真實(shí)驗(yàn)和調(diào)試等基本技能；（5.2）+5能夠從工程與社會(huì)關(guān)系的角度對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理性分析。（6.2）+3、成績(jī)考核與評(píng)定序號(hào)考核內(nèi)