基于PLC的四级传送带控制系统的设计

0引言

现今的自动生产线应用于各个制造产业,自动生产线需要配置运输带,因此传送带的工作效率直接影响整个生产流水线的生产效率,如何提高传送带的稳定性和效率成为急需解决的问题。因此,本文设计了一种基于PLC 的输送带控制系统,以此来降低了工人的劳动强度,提高生产效率,从而缩短加工时间,提高加工中心的工作效率[1]。

1四级传送带的基本结构

本文研究的自动生产线控制模块从上到下分别为一、二、三、四(A 、B 、C 、D )级输送带,如图1所示。

图1四级传送带示意图

2四级传送带的控制要求

当系统启动后,输送带按照由下到上的顺序启动,D1、D2、D3、D4循环点亮;延迟5秒后,C1、C2、C3、C4循环点亮;再延迟5秒后,B1、B2、B3、B4循环点亮;延迟5秒后,A1、A2、A3、A4循环点亮[2]。

第一、第二、第三、第四级输送带的故障可用传送带控制电机A 、B 、C 、D 来表示[2]。

当出现故障时,按照顺序停止相应传送带。

当故障排除后,第一、第二、第三、第四级输送带同时开始工作。当系统停止时,输送带按照由上到下的顺序停止工作,A1、A2、A3、A4依次熄灭,延迟5秒后,B1、B2、B3、B4依次熄灭,延迟5秒后,C1、C2、C3、C4依次熄灭,延时5秒后,D1、D2、D3、D4依次熄灭[2]。

3

控制系统硬件设计

3.1选配PLC 型号

PLC 是整个系统的核心部分,其选择尤为重要。在明确控制任务和要求前提下,根据PLC 结构、估算输入和输出点的数量、所需存储器容量、并确定其特性等方面的因素,选择性价比较高的PLC 来进行实验[3]。

表1输入输出分配表

输入

主机注释实验模块I0.6S3

模拟故障C I0.0

启动启动10.1停止停止

I0.4S1模拟故障A I0.5S2模拟故障B I0.7S4

模拟故障D

输出

Q0.0

皮带传送方向指示XL1Q0.1XL2Q0.2XL3Q0.3XL4Q0.4A 第一级输送带电机Q0.5B 第二级输送带电机Q0.6C

第三级输送带电机Q0.7D

第四级输送带电机

基于PLC 的四级传送带控制系统的设计

王蕊,张孝元

(山西农业大学信息学院,山西晋中030800)

摘要:本文针对全自动生产线中四级输送带控制系统,利用可编程控制器,最终传送带以逆序启动顺序停止的控制方式进行自动控制。本文介绍了四级输送带的基本结构和工作原理,以及控制系统的硬件配置和软件设计。PLC 在输送带控制中的应用降低了工人的劳动强度,提高了生产效率降低了能耗,同时显著提高了经济效益。关键词:传送带;PLC ;自动控制中图分类号:TH222文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2019)15-0212-02

Design of four-level conveyor Belt control system based on PLC

Wang Rui,Zhang Xiaoyuan

(College of Information,Shanxi Agricultural University,Shanxi Jinzhong 030800)

Abstract:In this paper,aiming at the four-stage conveyor belt control system in the automatic production line,the programmable logic con ⁃troller is used to control the conveyor belt automatically in the control mode of reverse sequence start-up sequence.This paper mainly intro ⁃duces the basic structure and working principle of the four-stage conveyor belt,as well as the hardware configuration and software design of the control system.PLC is applied to the conveyor belt control,which not only reduces the labor intensity of the workers,improves the pro ⁃duction efficiency,but also reduces the energy consumption.At the same time,the

economic benefit has been significantly improved.Keywords:Belt,PLC,automatic control

作者简介:王蕊(1988—),女,山西晋中人,硕士研究生,教师,研究方向:机电系统智能控制。

1)依据控制系统的控制要求确定所需要的输入/输出点数时,应兼顾到技术的更新和设备的升级,或输入/输出端口的老化和破损等因素,多预留10%~20%的余量,用来增加控制功能[4]。

据估算,本文所需的输入点数为6个点,输出点数为8个点。因此,本文需选择一台至少配备有7个输入点,10个输出点的PLC主机。

2)存储器的实际使用容量可以根据编程使用的点数来精确计算或根据应用目的和控制规模进行估算[5]。考虑到技术和设备升级改造,应增加20%~30%的储备余量。

存储容量的计算:

(15×6+10×8+300)×130%=611B

因此,本文选用德国西门子S7-200系列的CPU224小型PLC来满足需求。

3.2控制系统的输入/输出分配表

控制系统的输入/输出分配表如表1所示。

3.3控制系统的端子接线图

控制系统的端子接线图如图2所示。

图2端子接线图

4控制系统软件设计

4.1系统控制流程图

逆序启动、顺序停止流程图如图3所示。

图3逆序启动、顺序停止流程图

一级传送带故障流程图如图4所示。

图4一级传送带故障图5二级传送带故障

二级传送带故障流程图如图5所示。

三级传送带故障流程图如图6所示。

图6三级传送带故障图7四级传送带故障四级传送带故障流程图如图7所示。

4.2程序设计

电源接通,通过I0.0常开,I0.1常闭。使得线圈M0.0得电,电机启动。然后通过,I0.1常开,I0.0常闭使得线圈M0.1得电电机停止动作。

接通M0.0,通过常闭M0.6电机M10.0得电,开始启动。然后通过常闭T39,进一步使得定时器T40得电开始启动,经过0.2后T39启动。当M0.0启动,执行正跳变指令,当M2.4启动,执行负

跳变指令。

分别通过M2.0,M2.1,M2.2,M2.3启动,M0.6停止,皮带传送方向指示灯亮。

M0.0常开,M0.1常闭,M0.3得电,电机开始启动。随后,通过M0.1常闭,四级传送皮带开始启动。

当I0.7、T49、T52、T51、T46同时常开,一级传送带出现故障, Q0.7复位四级传送带停止运行;T41常开,Q0.6置位,三级传送带开始启动,当I0.6、I0.7、T48、T50、T45同时常开,Q0.6复位,三级传送带停止运行。T42常开,Q0.5置位,二级传送带开始启动,当I0.5、I0.6、I0.7、T44、T47同时常开,Q0.5复位,二级传送带停止运行。T43常开,Q0.4置位,一级传送带开始启动,当I0.4、I0.5、I0.6、I0.7、M0.4同时常开,Q0.4复位,一级传送带停止运行。I0.4常开一级传送带出现故障,T47得电开始计时,延时5秒后,I0.5常开,二级传送带故障打开,停止工作,随后,T50得电开始计时,经过5秒,I0.6常开,一级传送带故障,停止工作。4.3调试与修改

本次设计所作出的梯形图为了满足系统的需要,使其方便、快捷、灵敏的实现刀具的转换,经过现场测试,记录每次选刀换刀操作的系统运转情况,对不合理或者是没有达到要求的程序段进行修改,使其更加完善,最终形成的梯形图能够达到此次设计的所有要求。

5总结

本文研究的对象是以PLC作为控制器的运输机四级传送带控制系统,首先明确了控制对象的结构和工作过程;其次进行控制系统的硬件设计,即根据估计的点数和存储容量选择了PLC 型号,列出I/O分配表并绘制出端子接线图;再次利用编程软件对控制系统进行了软件设计,绘制了系统流程图并编写了程序,最终实现了预期目标。

参考文献:

[1]王蕊,张孝元,高昆,等.基于PLC的刀库自动换刀控制系统设

计[J].电子技术与软件工程,2018(13):110-111.

[2]启东市东疆计算机有限公司.PLC实验指导书(SIMATICS7-200-CPU226)[Z].45-46.

[3]肖军,孟令军.可编程控制器原理及应用[M].北京:清华大学出

版社,2008:75.

[4]张广明,李果,朱炜.机电系统PLC控制技术[M].北京:国防工

业出版社,2007.

[5]王淑芹.浅谈控制系统中PLC的合理选择[J].黑

龙江科技信息,2007(11):43.