四级皮带输送机电气控制电路PLC课程设计说明书gjjc.docx
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1、山西师范范大学工程学院院SHANNXISSHIFFANDDAXUUE GONNGCHHENGGXUEEYUAAN课程设计计说明书书KE CCHENNG SSHE JI SHUUO MMINGG SHHU 课课程名称称 电气控控制与PPLC课课程设计计 课课题名称称 四级级皮带输输送机电电气控制制电路 专专业班级级 机电系系 110011班 姓姓 名 景玉杰杰 学学 号 11030006001088 指指导教师师 黄秋秋艳 同同 组 者 赵赵志燕、刘刘伟峰、孟孟涛、 付付振国、李李宏波 220122年5月月28日日课题:四四级皮带带输送机机电气控控制电路路一.皮带带输送机机概况及及控制要要求皮带
2、输送送机由44台皮带带机组成成,4台台皮带机机分别用用4台电电动机(M1M4)拖动,如如图1所所示,控控制要求求如下:图1 皮皮带输送送机系统统示意图图(1)启启动时先先起动第第一台皮皮带机(M1),经过过10SS延时,再再依次起起动其它它皮带机机:(2)停停止时应应先停止止最后一一台皮带带机(MM4),待待料运送送完毕后后再依次次停止其其它皮带带机:(3)当当某台皮皮带机发发生故障障时,该该皮带机机及其前前面的皮皮带机立立即停止止,而该该皮带机机后面的的皮带机机待料运运完后才才停止。例例如当MM2故障障时,MM1、MM2应立立即停,经经过100S延时时后,MM3停,再再过100S后MM4停。
3、二.设设计任务务1.设计计和绘制制电气控控制原理理图或PPC II/O接接线图、功功能表图图和梯形形图,编编写指令令程序清清单。2.选选择电气气元件,编编制电气气元件明明细表。3.设设计操作作面板电电器元件件布置图图。5.编写写设计说说明书。设计内容容与要求求一.课程程设计的的性质与与目的本课程设设计是自自动化专专业教学学计划中中不可缺缺少的一一个综合合性教学学环节,是是实现理理论与实实践相结结合的重重要手段段。它的的主要目目的是培培养学生生综合运运用本课课程所学学知识和和技能去去分析和和解决本本课程范范围内的的一般工工程技术术问题,建建立正确确的设计计思想,掌掌握工程程设计的的一般程程序和方
4、方法。通通过课程程设计使使学生得得到工程程知识和和工程技技能的综综合训练练,获得得应用本本课程的的知识和和技术去去解决工工程实际际问题的的能力。二. 课课程设计计的内容容 11.根据据控制对对象的用用途、基基本结构构、运动动形式、工工艺过程程、工作作环境和和控制要要求,确确定控制制方案。2.绘制制四级皮皮带输送送机电气气控制系系统的PPLC I/OO接线图图和梯形形图,写写出指令令程序清清单。 33.选择择电器元元件,列列出电器器元件明明细表。 44.上机机调试程程序。55.编写写设计说说明书。 三三. 课课程设计计的要求求 11.所选选控制方方案应合合理,所所设计的的控制系系统应能能够满足足
5、控制对对象的工工艺要求求,并且且技术先先进,安安全可靠靠,操作作方便。 22.所绘绘制的设设计图纸纸符合国国家标准准局颁布布的GBB47228884电电气图用用图形符符号、GGB6998887电电气制图图和GGB7115987电电气技术术中的文文字符号号制定通通则的的有关规规定。 33.所编编写的设设计说明明书应语语句通顺顺,用词词准确,层层次清楚楚,条理理分明,重重点突出出,篇幅幅不少于于30000字。主要设计计条件1.PLLC实验验设备若若干。2.参考考文献若若干。前 言一.皮带带输送机机PLCC电气控控制系统统设计背背景及目目的皮带输送送机是一一种摩擦擦驱动以以连续方方式运输输物料的的机
6、械,可可以将物物料在一一定的输输送线上上,从最最初的供供料点到到最终的的卸料点点间形成成一种物物料的输输送流程程。皮带带输送机机既可以以进行碎碎散物料料的输送送,也可可以进行行成件物物品的输输送。PLC(PProggrammmabble Loggic Conntroolleer),是是可编程程逻辑控控制器。它它采用一一类可编编程的存存储器,用用于其内内部存储储程序,执执行逻辑辑运算,顺顺序控制制,定时时,计数数与算术术操作等等面向用用户的指指令,并并通过数数字或模模拟式输输入/输输出控制制各种类类型的机机械或生生产过程程。PLLC是一一种专门门为在工工业环境境下应用用而设计计的数字字运算操操作
7、的电电子装置置。它采采用可以以编制程程序的存存储器,用用来在其其内部存存储执行行逻辑运运算、顺顺序运算算、计时时、计数数和算术术运算等等操作的的指令,并并能通过过数字式式或模拟拟式的输输入和输输出,控控制各种种类型的的机械或或生产过过程。PPLC已已经广泛泛应用于于钢铁、石油、化工、电电力、建建材、机机械制造造、汽车车、轻纺纺、交通通运输、环保及文文化娱乐乐等各个个行业。随着科学学技术的的发展,PPLC在在我国各各个工业业控制领领域中得得到了越越来越广广泛的应应用。作作为一名名自动化化专业的的学生,我我们不光光要掌握握好PLLC的理理论知识识,更需需要学会会将所学学习到的的理论灵灵活地应应用到
8、实实践当中中去,这这样才能能真正的的掌握PPLC这这门大有有前途的的技术。本课程设设计是我我校自动动化专业业教学计计划中不不可缺少少的一个个综合性性教学环环节,是是实现理理论与实实践相结结合的重重要手段段。通过过皮带输输送机PPLC电电气控制制系统这这个课题题的设计计,我们们要达到到培养自自身综合合运用本本课程所所学知识识和技能能去分析析和解决决本课程程范围内内的一般般工程技技术问题题,建立立正确的的设计思思想,掌掌握工程程设计的的一般程程序和方方法的目目的。通通过课程程设计可可以得到到工程知知识和工工程技能能的综合合训练,获获得应用用本课程程的知识识和技术术去解决决工程实实际问题题的能力力。
9、二.皮带带输送机机PLCC电气控控制系统统设计步步骤与内内容按照电气气控制系系统的设设计步骤骤,主要要有以下下几个方方面的内内容:1.首先先,我们们要根据据皮带输输送机的的用途、基基本结构构、运动动形式、工工艺过程程、工作作环境和和控制要要求,查查阅相关关技术资资料,比比较各种种控制方方案的优优劣,结结合实际际情况,确确定最优优的控制制方案。2.接下下来,需需要绘制制皮带输输送机电电气控制制系统的的PLCC I/O接线线图和梯梯形图。电电路图设设计时,根根据设计计需要先先画原理理图,画画的时候候需要弄弄懂每一一个元器器件的工工作原理理与接法法,这需需要参考考大量的的文献资资料;设设计完成成后需
10、要要与同学学老师讨讨论讨论论;以上上步骤完完成后还还需要依依照原理理图画好好接线图图,方便便以后接接线调试试,这样样能够节节省大量量时间,并并且出现现故障的的概率会会大大降降低。这这么做是是为了在在出现故故障的时时候能够够依据电电路原理理图与接接线图快快速找到到问题所所在。4.电路路图完成成后也就就是硬件件平台搭搭建好后后,就需需要编写写程序。在在工业控控制领域域中,需需要编写写的程序序不外乎乎PLCC与伺服服驱动器器的连接接控制,PPLC与与变频器器的连接接控制,触触摸屏与与PLCC的连接接控制。这这些在电电路原理理图设计计的时候候就需要要与软件件编程相相联系起起来或者者说是同同时进行行,这
11、样样能方便便分配好好相应的的控制引引脚关系系,并且且在出现现故障的的时候能能知道到到底是硬硬件故障障还是软软件故障障。3.然后后,根据据设计的的要求与与特点,结结合实际际的条件件,选择择合适的的电器元元件,列列出电器器元件明明细表。4.以上上工作做做完后就就需要现现场通电电调试。这这个过程程中可能能会出现现各种各各样的问问题。在在出现问问题时,需需要耐心心,冷静静地分析析各种出出现问题题的原因因,逐个地排排除。5.总结结本次设设计中遇遇到的问问题与收收获,编编写设计计说明书书。最后,感感谢在本本次课程程设计中中给我们们耐心提提供指导导的老师师以及学学校给我我们提供供的良好好学习环环境及各各种实
12、验验训练软软硬件条条件。本本报告编编写过程程中由于于作者水水平有限限,难免免会出现现错漏之之处,恳恳请各位位指导老老师批评评指正。目 录录第1章 概述66第2章 控制方方案论证证10第3章 控制系系统硬件件设计112第4章 控制系系统软件件设计115第5章 软件的的调试228结束语330参考文献献31第1章 概述1.1皮皮带输送送机用途途、基本本组成结结构及工工作过程程1.1.1 皮皮带输送送机用途途皮带输送送机又称称带式传传动机,是是一种连连续运输输机械,也也是一种种通用机机械。皮皮带输送送机被广广泛应用用在港口口、电厂厂、钢铁铁企业、水水泥、粮粮食以及及轻工业业的生产产线。即即可以运运送散
13、状状物料,也也可以运运送成件件物品。工工作过程程中噪音音较小,结结构简单单。皮带带输送机机可用于于水平或或倾斜运运输。皮皮带输送送机还应应用与装装船机、卸卸船机、堆堆取料机机等连续续运输移移动机械械上。皮皮带输送送机由皮皮带、机机架、驱驱动滚筒筒、改向向滚筒、承承载托辊辊、回程程托辊、张张紧装置置、清扫扫器等零零部件组组成。在在大型港港口或大大型冶金金企业,皮带输送机得到最广泛的应用。其总长度可大十几千米。 普通皮带输送机的提升角度一般不大20度,原因是当皮带输送机的倾角大于20度时对大多数的物料来讲都会发生物料下滑的情况,即物料在皮带上的摩擦力过小发生下滑。对输送煤炭的皮带输送机一般提升角度
14、不大于15度,对输送烧结球团的皮带输送机提升角度不大于12度。如果物料相对粒度较小,其提升角度可选较大值。特殊的皮带输送机其提升角度可大于45度,其皮带的构造是特殊制造的。在此不做详述。 皮带输送机的驱动装置由单个或多个驱动滚筒驱动,驱动电机也可以是单个电机或多个电机驱动。一般驱动装置包括电动机、减速机、液力偶合器、制动器或逆止器等组成。偶合器的作用是改善皮带输送机的启动性能。制动器和逆止器是为了防止当皮带输送机停机时皮带向下滑动。 皮带输送机的电气保护和控制装置主要有:拉绳开关、皮带跑偏检测开关、皮带打滑检测、皮带防撕裂检测、料流检测、堵料检测、皮带秤。 皮带输送机所用的皮带有多种选择,如钢
15、芯带,帆布芯带,尼龙带,聚脂带等。对载荷较小的皮带输送机一般选择帆布带。如果皮带的载荷较大时可采用钢芯带。所谓钢芯带是皮带中的芯部采用较细的钢丝绳承受载荷 皮带输送机的输送能力可以为几百千克/小时到万吨/小时,皮带的宽度可以从100-200mm到2600mm 皮带输送机的张紧装置有多种形式。如重锤张紧,螺旋张紧,液压张紧等。 皮带输送机的托辊一般采用槽形托辊组,个别情况采用吊挂式托辊组。 皮带输送机的承载托辊组的槽角一般选择为30-35度。个别情况选择40度槽角。较少选择大于或等于45度槽角的托辊组。 皮带输送机是散料连续运输机械,是应用于短距离连续运输的的重要机械设备。1.1.2 皮皮带输送
16、送机概况况及控制制要求皮带输送送机由44台皮带带机组成成,4台台皮带机机分别用用4台电电动机(M1M4)拖动,如如图1所所示,控控制要求求如下: 图11-1 皮带输输送机系系统示意意图(1)启启动时先先起动第第一台皮皮带机(M1),经过过10SS延时,再再依次起起动其它它皮带机机:(2)停停止时应应先停止止最后一一台皮带带机(MM4),待待料运送送完毕后后再依次次停止其其它皮带带机:(3) 当某台皮皮带机发发生故障障时,该该皮带机机及其前前面的皮皮带机立立即停止止,而该该皮带机机后面的的皮带机机待料运运完后才才停止。例例如当MM2故障障时,MM1、MM2应立立即停,经经过100S延时时后,MM
17、3停,再再过100S后MM4停。1.2 设计要要求和任任务(1)设设计和绘绘制电气气控制原原理图或或PC I/OO接线图图、功能能表图和和梯形图图,编写写指令程程序清单单。(2)选选择电气气元件,编编制电气气元件明明细表。(3)设设计操作作面板电电器元件件布置图图。(4)上上机调试试程序(5)编编写设计计说明书书。44第2章 控制方方案论证证2.1 继电器器控制方方案继电器控控制系统统具有以以下特点点:(1)逻逻辑控制制继电器控控制系统统控制逻逻辑采用用硬件接接线,利利用继电电器机械械触点的的串联或或并联等等组合成成控制逻逻辑,其其连线多多且复杂杂、体积积大、功功耗大,系系统构成成后,想想再改
18、变变或增加加功能、较较为困难难。(2)控控制速度度继电器控控制系统统依靠机机械触点点的动作作实现的的,工作作频率低低,触点点的开关关动作一一般在几几十毫秒秒数量级级,且机机械触点点还会出出现抖动动问题。(3)顺顺序控制制继电器控控制是利利用时间间继电器器的滞后后动作来来完成时时间上的的顺序控控制。时时间继电电器内部部的机械械结构易易受环境境温度变变化的影影响,造造成定时时的精度度不高。(4)灵灵活性及及可扩展展性继电器安安装后,受受电气设设备触电电数目的的有限性性和连线线复杂等等原因的的影响,系系统在今今后的灵灵活性、扩扩展性很很差。(5)计计数功能能继电器控控制可实实现逻辑辑功能,但但不具备
19、备计数的的功能。(6)可可靠性和和可维护护性继电器控控制使用用大量的的机械触触电,触触电在开开闭时会会产生电电弧,造造成损伤伤并伴有有机械磨磨损,使使用寿命命短,运运行可靠靠性差,不不易维护护。2.2 微机控控制方案案微机控制制具有体体积小、功功耗低、性性能可靠靠、价格格低廉、使使用方便便灵活、易易于产品品化等诸诸多优点点,特别别是强大大的面向向控制的的能力,使使它在工工业控制制、智能能仪表、外外设控制制、家用用电器、机机器人、军军事装置置等方面面得到了了极为广广泛的应应用。但与此同同时,由由于微机机控制系系统所有有的电路路集中在在一块电电路板上上,其实实现的功功能、输输入输出出的点数数受到限
20、限制,而而且系统统的散热热性,维维护性受受到考验验,若其其中一部部分损坏坏,其只只能全部部更换。另另外,微微机控制制系统开开发周期期长,一一旦要有有变化修修改比较较麻烦。2.3 PLCC控制方方案PLC种种类繁多多,但其其结构和和工作原原理基本本相同。PPLC其其实就是是专为工工业现场场应用而而设计的的计算机机,采用用了典型型的计算算机结构构,主要要是由中中央处理理器(CCPU)、存存储器、输输入/输输出单元元,电源源及编程程器几大大部分组组成。PPLC控控制具有有以下特特点:(1)控控制逻辑辑PLC采采用存储储器逻辑辑,其控控制逻辑辑以程序序方式存存储在内内存中,要要改变控控制逻辑辑只需改改
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