PLC四节传送带设计.docx

PLC四节传送带设计.docx

《PLC四节传送带设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC四节传送带设计.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PLC四节传送带设计

《PLC设计与实训》

设计报告

题目：

四节传送带控制

姓名：

王伟杰

班级：

14自动化4班

学号：

2014550430

指导老师：

陈才学

提交日期：

2017年6月14日

设计题目（四节传送带控制）

摘要：

当今社会，科技发展迅速，在工业方面，计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术同样也推动了PLC（可编程逻辑控制器）的发展。

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

2017.6.2-2017.6.3

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。

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。

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。

Q0.4复位并保持，KM4失电，传送带D停止运行。

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

M1立即停止

结束

M3立即停止

1S后M4停止

1S后M1运行

M1有故障

M2有故障

M3有故障

M4有故障

M1立即停止

1S后M2停止

M2立即停止

M2立即停止

1S后M3停止

M4立即停止

1S后M4停止

M1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