皮带输送机控制器设计(可变速)

学号：

课程设计

题目皮带输送机控制器设计（可变速）

学院物流工程学院

专业物流工程

班级

姓名

同组者

指导教师

2015 年 1 月20 日

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：物流工程学院

题目: 皮带输送机控制器设计（可变速）

初始条件：

1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300

2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本

3)PLC的相关资料指导书

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1)基于西门子公司S7-300和SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本的编程环境实现皮带输送机控制器设计（可变速）。

2)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL 编程，还可以采用组合方式编程。

3)编写的程序需要输入PLC，调试通过。

时间安排：十九周到二十周设计，二十周答辩

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

本科生课程设计成绩评定表姓名性别专业、班级

课程设计题目：皮带输送机控制器设计（可变速）

课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

1. 选题合理、目的明确10分

2. 设计方案正确，具有可行性，创新性20分

3. 设计结果20分

4. 态度认真、学习刻苦、遵守纪律15分

5. 设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）10分

6. 答辩25分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年月日

摘要

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运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则。

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S7-300PLC 和MM44O变频器作为控制器。在硬件电路设计中，完成PLC选型及外部电路的选用，设计了硬件接线图，提出了接线要求，使之具有速度可调功能。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：PLC控制技术；皮带输送机；变频调速

目录

1 前言 (1)

1.1设计的目的和意义 (1)

1.2皮带运输机的现状 (1)

1.3交流调速的发展概况 (2)

1.4方案的确定 (2)

2皮带运输机的PLC控制系统的组成 (3)

2.1基本原理 (3)

2.2概述 (3)

2.3三相异步电动机的选择 (3)

2.4变频器的选择 (5)

2.4.1工作原理和组成 (5)

2.4.2变频器容量的选用 (7)

2.5 PLC控制器 (9)

3 皮带运输机的PLC控制系统软件设计 (11)

3.1 控制系统软件的功能 (11)

3.2 控制系统的主要指标 (11)

3.3 PLC程序设计 (11)

3.3.1 I/O分配表 (11)

3.3.2 PLC与MM440接线图 (12)

3.3.3 梯形图 (12)

3.3.4软件仿真 (15)

4课程设计总结 (19)

参考文献 (20)

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。在高级阶段，这种监视、判断决策和控制由机器承担，按照人们的意志自动完成，这是闭环自动控制。