PLC四节传送带设计Word格式文档下载.docx
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现在,我们的生活中有很多称为可编程控制器的小电脑在为我们服务,可编程控制器在工业控制、军工航天、信息处理、家用电器等方面的应用中表现的十分出色。
本次设计的题目是:
四节传送带控制,主要以PLC来控制,使其具备顺序启动与顺序停止功能,当某条皮带发生故障时,该皮带及前面的皮带立即停止的自动控制等功能。
通过这次设计,初步掌握PLC的基本控制功能,学会使用PLC来解决一些简单的工程问题。
关键词:
PLC;
工业控制;
四节传送带;
顺序控制
1、总体设计方案
1.1设计题目及任务
题目2四节传送带控制(难度系数:
***)
控制要求
1.总体控制要求:
系统由传动电机M1、M2、M3、M4,故障设置开关A、B、C、D组成,完成物料的运送、故障停止等功能。
2.闭合“启动”开关,首先启动最末一条传送带(电机M4),每经过1秒延时,依次启动一条传送带(电机M3、M2、M1)。
3.当某条传送带发生故障时,该传送带及其前面的传送带立即停止,而该传送带以后的待运完货物后方可停止,并显示相应故障。
例如M2存在故障,则M1、M2立即停,经过1秒延时后,M3停,再过1秒,M4停,并显示M2故障。
4.排出故障,打开“启动”开关,系统重新启动。
5.关闭“启动”开关,先停止最前一条传送带(电机M1),待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。
1.2任务分析
本次设计是要模拟四节传送带的控制,PLC四节传送带的硬件系统是有计算机、四台电机、西门子S7-200PLC等构成。
使用PLC控制,可以有效的解决多节传送带复杂的分段控制问题,通过电脑将软件下载到PLC中,同时利用总线接入四台电机,通过程序的编写,实现四台电机顺序启动与停止,并且在其某一段皮带发生故障时,实现一个分段的停止,从而实现故障急停。
在本次设计中,PLC的控制核心,外部多种输入信号如启动、停止,经过PLC内部进行程序的运算和数据处理后,提供多种输出信号来控制四台电机的运作。
1.3课题项目管理计划进度表
序号
各阶段完成的内容
完成时间
1
查阅相关文献资料、课题调研
2017.6.1-2017.6.2
2
制定设计目标和设计方案
2017.6.2-2017.6.3
3
设计方案的合理性分析
4
硬件电路图样设计
2017.6.3-2017.6.4
5
软件程序功能图设计和软件程序设计
2017.6.4-2017.6.6
6
硬件实验平台搭建及调试
2017.6.6-2017.6.7
7
软件程序调试和实验
2017.6.7-2017.6.9
8
实验结果检查
2017.6.8-2017.6.9
9
撰写课程设计说明书
2017.6.10-2017.6.14
1.4设计目标
本次设计是要模拟四节传送带的控制,首先要确保实现题目要求的三条控制目标:
1、实现四条皮带的顺序启动;
2、实现四条皮带的顺序停止;
3、实现四条皮带运行过程中的故障急停。
此外就是力求设计过程中PLC与实验模块之间的接线简洁、STEP7中的代码简明易懂,确保能顺利实现设计目标,取得预想的实验结果。
1.5设计方案及方案的合理性分析
本次设计是要模拟四节传送带的控制,PLC四节传送带的硬件系统是有计算机、四台电机、西门子S7-200PLC等构成。
该方案经过我去实验室实地查看后发现可行,方案所需要的S7-200PLC以及模拟四台电机的实验面板和计算机实验室都具备相应的条件。
二、硬件电路设计
2.1CPU选型
经过结合实验室已有条件以及本次设计要求考虑,选择PLC224CPU。
2.2I/O口分配
1、输入输出连线
输入
SB1
SB2
A
B
C
D
I0.0
I0.5
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
输出
M1
M2
M3
M4
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
2.3硬件电路图
图2-1输入/输出接线图
2.4电路工作过程
2.4.1顺序启动
(1)按下启动按钮SB1,输入继电器I0.0得电,I0.0闭合。
(2)Q0.4得电并保持,KM4得电,传送带D开始运行,M1.0得电M1.0闭合。
T37得电,开始运行。
(3)T37计时时间到,T37闭合,M2.0得电,M2.0闭合,T38得电开始计时,Q0.3得电并保持,KM3得电,传送带C开始运行。
(4)T38计时时间到,T38闭合。
Q0.2得电并保持,KM2得电,传送带B开始运行。
M3.0得电,M3.0闭合,T39得电,开始计时。
(5)T39计时时间到,T39闭合,Q0.1得电,KM1得电,传送带A开始运行。
2.4.2顺序停止
(1)按下停止按钮SB2,输入继电器I0.5得电,I0.5闭合。
Q0.1复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行,M4.0得电,M4.0闭合,T40得电,开始计时。
(2)T40计时时间到,T40闭合。
Q0.2复位并保持,KM2失电,传送带B停止运行,M5.0得电,M5.0闭合,T41得电,开始计时。
(3)T41计时时间到,T41闭合。
Q0.3得电并保持,KM3失电,传送带C停止运行,M6.0得电,M6.0闭合,T42得电,开始计时。
(4)T42计时时间到,T42闭合。
Q0.4复位并保持,KM4失电,传送带D停止运行。
2.4.3传送带A发生故障时的停止
(1)当传送带A发生故障时,行程开关SQ1闭合,输入继电器I0.1得电,I0.1闭合。
Q0.1复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行,M7.0得电,M7.0闭合,T43得电,开始计时,T43计时时间到,T43闭合。
(2)Q0.2复位并保持,KM2失电,传送带B停止,M8.0得电,M8.0闭合,T44得电,开始计时。
(3)T44计时时间到,T44闭合。
Q0.3复位并保持,KM3失电,传送带C停止,M9.0得电,M9.0闭合,T45得电,开始计时。
(4)T45计时时间到,T45闭合,Q0.4复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行。
2.4.4传送带B发生故障时的停止
(1)当传送带B发生故障时,SQ2闭合,输入继电器I0.2得电,I0.2闭合,Q0.1和Q0.2复位并保持,KM1、KM2失电,传送带A、B停止运行,M10.0得电,M10.0闭合,T46得电,开始计时。
(2)T46计时时间到,T46闭合。
Q0.3复位并保持,KM3失电,传送带C停止运行,M11.0得电,M11.0闭合,T47得电,开始计时。
(3)T47计时时间到,T47闭合,Q0.4复位并保持,KM4失电,传送带D停止运行。
2.4.5传送带C发生故障时的停止
(1)当传送带C发生故障时,SQ3闭合,输入继电器I0.3得电,I0.3闭合,Q0.1、Q0.2、Q0.3复位并保持,KM1、KM2、KM3失电,传送带A、B、C停止运行,M12.0得电,M12.0闭合,T48得电,开始计时。
(2)T48计时时间到,T48闭合。
2.4.6传送带D发生故障时的停止
(1)当传送带D发生故障时,SQ4闭合,I0.4得电,I0.4闭合,Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4复位并保持,KM1、KM2、KM3、KM4失电,传送带A、B、C、D停止运行。
三、软件程序设计
3.1程序功能图设计
开始
M4运行
1S后M3运行
1S后M2运行
M2立即停止
M3立即停止
M1立即停止
1S后M4停止
结束
1S后M1运行
M1有故障
M2有故障
M3有故障
M4有故障
1S后M2停止
1S后M3停止
M4立即停止
1S后M3停止
图3-1四节传送带流程图
3.2软件程序单元设计
3.2.1顺序启动设计
3.2.2顺序停止设计
、
3.2.3顺序急停设计
当传送带1故障时:
当传送带2故障时:
当传送带3故障时:
当传送带4故障时:
4、系统调试过程及结果分析
4.1硬件调试过程
硬件调试过程中,第一次我对照着设计方案将实验面板的线与PLC连接好以后,在电脑STEP7上点下载程序提示我找不到CPU,仔细检查后才发现没有打开S7-200PLC上面的电源,打开电源后程序成功的下载到PLC中,但是按动实验面板上的相应按钮还是没有反应,仔细对照检查接线才发现错将本应与SB1相连的I0.0连到SB2上面了。
4.2软件调试过程(含单独调试和联调)
第一次在我的电脑上将STEP7程序写好后大致看了一下代码,确定可以实现题目的三个要求及功能,但去了实验室将程序下载到PLC中才发现不能实现顺序启动,仔细检查才发现网络1当中的I0.1、I0.2、I0.3、I0.4这些都应该是常闭的,我却弄成了常开,将其修改为常闭后程序正常工作达到了预期的要求。
4.3设计实验结果及分析
当按下SB1按钮后四条皮带从最下面的M4到最上面的M1每隔1S一次点亮,这达到了实验预期的顺序启动功能。
当按下SB2按钮后四条皮带从最上面的M1到最下面的M4每隔1S陆续熄灭,这达到了实验预期的顺序停止功能。
当四条皮带正常运行的时候将皮带M2上面的B按钮搬起,表示M2传送带发生故障,同时M1、M2两条皮带的灯同时熄灭表示两条皮带同时停止运行,然后过了1SM3皮带的灯熄灭,表示过了1S后皮带M3停止运行,接着又过了1SM4皮带的灯也熄灭了,表明过了1S后皮带M4也停止运行了。
达到了设计的要求即:
当M2皮带发生故障时,M2及它前面的皮带M1立即停止,然后后面的皮带M3、M4每过1S后停止一条。
5、心得体会和持续改进建议
PLC作为自动化专业一门很重要的课程我在大三上学期学了,那时候也只是知道照着书看看学会上面的例题好好做做应付考试,直到这个学期得知要做PLC课程设计的时候我一下子都觉得懵了,感觉没有头绪、无从下手,好在及时向旁边寝室的学霸进行了请教给了我思路。
老师也一再强调PLC在工厂企业中都有广泛的应用,因此不能只拘泥于课本而是更要有解决实际问题的能力,要善于分析问题、简化问题、解决问题。
这才是将PLC真正的学好。
通过这次课程设计使我认识到了我学的还远远不够,在面对以后复杂多变的实际问题时还需要更进一步的学习,同时这次PLC课程设计也培养了我的动手能力、抽象建立模型、分析问题的能力,并且做课程调试中也遇到了一些问题,这也锻炼了我的耐心和发现问题排查故障的能力,想要成功取得理想的实验结果不但要有清晰的设