PLC課程設(shè)計(jì)皮帶要點(diǎn)

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1、 課 程 設(shè) 計(jì) 學(xué) 期： 2014~2015 學(xué)年 第一學(xué)期 課 程 名 稱： 綜 合 訓(xùn) 練 年 級： 2012級 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級： 機(jī)電 1201 學(xué) 號 : 201211061128 學(xué) 生 姓 名： 鄭凱能 院 系：機(jī)械工程與電氣自動化學(xué)院 日 期： 2014

2、.11.11 1 皮帶系統(tǒng) PLC控制 隨著工業(yè)發(fā)展和工業(yè)改革的不斷深入， 工廠和企業(yè)開始使用生產(chǎn)線 來生產(chǎn)，在大大節(jié)省效率的同時(shí)也節(jié)省了生產(chǎn)成本 ! 那么如何讓快捷方便的去控制生產(chǎn)線上的皮帶呢？這也成為了人們考慮的重點(diǎn)，無 疑 PLC是完美的選擇。行為 PLC具有 通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面 廣、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)、編程容易等特點(diǎn)。并且 PLC 在工業(yè) 自動化控制特別是順序控制方面具有突出優(yōu)勢。

3、 一、控制要求 如圖所示，需要控制裝置為給料機(jī)， 1#皮帶輪、 2#皮帶輪、 3#皮帶輪。 達(dá)到物料從給料機(jī)出來送到料倉不漏料完全送到料倉的要求。 2 1．系統(tǒng)的控制要求 ： A. 啟動控制 逆流方向啟動。即啟動按鈕按下， PLC的程序按照： 3#

4、皮帶啟動 延時(shí) 1 2# 皮帶啟動 延時(shí) 2 1# 皮帶啟動 延時(shí) 3 給料機(jī)啟動 的順序，進(jìn)行控制。 B. 停車控制 順流方向停車。即停車按鈕按下， PLC的程序按照： 給料機(jī)停車 延時(shí) 4 1#皮帶停車 延時(shí) 5 2#皮帶停車 延時(shí) 6 3#皮帶停車 的順序，進(jìn)行控制。 這樣的控制，目的有以下幾個： 1）可以避免設(shè)備同時(shí)啟動時(shí)，因啟動電流太大而對電網(wǎng)的沖擊，造成設(shè)備啟動失?。ㄗⅲ阂慌_變壓器下的電網(wǎng)，當(dāng)其供電電流太大時(shí)，將會使該電網(wǎng)電壓降低， 從而使接觸器線圈， 因電壓降低而產(chǎn)生的電

5、磁吸力不夠，使接觸器不能吸合，電機(jī)的供電主電路失電停車） 。當(dāng)采用設(shè)備按時(shí)間順序，分別啟動，可有效的躲過電機(jī)啟動時(shí)的電流沖擊。 2） 逆流方向啟動。可以防止因設(shè)備故障而造成的堆料現(xiàn)象（注：如果先啟動給料機(jī)，而 1#皮帶為停車現(xiàn)象，則給料機(jī)送出的原料，將被堆放在 1#皮帶上 , 這被認(rèn)為是一種故障） 。 3） 啟動時(shí)各設(shè)備的延時(shí)時(shí)間，應(yīng)該按照設(shè)備電機(jī)功率的大小設(shè)定 3 設(shè)備功率大的時(shí)間長一些，小的短一些（見表二） 4） 順流停車，其目的也是為了產(chǎn)生堆料現(xiàn)象。即設(shè)備全部

6、停車后， 各皮帶上因該沒有原料。 5） 順流停車時(shí)，各皮帶延時(shí)的時(shí)間，應(yīng)該按照皮帶的大?。ㄩL短） ， 進(jìn)行設(shè)定。皮帶長的應(yīng)延時(shí)時(shí)間長一些，反之短一些（見表二） ，以確保 皮帶上的原料能全部送完。 C. 故障控制 按物流方向，故障點(diǎn)以上的設(shè)備，立刻停車；故障點(diǎn)以下的設(shè)備按停車 順序，進(jìn)行停車。例如，當(dāng) 1#皮帶故障發(fā)生時(shí)， 1#皮帶和給料機(jī)立刻停 車； 2#皮帶延時(shí) 28 秒（ 2#皮帶送料時(shí)間）后停車； 3#皮帶在 2#皮帶停車 16 秒（ 3#皮帶送料時(shí)間）后停車

7、。依次類推。 D. 故障類型 1）過載 由熱繼電器給出 2 ）接觸器故障 由接觸器的輔助觸點(diǎn)給出 3 ）跳閘 由斷路器（空氣開關(guān)）的輔助觸點(diǎn)給出 E. 緊急停車 系統(tǒng)設(shè)有緊急停車按鈕。 一旦該按鈕按下， 后，所有設(shè)備應(yīng)立刻停車（注：停車按鈕是一種保持型常開觸點(diǎn)開關(guān)，一但按下，該觸點(diǎn)閉合并保 4 持閉合狀態(tài)不變，除非人工采取其他方法方可復(fù)位， 使急停按鈕信號斷開） F. 自動許可信號 每臺設(shè)備，設(shè)有一個選擇開關(guān)。當(dāng)這個開關(guān)打在

8、就地方式位置時(shí)， 表明該設(shè)備正處于檢修狀態(tài)，不允許 PLC系統(tǒng)啟動并 控制設(shè)備運(yùn)行。只有當(dāng)給料機(jī)、 1#、2#和 3#皮帶的 4 個選擇開關(guān)都打到 備妥（或集控）位置（狀態(tài)）時(shí) , 系統(tǒng)允許 PLC控制。按下啟動按鈕后， PLC可進(jìn)行上述控制。否則，按下啟動按鈕后， PLC的程序應(yīng)閉鎖其控制。 G. 各種指示燈 1）設(shè)備正常運(yùn)行 由接觸器的輔助觸點(diǎn)控制 2）過載指示 由相應(yīng)的繼電器觸點(diǎn)控制 3）跳閘指示 由 PLC輸出控制（須設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序） . 4) 接觸器故障 由 PLC輸出控制（須設(shè)計(jì)相應(yīng)的程

9、序） 附表 表一 設(shè)備 1#皮帶 2#皮帶 3#皮帶 給料機(jī) 電機(jī)功率 11KW 110KW 55KW 2.2 KW 電機(jī)電壓 380V 380V 380V 380V 電機(jī)電流 23A 210A 110A 5.4A 啟動方式 直接啟動 直接啟動 直接啟動 直接啟動 5 表二 設(shè)備 1#皮帶 2#皮帶 3#皮帶 啟動時(shí)間 5 秒（延時(shí) 3） 15 秒（延時(shí) 2） 10 秒（延時(shí) 1） 送料時(shí)間

10、 8 秒（延時(shí) 4） 28 秒（延時(shí) 5） 16 秒（延時(shí) 6） 二、系統(tǒng)電路圖 4．相關(guān)電器元件型號參考表 1）斷路器 DZ20Y系列斷路器 瞬間 10xI e 型號 規(guī)格 型號 規(guī)格 DZ20Y-100/3300 100 100A DZ20Y-225/3300 125 125A DZ20Y-1

11、00/3300 80 80A DZ20Y-225/3300 160 160A DZ20Y-100/3300 60 60A DZ20Y-225/3300 180 180A DZ20Y-100/3300 50 50A DZ20Y-225/3300 200 200A DZ20Y-225/3300 100 100A DZ20Y-225/3300 225 225A 6 DZ47-63 3 級 動力用微型斷路器 型號 規(guī)格 型號 規(guī)格 DZ47-63 D50 3P 50A DZ

12、47-63 D20 3P 20A DZ47-63 D40 3P 40A DZ47-63 D16 3P 16A DZ47-63 D32 3P 32A DZ47-63 D 9 3P 9A DZ47-63 D25 3P 25A DZ47-63 D 6 3P 6A DZ47-63 2 級 照明用微型斷路器 型號 規(guī)格 型號 規(guī)格 DZ47-63 C50 2P 50A DZ47-63 C16 2P 16A DZ47-63 C40 2P 40A DZ47-63 C 9 2P 9A DZ47-63 C32

13、2P 32A DZ47-63 C 6 2P 6A DZ47-63 C25 2P 25A DZ47-63 C 3 2P 3A 1）接觸器 型號 主觸點(diǎn)電流 型號 主觸點(diǎn)電流 CJ20-20 20A 380V /220V CJ20-160 160A 380V /220V CJ20-40 40A 380V /220V CJ20-200 200A 380V /220V CJ20-60 60A 380V /220V CJ20-260 260A 380V /220V CJ20-100 100A 380V /220V

14、 CJ20-400 400A 380V /220V 2）熱繼電器 型號 電流整定范圍 型號 電流整定范圍 JRS4-09310d 4— 6A LR9F5357 30—50A JRS4-09312d 5.5 — 8A LR9F5369 90— 150A JRS4-25322d 18—25A LR9F5371 132-220A JRS4-40353d 23—32A LR9F7375 200-330A 3）塑皮銅軟線導(dǎo)線規(guī)格 型號 導(dǎo)體截面規(guī)格 型號 導(dǎo)體截面規(guī)格 BVR 2

15、.5 2.5 2 10A BVR 25 252 80-100A BVR 4 4.0 2 15A BVR 35 352 100-150A BVR 6 6.0 2 20A BVR 50 502 150-200A BVR10 102 30A BVR 70 702 200-280A BVR16 162 60A BVR 95 952 300-400A 7 plc 的設(shè)置 2 輸入輸出分配 一、 1I/O 分配 輸入 輸出 啟動 X0 DT Y0 急停 X1

16、 M1 Y1 滿倉信號 X2 M2 Y2 空倉信號 X3 M3 Y3 故障啟動 X4 M4 Y4 二、外接線圖 8 三、順序功能圖的設(shè)計(jì) 1）發(fā)分步、劃分步 1. 將整個工作過程按工序分解 正常啟動 初始狀態(tài) S0 M1啟動 S20 DT啟動 S21

17、 M2啟動 S22 M3啟動 S23 M4啟動 S24 故障啟動 M4啟動 S25 M3啟動 S26 M2啟動 S27 M1啟動 S28 DT啟動 S29 正常停止 DT停止 S30 M1停止 S31 M2停止 S32 M3停止 S33 M4停止 S34 2）動作的確定 2. 對應(yīng)每一步的動作正常啟動 S0 S20 Y1 為 ON M1 轉(zhuǎn)動 S21 Y0 為 ON DT 轉(zhuǎn)動 S22 Y2 為 ON M2 轉(zhuǎn)動 S23 Y3 為 O

18、N M3 轉(zhuǎn)動 S24 Y4 為 ON M4 轉(zhuǎn)動 故障啟動 S25 Y4 為 ON M4 轉(zhuǎn)動 S26 Y3 為 ON M3 轉(zhuǎn)動 S27 Y2 為 ON M2 轉(zhuǎn)動 S28 Y1 為 ON M1 轉(zhuǎn)動 S29 Y0 為 ON DT 轉(zhuǎn)動 9 正常停止 S30 Y0 為 OFF DT 停止 S31 Y1 為 OFF M1 停止 S32 Y2 為 OFF M2 停止 S33 Y3 為 OFF M3 停止 S34 Y4 為 OFF M4 停止 3）轉(zhuǎn)換條件

19、的確定 S0 PLC 上電之初由初始脈沖 M8000與開關(guān) P0 S20 X12 給空倉信號 S21 T0 的常開觸點(diǎn) S22 T1 的常開觸點(diǎn) S23 T2 的常開觸點(diǎn) S24 T3 的常開觸點(diǎn) S25 X13 給故障信號 S26 T5 的常開觸點(diǎn) S27 T6 的常開觸點(diǎn) S28 T7 的常開觸點(diǎn) S29 T8 的常開觸點(diǎn) S30 X11 給滿倉信號同時(shí) X2 給正常停止信號 S31 T10 的常開觸點(diǎn) S32 T11 的常開觸點(diǎn) S33 T12

20、 的常開觸點(diǎn) S34 T13 的常開觸點(diǎn) S0 T14 的常開觸點(diǎn) 10 順序功能圖

21、 11 步進(jìn)梯形圖

22、 12 指令表 13

23、 四、系統(tǒng)的調(diào)試 1 輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器 ( 或計(jì)算機(jī) ) 正確輸入程序。 2．靜態(tài)調(diào)試，按圖 7.3 所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行 PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，并通過手持式編程器 ( 或計(jì)算機(jī) ) 監(jiān)視，觀察其是否 與控制要求一致，否則，檢查并修改、調(diào)試程序，直至

24、指示正確。 3．動態(tài)調(diào)試，按圖 7.3 所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行 系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動程序，后調(diào)試自動程序，觀察指示燈能否按 控制要求動作， 并通過手持式編程器 ( 或計(jì)算機(jī) ) 監(jiān)視，觀察其是否與控制 14 要求一致，否則，檢查線路或修改程序，直至指示燈能按控制要求動作。 五、總結(jié) 本論文設(shè)計(jì)的是一套基于 PLC的供料系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)主要是針對供料系統(tǒng)正常情況下系 統(tǒng)啟動和停止環(huán)節(jié)的順序控制方案的解決。當(dāng)系統(tǒng)接收到順序啟動信號時(shí)，由于設(shè)備

25、 處于同一個電網(wǎng)中及工藝過程的實(shí)際需要，先啟動冶煉爐然后依次啟動直至給料器啟 動完畢時(shí)整個啟動過程完畢。順序停止過程也類似，先停止給料器最后停止冶煉爐 當(dāng)某單體設(shè)備需要臨時(shí)檢修時(shí)，系統(tǒng)將跳入執(zhí)行手動停止子程序，在此手動停止子程 序中，為了避免堆料現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)先停止該單體設(shè)備之前應(yīng)順序停止的設(shè)備然后再停止 此設(shè)備。又當(dāng)某單體設(shè)備處出現(xiàn)緊急意外情況時(shí)，系統(tǒng)將跳入執(zhí)行緊急停止子程序， 因?yàn)槭蔷o急停止，所以在此緊急停止子程序中，就不像手動停止那樣依次停止設(shè)備后 再停止該設(shè)備，而是該設(shè)備及其之前應(yīng)按順序停止的設(shè)備同時(shí)停止，這樣實(shí)現(xiàn)了最短 時(shí)間內(nèi)停止的問題，減小意外發(fā)生的程度。且意外發(fā)生按下緊急停止時(shí)，有相應(yīng)的輸 出端口輸出信號來啟動報(bào)警指示燈，這樣達(dá)到了報(bào)警的控制效果。 課程設(shè)計(jì)作為本科階段的一個最重要的理論和實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)過程，是檢測自己對 本專業(yè)知識及技能理解與掌握的綜合匯總。設(shè)計(jì)中我發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)還有欠缺，知識面 有待提高，實(shí)際應(yīng)用能力有待提高。在以后的工作和生活中，我會不斷的完善自己， 爭取獲得更好的成績。 15