PLC控制皮帶運輸機的設(shè)計

南京化工職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGEPAGEI南京化工職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文設(shè)計題目：PLC控制皮帶運輸機的設(shè)計姓名：所在系部：班級名稱：學號：指導(dǎo)老師：2013年2月25日PAGEIIPAGEIIPAGEII目錄TOC\o"1-3"\h\u25623摘要 II24583第1章PLC概述 1138541.1PLC的發(fā)展 141181.2PLC的定義 1326731.3PLC的特點 1169171.3.1高可靠性 2274341.3.2應(yīng)用靈活、使用方便 2295791.3.3控制過程的編程語言簡單 242831.4PLC組成 347661.5PLC的工作原理 4192771.6PLC的分類 5179631.6.1小型PLC 517941.6.2中型PLC 539941.6.3大型PLC 5138681.7PLC的主要技術(shù)指標 5236401.8PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容及原則 6192941.8.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容 631011.8.2在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時．應(yīng)遵循以下基本原則 718714第2章皮帶傳輸機集中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程 8231451.1皮帶傳輸機的結(jié)構(gòu) 8153221.2皮帶運輸機的電氣控制要求 9196751.3皮帶運輸機的總體方案確定 922923第3章控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 1154563.1PLC選型 1165793.1.1信號的確定 1135633.1.2PLC型號確定 11296443.2I/O點分配 13262333.3PLC外圍硬件電路的設(shè)計與硬件電路圖 1375983.3.1PLC外圍硬件電路圖 1355793.3.2硬件電路主電路圖及說明 14127863.4硬件電路的接線要求 1530454第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 1699033.1軟件設(shè)計思路 16311413.2程序流程圖與梯形圖及說明 1632529第5章抗干擾的設(shè)計 19178824.1設(shè)備選型 19139604.2綜合抗干擾設(shè)計 1930416第5章系統(tǒng)調(diào)試 206830總結(jié) 2128130致謝 2212559參考文獻 23摘要隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，近年來單片機發(fā)展十分迅速，一個以微機應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決。溫度是工業(yè)對象中的一個重要的被控制參數(shù)。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度、高速度的控制要求，而使用以單片機為核心的數(shù)字式溫度測試儀表，因其性能好、體積小、耗能低、抗干擾能力強和使用方便等優(yōu)點，正得到越來越廣的應(yīng)用。針對中小型皮帶運輸機的控制系統(tǒng)采用繼電器控制，存在可靠性差、勞動強度大、生產(chǎn)效率低的問題，開發(fā)一種基于PLC的皮帶運輸機控制裝置。本控制系統(tǒng)選用CPM2A系列PLC作為控制器。在硬件電路設(shè)計中，完成PLC選型及外部低壓電器的選用，設(shè)計了硬件接線圖，提出了接線要求，使之具有控制和保護作用。在軟件設(shè)計中，給出了程序流程圖，并設(shè)計出梯形圖程序。將硬件和軟件有機結(jié)合，使控制系統(tǒng)運行可靠，達到了預(yù)期的設(shè)計目的。關(guān)鍵詞:皮帶運輸機；PLC；集中控制PAGE23PAGE23PAGE23第1章PLC概述1.1PLC的發(fā)展1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC），研制出了世界上第一臺可編程控制（ProgrammableLogicController,簡稱PLC），在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿意效果，可編程控制器由此誕生。早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，只具有邏輯運算功能。20世紀70年代中期，微處理器及其他大規(guī)模集成電路芯片成為其核心部件，是其具有自我診斷功能，可靠性、性價比有很大突破。到20世紀80年代，可編程控制器采用微處理器（CPU）、只讀存儲器、隨機存儲器或是單片機作為其核心，處理速度大大提高，功能更強體積又小。90年代末，PLC幾乎完全計算機化，各種智能模塊不斷開發(fā)出來，使其不斷擴展著它在各類工業(yè)控制過程中的作用。1.2PLC的定義PLC自問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化，國際電工委員會（IEC）先后頒布了PLC標準的草案第一、二、三稿，并在1987年作了如下的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程控制器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及基有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充基其功能的原則設(shè)計的。”總之，可編程控制器是一臺專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計的計算機，它是將傳統(tǒng)的計算機技術(shù)、繼電器技術(shù)和通信技術(shù)相融合而發(fā)展起來的一種新型的控制裝置。在具體的國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用中，由于它不是針對某一具體的工業(yè)應(yīng)用，因此它的硬件應(yīng)根據(jù)實際需要來進行配置，其軟件則根據(jù)控制要求進行編寫。1.3PLC的特點PLC是傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以要工業(yè)控制方面，它具有繼電器或通用計算機所無法比擬的特點。1.3.1高可靠性PLC的高可靠性主要表現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面：（1）在硬件方面由于采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源，并且對選用的器件進行嚴格的篩選，加上合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最后加固、簡化安裝，因此PLC具有很強硬的抗振動沖擊性能；無觸點的半導(dǎo)體電路來完成大量的開關(guān)動作，就不會出現(xiàn)繼電器系統(tǒng)中的器件老化、脫焊、觸點電弧等問題；所有的輸入/輸出接口都采用光電隔離措施，使外部電路和PLC內(nèi)部電路能有效的進行隔離；PLC模塊式的結(jié)構(gòu)，可以在其中一個模塊出現(xiàn)故障時迅速地判斷出故障的模塊并進行更換，這樣就能盡量的縮短系統(tǒng)的維修時間。（2）在軟件方面PLC的監(jiān)控定時器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運行處理器的延遲，保證在程序出現(xiàn)錯誤和程序調(diào)試時，避免因程序錯誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當CPU、電池、I/O口、通信等出現(xiàn)異常時，PLC的自診斷功能可以檢測到這些錯誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴大；停電時，后電池和正常工作時一樣，進行對用戶程序及動態(tài)數(shù)據(jù)的保護，確保信息不丟失。1.3.2應(yīng)用靈活、使用方便模塊化的PLC設(shè)計，使用戶能根據(jù)自己系統(tǒng)的大小、工藝流程和控制要求等來選擇自己所需要的PLC模塊并進行資源配置和PLC編程。這樣，控制系統(tǒng)就不需要大量的硬件裝置，用戶只需根據(jù)控制需要設(shè)計PLC的硬件配置和I/O的外部接線即可。1.3.3控制過程的編程語言簡單PLC的編程語言采用繼電器控制電路的梯形圖語言，清晰直觀。雖然PLC 是以微處理器為核心的控制裝置，但是它不需要用戶有很強的程序設(shè)計能力，只在用戶具備一定的計算機軟、硬件知識和電器控制方面的知識即可。1.4PLC組成（1）中央處理器PLC的CPU與通用微機的CPU一樣，它是PLC的核心部分，相當于PLC的“大腦”。它通過系統(tǒng)總線與用戶存儲器、輸入/輸出（I/O）、通信端口等單元相連。通過制造廠家預(yù)制在系統(tǒng)存儲器內(nèi)部的系統(tǒng)程序完成各項任務(wù)。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數(shù)據(jù)到存儲器、檢驗用戶程序、從存儲器上讀取和執(zhí)行程序，還可以進行PLC內(nèi)部故障的診斷等。（2）存儲器根據(jù)存儲器存儲內(nèi)容的不同，我們把存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。系統(tǒng)程序存儲器：用來存入軟件的存儲器。系統(tǒng)程序相當于計算機操作系統(tǒng)，是PLC廠家根據(jù)選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內(nèi)容。用戶程序存儲器：用來存放用戶根據(jù)控制要求編制的程序。不同類型的PLC，其存儲容量也不一樣。數(shù)據(jù)存儲器：用以存放PLC運行中的各種數(shù)據(jù)的存儲器。因為運行中數(shù)據(jù)不斷變化，所以這種存儲器必須可讀寫。（3）輸入/輸出單元輸入/輸出單元是PLC與外部設(shè)備連接的紐帶。輸入單元接收現(xiàn)場設(shè)備向PLC提供的開關(guān)量信號，經(jīng)過處理后，變成CPU能夠識別的信號。輸出單元將CPU的信號經(jīng)處理后來控制外部設(shè)備的。（4）電源部分不同型號的PLC有不同的供電方式，所以PLC電源的輸入電壓既有12V和24V直流，又有110V和220V交流。（5）編程器幾乎每個PLC廠家都有自己的編程器，用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測程序的運行情況。在出現(xiàn)故障時，通過編程器可能很方便的找出錯誤。（6）特殊功能單元主要包括模擬量輸入/輸出單元、遠程I/O模塊、通信模塊、高速計數(shù)模塊、中斷輸入模塊和PID調(diào)解模塊等。隨著PLC的進一步發(fā)展，特殊功能單元的應(yīng)用也越來越多。1.5PLC的工作原理當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。（1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。（3）輸出刷新階段當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。1.6PLC的分類1.6.1小型PLC連接開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊以及其它各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數(shù)、算術(shù)運算、數(shù)輸入/輸出點數(shù)在128點以下的PLC稱為小型PLC。其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，它可以據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。1.6.2中型PLC輸入/輸出點數(shù)在128-512點之間的 PLC稱為中型PLC。它除了具有小型機所能實現(xiàn)在功能外，還具有強在的網(wǎng)絡(luò)通信功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。1.6.3大型PLC輸入/輸出點數(shù)大于512的PLC稱為大型PLC。它具有強大的軟件硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級通信網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。另外大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機器具有更高的可靠性。1.7PLC的主要技術(shù)指標（1）存儲器容量存儲器用來存儲程序和系統(tǒng)參數(shù)等，其容量是由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器組成的。程序存儲器容量大小決定了用戶所能編寫程序的長度。一般中小型PLC的存儲器容量在16KB以下，大型的PLC可達到2MB左右。（2）輸入/輸出點數(shù)輸入/輸出點數(shù)是指根據(jù)工業(yè)系統(tǒng)控制要求所得到的對應(yīng)于PLC的輸入/輸出端的個數(shù)。I/O點數(shù)越多，說明需要控制的器件和設(shè)備就越多。（3）掃描時間掃描時間是指CPU內(nèi)部根據(jù)用戶程序，按邏輯順序，從開始到結(jié)束掃描一次所需的時間。PLC用戶手冊一般給出執(zhí)行指令所用的時間。（4）指令種類和數(shù)量指令的種類和數(shù)量決定了用戶編制程序的方式和PLC的處理能力和控制能力。（5）內(nèi)部寄存的種類和數(shù)量內(nèi)部寄存器主要包括定時器、計數(shù)器、中間繼電器、數(shù)據(jù)寄存器和特殊寄存器等。它們主要用來完成計時、技術(shù)、中間數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)存儲還有其他一些功能。種類和數(shù)量越多，PLC的功能就越強大。（6）擴展能力PLC擴展能力是指PLC是否能具有I/O點數(shù)擴展、功能擴展、聯(lián)網(wǎng)等一些功能。（7）智能模塊的種類和數(shù)量智能模塊是指能完成模擬量控制、遠程控制以及通信等功能模塊。智能模塊種類和數(shù)量越多，說明PLC功能越強大。1.8PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容及原則1.8.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容

（1）選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件)以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象(電動機、電磁閥等)。這些設(shè)備屬于一般的電器元件，其選擇的方法在其他有關(guān)書籍中已有介紹。

（2）PLC的選擇。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性能指標起著重要的作用。選擇PLC，應(yīng)包括機型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（3）分配I/O點，繪制I/O連接圖。

（4）設(shè)計控制程序。包括設(shè)計梯形圖、語句表(即程序清單)或控制系統(tǒng)流程圖?？刂瞥绦蚴强刂普麄€系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。控制系統(tǒng)的設(shè)計必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。

（5）必要時還需設(shè)計控制臺(柜)。

（6）編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說明書、電器固件及電器元件明細表等。1.8.2在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時．應(yīng)遵循以下基本原則（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，搜集資料，并與機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，使用及維修方便。（3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇容量時，應(yīng)適當留有裕量。第2章皮帶傳輸機集中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程1.1皮帶傳輸機的結(jié)構(gòu)皮帶運輸機由皮帶、機架、驅(qū)動滾筒、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。組成結(jié)構(gòu)的示意圖如圖2-1所示：321皮帶；2-托棍；3-傳動輪圖2-1皮帶運輸機的組成圖原材料運輸機輸送示意圖如圖2-2所示：圖2-2原材料皮帶運輸機的輸送示意圖1.2皮帶運輸機的電氣控制要求（1）啟動時先啟動最后一臺皮帶機，然后每隔15S，依次從后向前啟動各臺皮帶機。（2）停車時首先停止最前面一臺皮帶機，待料運送完畢后，每隔30S依次從前向后停止各臺皮帶機。（3）當某臺皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機和前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待料運送完后停止。例如，電機M2發(fā)生故障，M1、M2立即停止，經(jīng)過30S延時后M3停止，再過30S，M4停止。1.3皮帶運輸機的總體方案確定皮帶運輸機控制可采用PLC控制與傳統(tǒng)采用繼電器控制兩種控制方法，兩種控制方法的比較如下：（1）方式：繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。（2）速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。（3）控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。通過對兩種控制方式的比較，PLC控制方式控制效果比較好，可實現(xiàn)皮帶運輸機的自動化；而采用繼電器控制方式，這種控制方式還停留在人工操作，效果也就不是很明顯。為此采用PLC控制皮帶運輸機是一個很好的選擇。而PLC控制方式又分集中控制和分散控制兩塊。集中控制就是一臺多個I/O點PLC控制多臺設(shè)備，實行的是一對多的控制方式；分散控制是多臺PLC，而每臺的PLC的I/O點相對來說就比較少，實現(xiàn)的是多對多的控制方式。兩者的優(yōu)缺點比較如表2-1所示:表2-1方案比較方案優(yōu)點缺點集中控制控制集中、緊湊、易于安裝、占地少、費用少。一旦故障影響全裝置、運行時難于維護。分散控制控制分散、互不影響、便于維護。占地較大、費用略高?？紤]到控制成本，占地等綜合因數(shù)還是采用PLC集中控制方式較為合理。結(jié)合PLC控制與集中控制，本篇論文對皮帶運輸機就采用PLC集中控制方案。第3章控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計3.1PLC選型3.1.1信號的確定（1）輸入信號如表3-1所示：表3-1輸入點信號類型所需輸入端個數(shù)啟動開關(guān)需要1個輸入端停車開關(guān)需要1個輸入端故障開關(guān)需要4個輸入端以上共需6個輸入信號點，考慮到以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充，留有15%的備用點，共需7個輸入點。（2）輸出信號如表3-2所示表3-2輸入點信號類型所需輸出端個數(shù)電動機需要4個輸出端報警燈需要1個輸出端停車需要1個輸出端故障需要4個輸出端以上共需10個輸入信號點，考慮到以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充，留有15%的備用點，共需要12個輸出點。3.1.2PLC型號確定根據(jù)信號類型的確定，可以知道一共需要7個輸入點12個輸出點，所以我們選用日本OMRON公司CPM2A系列30點I/O（輸入為18點輸出為12點）的可編程控制器。如圖3-1所示：圖3.1OMRON歐姆龍PLCCPM2A-30CDR-A它具有以下幾個特點：（1）同步控制CPM2A/2C的高速計數(shù)功能可以和脈沖輸出功能結(jié)合起來，依照輸入脈沖頻率按比例產(chǎn)生一個特定的輸出脈沖。

（2）高速處理高速處理包括50ms的快速響應(yīng)輸入，更短的掃描周期（0.64ms/LD）和1ms的定時器，高速處理可以在很大程度上提高生產(chǎn)效率，以包裝機械為例，這可以顯著縮短檢測標簽記號和檢測產(chǎn)品之間的時間間隔。

（3）高速計數(shù)器CPM2A/2C支持單軸高速計數(shù)20kHz單相或5kHz雙相，線形計數(shù)方式（加/減）從-8388608到388607四軸高速計算（中斷計數(shù)方式）2kHz單相加或減從0000到FFFF

（4）脈沖輸出位置控制CPM2A/2C支持4種脈沖方式2點：10-10kHz脈沖輸出1點：10-10kHz(加/減速定位)脈沖輸出2點：PWM輸出0.1-999.9Hz0-100%1點：同步控制功能

（5）RS232端口

CPM2A/2C提供一個內(nèi)置的RS232C端口能方便地連接可編程終端，確認操作環(huán)境和調(diào)試時能實現(xiàn)可視化。(6)價格低廉在價格方面PLC也是比較便宜的，因為1個PLC就可以控制整個控制系統(tǒng)。3.2I/O點分配一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制一一對應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號分配給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素按邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報警輸出點。I/O分配表如表3-3所示。表3-3I/0分配表輸入信號輸出信號信號類型輸入點信號類型輸出點啟動按扭SB100000電機M401000停車按扭SB200001電機M301001故障按扭SB300002電機M201002故障按扭SB400003電機M101003故障按扭SB500004報警燈01004故障按扭SB600005停車01005故障101006故障201007故障301008故障4010093.3PLC外圍硬件電路的設(shè)計與硬件電路圖3.3.1PLC外圍硬件電路圖SB1為啟動按扭（00000）。SB2為停止按扭（00001）。SB3-SB6為四臺電機所對應(yīng)的故障信號（電機正常時為常開信號，有故障信號時為常閉信號）。經(jīng)SB3-SB6（00002-00005）輸入PLC處理。01004為故障報警輸出。當任何一臺電機發(fā)生故障，HA便開始報警。電機的故障信號（過流、斷相、短路、過載）可由熱繼電器，交流接觸器來檢測。PLC外圍硬件電路圖如圖3-2所示圖3.2PLC與外設(shè)之間的接線圖3.3.2硬件電路主電路圖及說明在圖3-3所示中，通過QF1的閉合，電流經(jīng)過接觸器的線圈，使主電路吸合，使四臺電機啟動，控制皮帶機運作。線圈KM1控制電機M1、線圈KM2控制電機M2、線圈KM3控制M3、線圈KM4控制M4。在主電路中，如果某一臺電機發(fā)生故障，都可由對應(yīng)的低壓電器來切斷電路，進行保護。刀開關(guān)QF起電源隔離作用。熔斷器FU作為電路后備短路保護。熱繼電器FR具有對電機過載保護作用，與電動機的反時限特性配。圖4主電路圖3.4硬件電路的接線要求在硬件電路圖的基礎(chǔ)上（如圖3、圖4），對一些相關(guān)的控制接線做一些要求：（1）采用“遠程集中”控制，完全由PLC按照工藝要求來啟動生產(chǎn)線上各個設(shè)備。（2）電動機容量小于10KW或其容量不超過電源變壓器容量15%~20%，可實行直接啟動（3）交流接觸器的容量根據(jù)電機功率來選取，所有接觸器線圈電壓均為AC220V。（4）所有電機都配有相應(yīng)的低壓電器保護；具有短路、過載、過電流、斷相等保護功能。（5）電控系統(tǒng)采用三相四線制供電系統(tǒng)。（6）PLC的故障輸出端直接接到AC220V報警器。第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計3.1軟件設(shè)計思路根據(jù)加工工藝要求和用戶使用需要，同時考慮到各設(shè)備的安全性、故障保護與報警運行狀態(tài)顯示的要求，以及實現(xiàn)系統(tǒng)各設(shè)備協(xié)調(diào)工作功能，用梯形圖語言編制整個控制程序。在考慮皮帶機發(fā)生故障時，每臺皮帶機運行相隔的時間用定時器控制。在集控方式下，系統(tǒng)啟動后，通過定時器控制，依次啟動各臺電機。3.2程序流程圖與梯形圖及說明圖5流程圖首先PLC上電初始化，然后按下啟動按扭(00000)，M4電機先啟動，然后每隔15S啟動M3、M2、M1電機。當需要電機停止工作時，只需要按下按扭（00001），第一臺電機立即停止工作，以免繼續(xù)送料，接著通過每隔30S停止M2、M3、M4電機。當電機出現(xiàn)故障時，按下故障按扭（每臺電機都有個故障按扭），這臺電機以及此電機之前的電機馬上停止工作，在通過30S定時器停止后面的電機。系統(tǒng)動作過程的流程圖如圖5所示。根據(jù)控制要求及流程圖，做出梯形圖,如圖6所示，在程序中，01000、01001、01002、01003控制電機M4、M3、M2、M1；01004作為故障報警燈,01006、01007、01008、01009故障輸出，01005為停車輸出。每個電動機啟動的時間用定時器控制。當按下啟動按扭00000時，使線圈KM4的通電，使KM4主電路通電，接觸器閉合，電機M4啟動，然后每隔15S（由定時器TIM000、TIM001、TIM002控制）KM3、KM2、KM1線圈通電，主電路閉合，相應(yīng)的電動機開始工作。接下來是停車過程，按下停車按扭（00001），使M1電機停止，然后每隔30S按M2、M3、M4順序停止。通過低壓電器的保護（短路、過載，過電流等）切斷電路，保證安全。在出現(xiàn)故障時是用手動來控制的。當M2電機發(fā)生故障時，可按下00004按扭，M2與M1電機立即停止，然后通過T004的定時30S，切斷M3；通過T003定時30S，切斷M4。圖6梯形圖程序第5章抗干擾的設(shè)計4.1設(shè)備選型在選擇設(shè)備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實績。在選擇國外進口產(chǎn)品要注意：我國是采用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。由于我國電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對系統(tǒng)抗干擾性能要求更高，在國外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產(chǎn)品時，按我國的標準（GB/T13926）合理選擇。4.2綜合抗干擾設(shè)計主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種如果抑制措施。主要內(nèi)容包括：對PLC系統(tǒng)及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進行隔離、濾波，特別是原理動力電纜，分層布