PLC控制皮带运输机的设计
基于PLC的皮带运输机控制装置的设计
基于PLC的皮带运输机控制装置的设计基于PLC的皮带运输机控制装置的设计一、引言随着工业化进程的发展,传统的手动控制方式已无法满足工业生产的要求。
自动化控制系统的广泛应用,有效提高了生产效率和质量。
皮带运输机作为一种常用的物料输送装置,在物流和生产领域有着广泛的应用。
为了提高皮带运输机的运输效率和安全性,本文基于PLC控制技术,设计了一种皮带运输机控制装置。
二、皮带运输机的原理及控制需求皮带运输机主要由电机、减速器、皮带以及支撑结构等部分组成。
其原理是通过电机驱动皮带带动物料进行运输。
在控制方面,皮带运输机需要具备下列功能:1. 启停控制:能够实现对电机的启停控制,确保运输机在需要时能够正常启动,不需要时能够及时停止。
2. 速度调节控制:能够调节电机转速,以满足不同工况下的输送要求。
3. 位置控制:能够准确控制皮带的位置,确保物料在传送过程中不偏移。
4. 故障保护控制:能够监测皮带运输机的工作状态,一旦发生异常情况及时停机,保护设备和人员安全。
三、基于PLC的皮带运输机控制装置设计基于上述控制需求,本文采用PLC作为控制核心,设计了一种基于PLC的皮带运输机控制装置。
1. PLC的选择本设计选用了一款功能强大且可编程性高的PLC,具备多个输入输出接口,并且支持多种通信协议和编程语言。
2. 电机启停控制通过PLC的输出接口与皮带运输机的电机进行连接,采用直接开关控制电机的启停。
PLC通过接收启动信号,控制输出接口输出高电平信号给电机,实现电机的启动;同时,通过接收停止信号,控制输出接口输出低电平信号给电机,实现电机的停止。
3. 速度调节控制通过PLC的模拟量输出接口,与电机的调速设备(如变频器)相连接。
PLC通过接收速度调节信号,通过模拟量输出接口输出相应的模拟量信号给电机的调速设备,实现电机的转速调节。
4. 位置控制通过PLC的数字量输出接口与皮带运输机的位置控制装置相连接。
PLC通过接收位置控制信号,控制输出接口给位置控制装置发送相应的数字量信号,实现对皮带位置的控制。
PLC第二篇 任务8 PLC控制皮带运输机
PLC技术应用
(五)程序调试 在计算机中编写的梯形图经过程序检查无误后,进行
转换并传至PLC。首先,在不接通主电路电源的情况下, 空载调试;然后,接通主电源,进行系统调试。
从多个分支流程中根据条件选择某
一分支,状态转移到该分支执行,其他 分支的转移条件不能同时满足,即每次 只满足一个分文转移条件,称为选择性 分支。选择性分支示例,如左图所示。
选择性分支示例图
PLC技术应用
任务准备
该状态转移图有三个分 支流程顺序。其中S20为分支 状态。根据不同的条件(X000、 x010、X020),选择执行其中 的一个分支流程。当X000为 ON时执行第一分支流程, X010为ON时执行第二分支流 程;X020为ON时执行第三分 支流程。X000,X010, X020不能同时为ON。50为汇 合状态,可由S22、S32、 S42任一状态驱动。
PLC技术应用
PLC技术应用
篇幅名称: 第二篇 基础应用篇
任 务8 : PLC控制皮带运输机
PLC技术应用
1.掌握PLC的选择流程步进指令的应用;
任
2.掌握皮带运输机PLC外部接线及
务
操作;
目
3.应用PLC技术实现对皮带运输机的
标
控制。
重点:掌握PLC的选择流程步进指令的应用; 难点:掌握梯形图转换法的编写方法。
PLC技术应用
任务引入
•
皮带运输机向大型面粉加工机料斗送小麦、玉米、高粱,控制要求如下:按
下启动按钮SB1,小麦供料斗出料口打开;此时若按下SB2,玉米出料口打开;
若按下SB3,玉米出料口打开。皮带运输机,如图所示。
皮带运输机图
基于plc的皮带运输机控制系统设计毕业设计
基于plc的皮带运输机控制系统设计毕业设计近年来,工业自动化技术在各行业中广泛应用,其中皮带运输机控制系统也越来越受到注重。
本文将针对这一问题进行探讨,重点介绍基于PLC的皮带运输机控制系统设计方案。
一、系统设计基础皮带运输机是一种广泛应用于工厂、码头、矿山等场所的物料输送设备。
其工作原理是将被输送的物品放到皮带上,通过电机带动皮带转动,实现物品的运输。
控制皮带运输机的核心是设计一个控制系统,使得皮带运输机能够高效、稳定地工作。
二、设计要素1. 控制器的选型PLC是工控系统中较为常见的一种控制器,其优点是稳定性高、易于编程、可扩展性强。
在控制系统中,PLC选型要考虑运输机的规模、负荷、环境等因素,使其能够满足对控制精度、反应速度和实时性等方面的要求。
2. 控制系统的组成控制系统主要由传感器、执行器、中央处理器(CPU)、输入/输出模块(I/O模块)等组成。
传感器负责检测物品的位置、速度、重量等信息,执行器则完成控制信号的输出。
CPU负责控制整个系统的运行,进行指令的处理和数据的传输,I/O模块则连接所有设备,进行信号的输入和输出。
3. 控制系统的程序设计在设计控制系统的程序时,应根据实际情况编写适当的控制程序,例如确定启动、停止、加速、减速的条件和时机;设计皮带运输的速率、位置控制程序;编写报警程序,实现故障检测和报警。
4. 系统的安全设计在皮带运输机的控制系统中,安全设计是至关重要的一个环节。
如在触及限位开关的情况下,皮带运输机应该立即停止,以保证设备不会出现安全隐患。
三、总结基于PLC的皮带运输机控制系统设计,是一个多方面的工程,需要综合考虑机械、电气、控制等多个方面的因素。
在设计过程中,应该注重各项技术设计方案的协调与整合,以实现控制系统的完美运转。
(完整word版)PLC皮带运输机控制系统课程设计
目录第1章控制对象概述 (1)1。
1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程 (1)1.1。
1 皮带运输机用途 (1)1。
1.2 皮带运输机组成及工作原理 (1)1。
2 控制对象对控制系统的要求 (1)1.3 本课题应完成的设计工作 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 继电器控制方案 (3)2.2 单片机控制方案 (3)2。
3 PLC控制方案 (4)2.4 结论 (4)第3章控制系统硬件设计 (5)3。
1 电机及元件选择 (5)3.2 电路设计 (5)3。
2.1 主电路设计 (5)3.2。
2 PLC I/O 接线图设计 (6)第4章控制系统程序设计 (7)4.1 程序组成部分 (7)4.2 主程序 (7)4.3 公用子程序 (8)4.4 手动公用子程序 (8)4。
5 自动公用子程序 (9)4.6 M1电机故障子程序 (10)4。
7 M2电机故障子程序 (11)4。
8 M3电机故障子程序 (12)4。
9 M4电机故障子程序 (12)第5章程序调试 (13)第6章体会心得 (14)附录 (15)参考资料 (18)第1章控制对象概述1。
1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程1。
1.1 皮带运输机用途皮带输送机可以广泛应用于现代化的各种工业企业中,露天采矿场及选矿厂中,在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统中,皮带输送机都得到了广泛应用,水平运输或倾斜运输,皮带输送机的使用都非常方便。
皮带输送机是以连续摩擦驱动的方式用来运输物料。
那么皮带输送机的主要是由输送带和驱动装置组成的。
皮带输送机具有输送量大、结构简单优点,它广泛地应用在矿山、冶金、煤炭等部门,用来输送松散物料或成件物品,根据输送工艺要求,可以单台输送,也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,以满足不同布置型式的作业线需要。
皮带运输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。
皮带运输机的PLC控制
案例三
总结词:安全可靠
详细描述:某港口码头的皮带运输机采用PLC控制系统,安全可靠。通过PLC对皮带运输机的控制, 有效保证了设备的安全运行,避免了安全事故的发生。同时,PLC控制系统还具有故障诊断功能,能 够及时发现并处理设备故障,保证了设备的稳定运行。
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特点
具有输送能力强、距离远、效率 高等优点,同时可实现自动化控 制,操作简便。
皮带运输机的应用场景
1 2
煤炭、矿石等散装物料的输送
适用于矿山、码头等场所,可实现大量物料的连 续运输。
流水线作业
在制造业中,皮带运输机常用于连接各个工艺环 节,实现物料的流水线作业。
3
农业领域
在农业中,皮带运输机可用于粮食、果蔬等的运 输和加工。
输出刷新
PLC根据程序执行的结果更新输出映像寄存器中的 状态,并驱动外部负载。
PLC的编程语言
指令表(IL)
一种类似于汇编语言的文本编程语言。
梯形图(LD)
一种图形化的编程语言,类似于继电器逻辑 图。
结构化文本(ST)
类似于高级编程语言的文本编程语言。
功能块图(FBD)
一种图形化的编程语言,使用块和线来表示 程序逻辑。
冲突和损坏。
启动安全保护
在启动过程中,PLC会监测皮带 运输机的各种安全保护装置,如 跑偏、打滑、超载等,一旦出现 异常情况,立即停止启动,并发
出报警信号。
速度控制
速度控制
通过PLC编程,实现对皮带运输机运行速度的控制。PLC根据预设 程序和外部信号,调整电机转速,从而改变皮带运输机的运行速度。
速度调节范围
皮带运输机的PLC控制
皮带运输机PLC电气控制系统设计
皮带运输机电气控制系统设计任务书姓名:覃光吉专业:09机械1班设计课题:皮带运输机电气控制系统设计设计条件及要求:设计条件:(1)起动:起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积,要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。
其起动顺序为:(2)停止:停止时为了使运输皮带上不残留物料,要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。
其停止顺序为:(3)紧急停止:紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。
(4)故障停止:运转中,当M1过载时,应使PD-1、PD-2、YV 同时停止。
当M2过载时,应使PD-2、YV同时停止;PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。
(5)M1和M2电机功率都是5.5KW。
设计要求: 1、掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力;2、掌握可编程控制器的工作原理及结构特点;3、熟练掌握基本逻辑指令的应用;4、绘制系统的主电路图、继电接触器控制线路图(一张);5、编写设计说明书(一份)。
设计时间:自20**年**月**日至20**年**月**日设计指导人(签字):_________________________教研室主任(签字):_________________________年月日前言 (4)一、机床电气控制技术课程设计的目的 (5)二、设计的内容与步骤 (5)(一)设计的基本原则 (5)(二)设计的内容 (6)三、系统传动方式的确定 (6)(1)往复运动工作机构传动方式的确定 (7)(2)传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适 (8)(3)电动机起动方式的确定 (8)(4)电气系统的保护 (8)四电气控制方案的确定 (13)(一)电气逻辑控制装置的选择 (13)(二)控制方式的选择 (14)(三)系统动作要求 (15)(四)确定I/O点数及PLC的选型 (16)设计总结 (25)感谢信 (26)参考文献 (27)自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了,随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。
带式输送机的PLC控制_毕业设计
西安广播电视大学开放教育试点机械设计及自动化专业(本科)毕业设计(论文)论文题目:带式传输机的PLC控制摘要针对中小型皮带运输机的控制系统采用继电器控制,存在可靠性差、劳动强度大、生产效率低的问题,开发一种基于PLC的皮带运输机控制装置。
本控制系统选用CPM2A系列PLC 作为控制器。
在硬件电路设计中,完成PLC选型及外部低压电器的选用,设计了硬件接线图,计算提出了接线要求,使之具有控制和保护作用。
在软件设计中,给出了程序流程图,并设计出梯形图程序。
将硬件和软件有机结合,使控制系统运行可靠,达到了预期的设计目的。
关键词:皮带运输机、PLC、集中控制PLC for the centralized control of conveyor designAbstract: the control system for small and medium belts transports used relays control, the existence of poor reliability, labor-intensive, low production efficiency, the development of a PLC –based control devices. The control system chosen CPM2A series PLC as controller. In hardware circuit design, complete PLC models and the use of external low voltage electrical design of the hardware, wiring demands made, so that it has control and protection rote. In software design, providing a flowchart procedures. Hardware and software will be integrated to control system operation reliable and attained the desired design objectives.Keyword: belts transport PLC centralized目录第一章绪论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 1.1国内外带式输送机研究状况及差距‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2 改进方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41.3常用带式输送机类型与特点‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 第二章带式输送机施工设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.1概述‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2.2 带式输送机的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 2.3 传动功率计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16 2.4 输送带张力计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17 2.5 传动滚筒、改向滚筒计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21 2.6 驱动装置的选用与设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22 2.7 带式输送机部件的选用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25 第三章传动滚筒‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥293.1 传动滚筒的作用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29 3.2滚筒的类型及优缺点‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29 3.3 改向滚筒‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30 3.4 传动滚筒的选型及设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30 3.5 改向装置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34 3.6 滚筒开裂原因及改进‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34 第四章可编程控制器‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥364.1 PLC的基本组成‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36 4.2 PLC提高其可靠性的措施‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36 4.3 控制装置的主要功能‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥37 4.4 各控制部件功能‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥37 4.5 电气控制系统‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥394.6 信号与报警‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥39 参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥40 致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第一章绪论带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。
皮带运输机PLC电气控制系统设计说明
皮带运输机电气控制系统设计任务书:覃光吉专业:09机械1班设计课题:皮带运输机电气控制系统设计设计条件及要求:设计条件:(1)起动:起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积,要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。
其起动顺序为:(2)停止:停止时为了使运输皮带上不残留物料,要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。
其停止顺序为:(3)紧急停止:紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。
(4)故障停止:运转中,当M1过载时,应使PD-1、PD-2、YV同时停止。
当M2过载时,应使PD-2、YV同时停止;PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。
(5)M1和M2电机功率都是5.5KW。
设计要求: 1、掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力;2、掌握可编程控制器的工作原理及结构特点;3、熟练掌握基本逻辑指令的应用;4、绘制系统的主电路图、继电接触器控制线路图(一);5、编写设计说明书(一份)。
设计时间:自20**年**月**日至20**年**月**日设计指导人(签字):_________________________教研室主任(签字):_________________________年月日前言 (5)一、机床电气控制技术课程设计的目的 (6)二、设计的容与步骤 (6)(一)设计的基本原则 (6)(二)设计的容 (7)三、系统传动方式的确定 (7)(1)往复运动工作机构传动方式的确定 (8)(2)传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适 (9)(3)电动机起动方式的确定 (9)(4)电气系统的保护 (9)四电气控制方案的确定 (14)(一)电气逻辑控制装置的选择 (14)(二)控制方式的选择 (16)(三)系统动作要求 (16)(四)确定I/O点数及PLC的选型 (17)设计总结 (26)感信 (27)参考文献 (28)自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了,随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。
皮带运输机传输系统的PLC控制设计.
对用户存储容量只能作粗略的估算。
(3)对I/O响应时间的选择
对开关量控制的系统,PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统,特别是闭环系统就要考虑这个问题。
(4)根据输出负载的特点选型
不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
第二章皮带传输机控制系统
§2.1皮带输送机的电控原理及控制要求
皮带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品,既可输送各种散料,也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货,用途广泛。某厂的生产工序有1组三级皮带输送机,其示意图如图2-1所示。
图2-1传送系统,各级皮带分别由一台电动机带动,控制要求如下:
Y2系列电动机额定电压为380V,额定频率为50Hz。功率3kwt以下为Y接法,其他功率均为△接法。电动机运行地点的海拔不超过1000m;环境空气温度随季节变化,但不超过40℃;最低环境空气温度为-15℃;最湿月月平均最高相对湿度为90%;同时该月月平均最低温度不高于25℃。
Y2系列电动机采用F级绝缘等级,但温升仍按B级绝缘考核(除机座为315部分及355部分规格外),故电动机的温升裕度较大。防护等级提高到IP54,机座用平行垂直分布的散热筋,接线盒置于电动机机座的上方,以方便接线。Y2系列电动机在Y系列电动机的基础上改进了电磁和结构设计,降低了电机的噪声及振动,节约了材料,并使电动机结构更合理,外形新颖、美观。Y2系列电动机(除个别延伸的机座和规格外)的功率等级与安装尺寸的对应关系与Y系列电动机完全相同,有利于Y2系列电动机逐步取代Y系列电动机。Y2E系列电机是为了提高电动机效率而设计的系列产品,其满载效率比Y2系列提高1.79%,主要适用于运行时间长,负载率较高的各种机械设备上。
皮带运输机PLC电气控制系统设计
皮带运输机电气控制系统设计任务书姓名:覃光吉专业: 09机械1班设计课题:皮带运输机电气控制系统设计设计条件及要求:设计条件:(1)起动:起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积,要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。
其起动顺序为:(2)停止:停止时为了使运输皮带上不残留物料,要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。
其停止顺序为:(3)紧急停止:紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。
(4)故障停止:运转中,当M1过载时,应使PD-1、PD-2、YV同时停止。
当M2过载时,应使PD-2、YV同时停止;PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。
(5)M1和M2电机功率都是5.5KW。
设计要求: 1、掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力;2、掌握可编程控制器的工作原理及结构特点;3、熟练掌握基本逻辑指令的应用;4、绘制系统的主电路图、继电接触器控制线路图(一张);5、编写设计说明书(一份)。
设计时间:自20**年**月**日至 20**年**月**日设计指导人(签字):_________________________教研室主任(签字):_________________________年月日前言 (4)一、机床电气控制技术课程设计的目的 (5)二、设计的内容与步骤 (5)(一)设计的基本原则 (5)(二)设计的内容 (6)三、系统传动方式的确定 (6)(1)往复运动工作机构传动方式的确定 (7)(2)传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适 (8)(3)电动机起动方式的确定 (8)(4)电气系统的保护 (8)四电气控制方案的确定 (13)(一)电气逻辑控制装置的选择 (13)(二)控制方式的选择 (14)(三)系统动作要求 (15)(四)确定I/O点数及PLC的选型 (16)设计总结 (25)感谢信 (26)参考文献 (27)自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了,随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。
皮带运输机PLC自动控制项目设计方案
⽪带运输机PLC⾃动控制项⽬设计⽅案⽪带运输机PLC⾃动控制项⽬设计⽅案1 前⾔1.1设计的⽬的和意义冶⾦、煤矿、化⼯、机械、钢铁、建材、⾷品等⼯业⽣产中,需要⼴泛使⽤⽪带运输机,它为企业的⽣产承担了绝⼤多数散料运输任务。
可编程控制器(PLC)是以微处理器技术为基础,综合计算机技术和⾃动化技术发展起来的⼀种新型⼯业控制器,⼴泛应⽤于⼯业⽣产的各个领域。
由于PLC采⽤的控制系统或设备具有可靠性⾼,控制易于实现,系统设计灵括,能在实验室进⾏现场模拟调试,编程简单,安装⽅便,较好的抗⼲扰能⼒,被誉为当代⼯业⽣产⾃动化的⽀柱之⼀,正在得到越来越⼴泛的应⽤。
利⽤PLC可以使⽪带运输机的传动系统逐渐实现了全⾃动控制状态,并且使⽪带运输机具有完善的控制特性及简易的操作、基本免维护的⼯作量,达到⼀种经济、安全、可靠且运⾏效率⾼的状况, 其独特的易于使⽤性、可靠性和灵活性越来越受到⼴⼤⼯程技术⼈员的青睐。
对于港⼝、⼚区⼴泛使⽤的⽪带运输机,应⽤PLC控制,可以使⽪带机⽣产线的控制更加灵活、可靠。
通过PLC进⾏控制提⾼了企业⽣产的效率,为⼯业⽣产的进⾏节省了⼤量的⼈⼒、物⼒、财⼒。
1.2 ⽪带运输机的现状电⽓传动技术以运动机械的驱动装置---电动机为控制对象,以微电⼦装置为核⼼,以电⼒电⼦功率变换装置为执⾏机构,在⾃动控制理论的指导下完成电⽓传动⾃动控制系统,控制电动机的转矩和转速,将电能转换成机械能,实现⼯作机械的旋转运动或反复运动。
因电机的种类的不同,我们可以将分为直流电动机传动和交流电动机传动。
⾃19世纪80年代起⾄19世纪末,⼯业上传动⽤的电动机⼀直被直流电机垄断,到了19世纪末,出现了三相电源和结构简单且坚固耐⽤的交流⿏笼型电机以后,交流电机才在不调速的领域代替了直流电动机传动装置。
对⽣产过程的监视和控制,在初级阶段是由⼈⼯进⾏的。
⼯作⼈员凭⾃⼰的感官或借助于仪表等来监视⽣产过程,⽤头脑做出判断决策,并视情况进⾏必要的控制。
皮带运输机PLC控制系统设计
皮带运输机PLC控制系统设计一、系统架构设计1.传感器部分:安装在皮带运输机上的传感器可以包括运输速度传感器、物料流量传感器和皮带张力传感器等。
这些传感器能够实时采集与运输相关的参数信息,提供给PLC控制器进行处理。
2.PLC控制器:选择适合的PLC控制器,根据实际要求进行编程,实现对传感器数据的采集和处理,并根据预先设定的参数进行判定,输出相应的控制信号。
3.控制执行部分:根据PLC控制器输出的控制信号,对皮带运输机的运行进行控制。
常见的控制方式有启动、停止、速度调节、转向等。
二、PLC编程设计1.采集和处理:PLC控制器根据传感器采集的数据,对其进行处理和分析。
例如,可以通过计算连续三次数据平均值,减小因数据波动而造成的影响。
2.状态判断:根据传感器采集的数据以及预设的参数,对皮带运输机的状态进行判断。
例如,可以通过物料流量传感器判断物料是否充足,通过皮带张力传感器判断皮带是否松弛等。
3.控制输出:根据状态判断的结果和预设的控制逻辑,PLC控制器输出相应的控制信号。
例如,当物料流量不足时,PLC控制器可以输出启动信号,使皮带运输机开始运行。
三、具体功能设计1.启动和停止控制:根据传感器采集的物料流量和皮带张力等信息,PLC控制器可以自动判断何时启动或停止皮带运输机。
当物料流量低于设定值时,PLC控制器输出启动信号,使皮带运输机开始运行;当物料流量达到设定值或超过设定值时,PLC控制器输出停止信号,使皮带运输机停止运行。
2.运行速度控制:在运输过程中,根据物料的性质和工艺要求,需要调节皮带运输机的运行速度。
PLC控制器可以根据传感器采集的参数信息,自动调节皮带运输机的运行速度,以实现最佳的运输效果。
3.报警和故障诊断:根据传感器采集的数据和PLC编程设计,PLC控制器可以实时监测皮带运输机的运行状态,当出现异常情况或故障时,及时进行报警,并进行相应的故障诊断和处理。
四、安全设计与人机界面1.安全设计:在PLC控制系统设计中,安全是一个重要的考虑因素。
完整word版PLC皮带运输机控制系统课程设计
目录第1章控制对象概述 (1)1.1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程 (1)1.1.1 皮带运输机用途 (1)1.1.2 皮带运输机组成及工作原理 (1)1.2 控制对象对控制系统的要求 (1)1.3 本课题应完成的设计工作 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 继电器控制方案 (3)2.2 单片机控制方案 (3)2.3 PLC控制方案 (4)2.4 结论 (4)第3章控制系统硬件设计 (5)3.1 电机及元件选择 (5)3.2 电路设计 (5)3.2.1 主电路设计 (5)3.2.2 PLC I/O 接线图设计 (6)第4章控制系统程序设计 (7)4.1 程序组成部分 (7)4.2 主程序 (7)4.3 公用子程序 (8)4.4 手动公用子程序 (8)4.5 自动公用子程序 (9)4.6 M1电机故障子程序 (10)4.7 M2电机故障子程序 (11)4.8 M3电机故障子程序 (12)4.9 M4电机故障子程序 (12)第5章程序调试 (13)第6章体会心得 (14)附录 (15)18····························参考资料.第1章控制对象概述1.1 皮带运输机用途、基本组成结构及工作过程1.1.1 皮带运输机用途皮带输送机可以广泛应用于现代化的各种工业企业中,露天采矿场及选矿厂中,在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统中,皮带输送机都得到了广泛应用,水平运输或倾斜运输,皮带输送机的使用都非常方便。
皮带输送机是以连续摩擦驱动的方式用来运输物料。
那么皮带输送机的主要是由输送带和驱动装置组成的。
级皮带运输plc课程设计
级皮带运输plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构,理解其在工业自动化中的应用;2. 学习并掌握皮带运输系统中PLC控制程序的编写和调试方法;3. 了解并掌握与PLC相关的传感器、执行器的原理及使用方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析并解决实际皮带运输过程中的控制问题;2. 培养学生的编程思维和动手能力,使其能够独立完成PLC控制程序的设计与调试;3. 提高学生团队协作和沟通能力,使其在项目实施过程中能够有效分工与合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工业自动化领域的兴趣,激发其探索精神;2. 增强学生的环保意识,使其认识到自动化技术在节能降耗方面的重要性;3. 培养学生严谨、负责的工作态度,为将来从事相关工作奠定基础。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合。
课程内容紧密联系课本,以实际皮带运输PLC控制系统为载体,使学生能够将所学知识应用于实际工程案例。
通过本课程的学习,旨在提高学生的专业知识水平、实践技能和综合素质,为培养未来工业自动化领域的优秀人才奠定基础。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的组成、工作原理、编程方法和应用领域,对应教材第2章;2. 皮带运输系统概述:讲解皮带运输系统的基本结构、工作原理及常见问题,对应教材第3章;3. PLC控制程序设计:学习PLC控制程序的设计方法,包括逻辑图绘制、指令编写和程序调试,对应教材第4章;4. 传感器与执行器:介绍与PLC相关的传感器、执行器的原理、选型和接线方法,对应教材第5章;5. PLC控制案例分析:分析实际皮带运输系统中PLC控制案例,包括控制要求、程序设计和调试过程,对应教材第6章;6. 实践操作与项目实施:分组进行PLC控制程序的设计与调试,针对实际皮带运输系统进行项目实施,培养学生的动手能力和团队协作精神。
本教学内容根据课程目标,结合教材章节进行科学组织和安排,注重理论与实践相结合。
皮带运输机PLC控制系统设计
课题七皮带运输机PLC控制系统图7.1 皮带运输机的动作示意图一、实训目的1.熟悉步进顺控指令的编程方法;2.掌握选择性流程程序的编制;3.掌握皮带运输机的程序设计及其外部接线。
二、实训器材1.可编程控制器1台(FX2N-48MR);2.皮带运输机模拟显示模块1块(带指示灯、接线端口及按钮等);3.实训控制台1个;4.电工常用工具1套;5.手持式编程器或计算机1台;6.连接导线若干。
三、实训要求设计一个用PLC控制的皮带运输机的控制系统。
其控制要求如下:在建材、化工、机械、冶金、矿山等工业生产中广泛使用皮带运输系统运送原料或物品。
供料由电阀DT控制,电动机M1、M2、M3、M4分别用于驱动皮带运输线PD1、PD2、PD3、PD4。
储料仓设有空仓和满仓信号,其动作示意简图如图7.1所示,其具体要求如下:1.正常起动,仓空或按自动起动按钮时的起动顺序为M1、DT、M2、M3、M4,间隔时间5s;2.正常停止,为使皮带上不留物料,要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止,即正常停止顺序为DT、M1、M2、M3、M4,间隔时间5s;3.故障后的起动,为避免前段皮带上造成物料堆积,要求按物料流动相反方向按一定时间间隔顺序起动,即故障后的起动顺序为M4、M3、M2、M1、DT,间隔时间10s;4.紧急停止,当出现意外时,按下紧急停止按钮,则停止所有电动机和电磁阀;5.具有点动功能。
四、软件程序1.I/O点分配X0:自动/手动转换;Xl:自动位起动;X2:正常停止;X3:紧急停止;X4:点动DT电磁阀;X5:点动M1;X6:点动M2;X7:点动M3;X10:点动M4;X11:满仓信号;X12:空仓信号;X13:故障起动Y0:DT电磁阀;Y1:M1电动机;Y2:M2电动机;Y3:M3电动机;Y4:M4电动机。
2.设计方案根据系统控制要求及PLC的I/O分配,设计皮带运输机的系统程序如图7.2所示。
五、系统接线根据皮带运输机的控制要求,其系统接线图如图7.3所示(PLC的输出负载都用指示灯代替)。
皮带运输机PLC控制.
b )译码器
c )七段数码显示器
3.4.、1七段数码的概述
3.5PLC的硬件系统配置和选用
3.5.1 概述
3.5.2PLC的基本结构
3. 5. 3中央处理单元
3.5.4 存储器
3.5.5 输入\输出(I\O)接口
3.6.6 电源
3.5.7 PLC的选用
第四章 皮带运输机软件设计
4.1 皮带运输机的电动机流程控制图
三相异步电动机转子之所以会旋转,实现能量的转换,是因为转子气隙内有一个极性和大小不变且以一定转速旋转的磁场。
3.2.2三相异步电动机的调速方法及特点
三相异步电动机转速公式为:
n=60f/p(1-s)
从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。
在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、串级调速以及应。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。
从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑
皮带运输机的PLC控制
3.循环指令 使用循环指令(LOOP)可以多次重复执行特定的程序段,重复 执行的次数存在累加器1中,即以累加器1为循环计数器。 LOOP<跳转标号>指令执行时,将累加器1低字中的值减1,如果 累加器1不为0,则跳转到<跳转标号>所指定的目的地处重新进 行线性程序扫描,否则执行LOOP指令后面的指令。向前跳转和 向后跳转均可,但只能在一个块内执行跳转,即跳转指令和跳转 目的地必须位于同一块内。在该块内跳转目的地址必须是唯一的。 由于循环次数不能是负数,所以程序应保证循环计数器中的数 为正整数(数值范围:0~32 767)或字型数据(数值范围: W#16#0000~W#16#FFFF)。 【例12-1】用循环指令求10!(10的阶乘)。在本例中,考虑 到循环体中要用到累加器l,设置了循环计数暂存器MWl0。
用MOVE方块指令,能传送数据长度为8位、16位或 32位的所有基本数据类型(包括常数)。但传送用户自定义 的数据类型,如数组或结构,则必须用系统功能(SFC 20) 进行复制。图8-6给出了MOVE方块指令的用法,下面是与 图8-6的梯形图方块指令完全对应的语句表程序。 A I0.0 JNB --_001 L MW10 T DBW12 SET //使RLO为1 SAVE //使BR为1 CLR -001:A BR = Q4.0
无条件跳转指令(JU)可以中断线性程序扫描,并跳转到一 个跳转目的地,与状态字的内容无关,在跳转目的地重新进 行线性程序扫描。无条件跳转指令举例如图8-7所示。
跳转到标号指令(JL)实质上是多路分支跳转语句,跳转目 标列表最多有255个入口,从该指令的下一行开始,到该指 令地址中参考跳转标号的前一行结束。每一个跳转目的地都 由一个无条件跳转指令(JU)组成。跳转目的地的数量 (0~255)存放在累加器1低字的低字节中。
plc皮带课程设计
plc皮带课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在工业自动化中的应用。
2. 学生能够掌握皮带运输系统中PLC控制程序的设计和调试方法。
3. 学生能够解释皮带运输系统中涉及的传感器、执行器与PLC之间的工作关系。
技能目标:1. 学生能够运用PLC进行简单的程序编写,实现对皮带运输系统的启动、停止、调速等控制功能。
2. 学生能够通过实际操作,完成对PLC控制系统的故障排查和维修。
3. 学生能够利用相关软件对PLC控制系统进行仿真,验证控制程序的正确性。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到PLC技术在现代工业生产中的重要性,培养对工业自动化的兴趣和热情。
2. 学生在团队合作中,学会沟通与协作,培养解决问题的能力和责任感。
3. 学生通过课程学习,增强对自动化技术的认识,提高对工程技术职业的认同感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学和实际操作,使学生掌握PLC在皮带运输系统中的应用。
学生特点:学生具备一定的电气基础和编程知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:教师需结合理论讲解与实际操作,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习,使学生达到预期的学习成果,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. PLC基本原理与结构- 介绍PLC的发展历程、基本组成和分类。
- 详细讲解PLC的工作原理,包括扫描周期、输入/输出处理等。
- 分析PLC在工业自动化中的应用案例。
2. 皮带运输系统中PLC控制程序设计- 指导学生了解皮带运输系统的基本构成和工作原理。
- 教授PLC控制程序设计的基本流程,包括需求分析、硬件选型、程序编写等。
- 结合教材章节,讲解PLC编程语言(如梯形图、指令表等)的应用。
3. PLC控制系统操作与维护- 讲解传感器、执行器与PLC的连接方法,掌握外部设备调试技巧。
皮带运输机PCL控制
摘要 (2)1.引言 (2)2. 皮带运输机的结构及工作原理 (3)2.1 皮带运输机的结构 (3)2.2 皮带运输机的工作原理 (4)3. 皮带运输机的控制要求 (4)4.PLC 选型及输入/ 输出接线 (5)4.1 PLC的选型 (5)4.1.1中央处理单元 (6)4.1.2存储器 (7)4.1.3输入输出接口电路 (7)4.1.4电源单元 (8)4.2 PLC 输入/ 输出端子接线图 (8)5.程序设计及控制原理 (9)5.1 程序设计 (9)5.2.1 起动控制 (11)5.2.2 停车控制 (12)5.2.3 急停控制 (12)5.2.4 长期过载保护控制 (12)参考文献 (13)摘要本次设计的主要内容是对皮带运输机传统的继电器控制,设计成PLC 的自动和循环控制,并进行模拟试验和安装调试。
通过本次的设计,掌握典型电气控制电路的分析和设计能力、可编程控制器的工作原理及结构特点、基本逻辑指令的应用、步进顺控指令编程方法及应用,坚持理论联系实际,坚持与机械制造生产情况相符合,将自动化控制技术完美的融合到工业生产中,使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠,对于提高劳动生产率具有一定的现实意义。
关键词皮带运输机 PLC 控制系统设计1.引言皮带运输机,是运用皮带的无极运动运输物料的机械。
早在几千年以前,我们的祖先就运用吊绳运送货物,在不断的改革中,皮带运输机产生了,方便了货物的运输。
可是皮带运输机运行时皮带跑偏是最常见的故障,在生产中带来了诸多不便。
一百多年前,人们将自动化控制技术引入了工业领域,随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。
伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展,出现了自动化控制技术系统,并作为一门应用科学已发展成熟,形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。
可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心的工业控制装置。
它将传统的继电接触器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程、使用方便等特点,因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
皮带运输机PLC控制设计
目录内容摘要 0绪论 01控制要求的分析设计思路 (1)1.1设计方案 (2)1.2基本原则 (3)1.3控制要求 (3)1.4分析控制要求 (4)1.5PLC的选型 (8)1.6实训器材 (9)2输入输出分配 (10)2.1I/O分配 (10)2.2外接线图 (10)3顺序功能图设计 (11)3.1划分步 (11)3.2动作确定 (12)3.3转换条件的确定 (13)3.4顺序功能图 (14)3.5步进梯形图 (15)3.6指令表 (17)4系统试调 (19)5产品的发展前景 (19)参考文献 (21)致谢辞 (23)摘要皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备,主要用在煤炭、冶金、有色金属和水泥等矿山中,车辆的运输成本快速增高。
带式输送机越来越显示出它的集约化、自动化、连续化、高速化、简单化、清洁化、环保化、安全化等突出的综合优势。
主要用来运送块状、粒状和散状等物料和成件的货物,广泛的应用于工业生产中。
传统的皮带运输机调速系统大部分是人工手动或半自动调速的,应用在皮带运输机上的直流电机存在动态性能差、故障率高、维护困难等缺点;本文就是采用PLC和变频器相结合的控制技术来提高生产效率的设计。
本文针对系统的主令控制器、转速传感器和皮带运输机部分进行了阐述,变频器、可编程控制器、三相异步电机部分进行了设计。
实现了转速传感器直接检测到皮带运输机的速度,通过信号传输线路传输到主令控制器中。
主令控制器接收转速传感器的数据,按照一定的控制规律做出指示,对变频器进行动作,从而使三相异步电动机的转速发生变化的功能。
关键词 PLC 皮带运输机绪论传统的冶炼厂矿石供料控制系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统。
但随着冶炼厂规模的扩大,对矿石的需求量大大提高,传统的供料系统已无法满足冶炼厂的需要。
本文在对传统供料控制系统进行了认真的分析与研究后,结合相关理论和技术,制定出一套由PLC为控制核心的皮带传输供料控制系统。
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南京化工职业技术学院毕业论文设计题目: PLC控制皮带运输机的设计姓名:所在系部:班级名称:学号:指导老师:2013年 2 月25日目录摘要 (III)第1章 PLC概述 (1)1.1 PLC的发展 (1)1.2 PLC的定义 (1)1.3 PLC的特点 (1)1.3.1高可靠性 (2)1.3.2应用灵活、使用方便 (2)1.3.3控制过程的编程语言简单 (2)1.4 PLC组成 (3)1.5 PLC的工作原理 (4)1.6 PLC的分类 (5)1.6.1小型PLC (5)1.6.2中型PLC (5)1.6.3大型PLC (5)1.7 PLC的主要技术指标 (5)1.8 PLC控制系统设计的基本内容及原则 (6)1.8.1 PLC控制系统设计的基本内容 (6)1.8.2在设计PLC控制系统时.应遵循以下基本原则 (7)第2章皮带传输机集中控制系统的结构及工作过程 (8)1.1皮带传输机的结构 (8)1.2 皮带运输机的电气控制要求 (9)1.3 皮带运输机的总体方案确定 (9)第3章控制系统的硬件电路设计 (11)3.1 PLC选型 (11)3.1.1信号的确定 (11)3.1.2 PLC型号确定 (11)3.2 I/O点分配 (13)3.3 PLC外围硬件电路的设计与硬件电路图 (13)3.3.1 PLC外围硬件电路图 (13)3.3.2硬件电路主电路图及说明 (14)3.4硬件电路的接线要求 (15)第4章控制系统的软件设计 (16)3.1软件设计思路 (16)3.2程序流程图与梯形图及说明 (16)第5章抗干扰的设计 (19)4.1设备选型 (19)4.2 综合抗干扰设计 (19)第5章系统调试 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)摘要随着新技术的不断发展与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控制参数。
传统的控制方式以不能满足高精度、高速度的控制要求,而使用以单片机为核心的数字式温度测试仪表,因其性能好、体积小、耗能低、抗干扰能力强和使用方便等优点,正得到越来越广的应用。
针对中小型皮带运输机的控制系统采用继电器控制,存在可靠性差、劳动强度大、生产效率低的问题,开发一种基于PLC的皮带运输机控制装置。
本控制系统选用CPM2A 系列PLC作为控制器。
在硬件电路设计中,完成PLC选型及外部低压电器的选用,设计了硬件接线图,提出了接线要求,使之具有控制和保护作用。
在软件设计中,给出了程序流程图,并设计出梯形图程序。
将硬件和软件有机结合,使控制系统运行可靠,达到了预期的设计目的。
关键词:皮带运输机;PLC;集中控制第1章 PLC概述1.1 PLC的发展1969年美国数字设备公司(DEC),研制出了世界上第一台可编程控制(Programmable Logic Controller, 简称PLC),在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,并取得了满意效果,可编程控制器由此诞生。
早期的可编程控制器主要由分立元件和中小规模集成电路组成,只具有逻辑运算功能。
20世纪70年代中期,微处理器及其他大规模集成电路芯片成为其核心部件,是其具有自我诊断功能,可靠性、性价比有很大突破。
到20世纪80年代,可编程控制器采用微处理器(CPU)、只读存储器、随机存储器或是单片机作为其核心,处理速度大大提高,功能更强体积又小。
90年代末,PLC几乎完全计算机化,各种智能模块不断开发出来,使其不断扩展着它在各类工业控制过程中的作用。
1.2 PLC的定义PLC自问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。
为了使其生产和发展标准化,国际电工委员会(IEC)先后颁布了PLC标准的草案第一、二、三稿,并在1987年作了如下的定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程控制器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及基有关外部设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充基其功能的原则设计的。
”总之,可编程控制器是一台专为工业环境而设计的计算机,它是将传统的计算机技术、继电器技术和通信技术相融合而发展起来的一种新型的控制装置。
在具体的国内工业应用中,由于它不是针对某一具体的工业应用,因此它的硬件应根据实际需要来进行配置,其软件则根据控制要求进行编写。
1.3 PLC的特点PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物,所以要工业控制方面,它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。
1.3.1高可靠性PLC的高可靠性主要表现在硬件和软件两个方面:(1)在硬件方面由于采用性能优良的开关电源,并且对选用的器件进行严格的筛选,加上合理的系统结构,最后加固、简化安装,因此PLC具有很强硬的抗振动冲击性能;无触点的半导体电路来完成大量的开关动作,就不会出现继电器系统中的器件老化、脱焊、触点电弧等问题;所有的输入/输出接口都采用光电隔离措施,使外部电路和PLC内部电路能有效的进行隔离;PLC模块式的结构,可以在其中一个模块出现故障时迅速地判断出故障的模块并进行更换,这样就能尽量的缩短系统的维修时间。
(2)在软件方面PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运行处理器的延迟,保证在程序出现错误和程序调试时,避免因程序错误而出现死循环;当CPU、电池、I/O口、通信等出现异常时,PLC的自诊断功能可以检测到这些错误,并采取相应的措施,以防止故障扩大;停电时,后电池和正常工作时一样,进行对用户程序及动态数据的保护,确保信息不丢失。
1.3.2应用灵活、使用方便模块化的PLC设计,使用户能根据自己系统的大小、工艺流程和控制要求等来选择自己所需要的PLC模块并进行资源配置和PLC编程。
这样,控制系统就不需要大量的硬件装置,用户只需根据控制需要设计PLC的硬件配置和I/O的外部接线即可。
1.3.3控制过程的编程语言简单PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言,清晰直观。
虽然PLC 是以微处理器为核心的控制装置,但是它不需要用户有很强的程序设计能力,只在用户具备一定的计算机软、硬件知识和电器控制方面的知识即可。
1.4 PLC组成(1)中央处理器PLC的CPU与通用微机的CPU一样,它是PLC的核心部分,相当于PLC的“大脑”。
它通过系统总线与用户存储器、输入/输出(I/O)、通信端口等单元相连。
通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。
其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、检验用户程序、从存储器上读取和执行程序,还可以进行PLC 内部故障的诊断等。
(2)存储器根据存储器存储内容的不同,我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。
系统程序存储器:用来存入软件的存储器。
系统程序相当于计算机操作系统,是PLC 厂家根据选用的CPU的指令系统编写的,并固化到ROM里,用户不能修改其内容。
用户程序存储器:用来存放用户根据控制要求编制的程序。
不同类型的PLC,其存储容量也不一样。
数据存储器:用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。
因为运行中数据不断变化,所以这种存储器必须可读写。
(3)输入/输出单元输入/输出单元是PLC与外部设备连接的纽带。
输入单元接收现场设备向PLC提供的开关量信号,经过处理后,变成CPU能够识别的信号。
输出单元将CPU的信号经处理后来控制外部设备的。
(4)电源部分不同型号的PLC有不同的供电方式,所以PLC电源的输入电压既有12V和24V直流,又有110V和220V交流。
(5)编程器几乎每个PLC厂家都有自己的编程器,用户通过编程器来编写控制程序,并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。
它还可以在线检测程序的运行情况。
在出现故障时,通过编程器可能很方便的找出错误。
(6)特殊功能单元主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/O模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。
随着PLC的进一步发展,特殊功能单元的应用也越来越多。
1.5 PLC的工作原理当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(1)输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。
输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(2)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。
即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。
(3)输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。
在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
这时,才是PLC的真正输出。
1.6 PLC的分类1.6.1小型PLC连接开关量I/O模块、模拟量I/O模块以及其它各种特殊功能模块,能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数输入/输出点数在128点以下的PLC称为小型PLC。
其特点是体积小、结构紧凑,它可以据处理和传送、通信联网以及各种应用指令。