皮带运输机PLC控制设计

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内容摘要 0

绪论 0

1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。为了实现供料系统的稳定运行，处理诸如皮带跑偏、打滑及撕裂等问题，在主电路中用传感器检测故障信号，软件中调用相应传感器检测到的故障信号处理子程序并执行处理。运用皮带运输线进行矿石供料大大提高了工作效率。在PLC中应用子程序的方式，不仅便于实现多种运行方式，而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室供料控制系统的仿真，表明了该供料控制系统运行的正确性、实用性。

皮带运输机PLC控制设计

1.控制要求的分析设计思路

1.1设计方案

传统的冶炼厂矿石供料控制系统是一种基于继电接触器人工手动方式的半自动化系统。现场环境十分恶劣，对设备损伤较大，使得设备会经常出现一些故障，例如有皮带跑偏、打滑及撕裂等等。供料系统由于处在一个电网中，设备不能同

时启动，必须有次序的启动和停止。如果供料系统在运行过程中某单体设备出现故障，则该设备及应按照顺序停止的设备同时停止，并给出故障指示信号供工人们能够准确的找出故障位置并排除故障，以减少供料系统设备维修时间。随着冶炼厂规模的迅速扩大，供料控制系统的作用日益突出，而传统的控制系统已无法满足冶炼厂的需要，因此需要对传统的冶炼厂供料系统进行改造。

同时当今世界是一个信息技术高度发展的世界，信息贯穿社会的每个角落，现代化的工厂。建立全自动化的供料系统，不仅可以让工人从恶劣的环境中、繁重的劳动中解放出来。而且可以通过建立控制网络将相距较远的各输煤机架控制器相连，实现信息的相互传递，不仅保证了控制的时实性，可靠性，同时便于未来厂级或车间级的管理。

传统供料系统具有以下特点:

（1）任务重。为了保证工业用料，供料系统必须始终处于运行状态。

（2）运行环境差、劳动强度大。由于各种因素造成供料系统运行环境恶劣、脏污，需要占用大量的辅助劳动力。

（3）一次起动设备多，安全联锁要求高。同时起动的设备可高达4台以上，在起动或停机过程中有严格的联锁要求。

因此，冶炼生产应用自动化已经成为必然要求，其投入产出比显著，且逐渐成为冶炼工业现代化的标志。

1.2设计原则

（1）增加了供料系统调整的灵活性。供料系统现场空间条件不完全相同，决定了传输线的结构各异，大多冶炼厂需要专门订制一套适合自己供料线的系统，PLC系统的设计、安装、调试简单，工作量小。

（2）增加了供料系统的可靠性。供料系统所处现场一般条件较恶劣。PLC用软件替代大量的继电接触器，外部仅剩下与输入和输出有关的少数硬件元件，且PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，因此可用于供料这种有强烈干扰的工业生产现场。

（3）减少了供料系统的经济开支。供料系统选用PLC作为控制系统的核心可以节省大量的费用。因为复杂控制系统使用PLC后，可以减少大量的继电接触器，故配线少了很多且开关柜体积的缩小都可以节省下大量费用。

1.3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。

1.4控制要求

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。

1.5分析控制要求