PLC的运输带控制系统设计方案.docx

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PLC的运输带控制系统设计方案

题目运输带控制系统

：

保坤

班级：

P14电气5班

学号：

4

201610.20

摘要

工业自动化是机器设设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。

自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。

它是涉与机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。

工业革命是自动化技术的助产士。

正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。

同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。

结合当今社会形式，我设计了一种基于西门子PLC的触摸屏运输带控制系统。

本设计能满足简单的传送带控制，操作简便，简单易懂，界面友好。

可以实现手动启停，自动启停，并有报警系统。

关键词:

自动控制、传送带、PLC

Abstract

Industrialautomationisamachineequipmentormanufacturingprocessdonotneedartificialdirectinterventioninthecase,accordingtotheexpectedgoalsmeasurement,control,informationprocessingandprocesscontrolcollectively.Automationtechnologyistoexploreandresearchprocessautomationofthemethodsandtechnology.Itisrelatedtothemechanical,microelectronicsandcomputertechnologyinthefieldofacomprehensivetechnology.Theindustrialrevolutionistheautomationtechnologyofthemidwife.Itisbecauseoftheneedsoftheindustrialrevolution,automationtechnologyjustbrokethroughtheeggshell,obtainedthevigorousdevelopment.Atthesametimeautomationtechnologyalsopromotedtheprogressofindustry,nowautomationtechnologyhasbeenwidelyusedinmechanicalmanufacturing,power,construction,transportation,informationtechnologyandotherfields,andbecomethemainmeanstoimprovelaborproductivity.

Onthesocialform,IdesignbasedonSiemensPLCtouchscreenwithtransportationcontrolsystem.Thisdesigncansatisfysimpleconveyorbeltcontrol,simpleoperation,easytounderstandandfriendlyinterface.Canachievemanuallyrev.Stop,stop,andautomaticandalarmsystem.

Keywords:

automaticcontrol,theconveyorbelt,PLC

第一章引言

1.1运输带在生产中的应用

运输带输送是基于PLC的自动控制系统，它在水泥、煤炭、冶金、化工、饲料、食品等行业有很广泛的应用。

具有功能全面，灵活性强，性价比高等特点，受到连续配料系统集成商和用户的欢迎。

该系统集现代物流技术、仓储技术、自动化技术于一体，是CIMS中的重要环节，在国外已经得到较广泛的应用，该技术也正在逐渐地应用于我国许多行业中。

加盟WTO后，我国商品分销、配送服务市场将逐步扩大开放的领域和围。

而物流是企业发展的关键问题，物流会影响企业总体的生存和发展。

在2000年物流成本占国国民经济生产总值（GDP）的16.7%，而美国仅为10%以下。

尤其是企业的物流设备水平与发达国家之间存在着巨大的差距，主要表现为，运输效率低，物流过程浪费惊人。

我们知道，差距就是潜力和发展空间，因此，提高物流设备化水平，已成为当务之急。

自动配料车是物流体系中运输分配的重要组成部分，它是能自动地存储和取出物料的系统。

1.2PLC控制与发展

PLC是一种以微处理器为基础的通用工业自动控制装置，它综合了现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术，具有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便、可靠性高等优点，特别适于在恶劣的工业环境中使用，被称为现代工业自动化的支柱之一。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController,PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。

但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,PLC自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。

　起源：

1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。

1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。

　　发展：

20世纪70年代初出现了微处理器。

人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送与处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。

此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。

个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）。

　　20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。

更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能与极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

　　20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。

世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。

这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

　　20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。

在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。

这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

1.3控制系统人机界面作用与发展

人机界面装置是操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁，很多工业被控对象要求控制系统具有很强的人机界面功能，用来实现操作人员与计算机控制系统之间的对话和相互作用。

人机界面装置用来显示PLC的I/O状态和各种系统信息，接收操作人员发出的各种命令和设置的参数，并将它们传送到PLC。

人机界面装置一般安装在控制屏上，必须能够适应恶劣的现场环境，其可靠性应与PLC的可靠性一样。

过去用按钮、开关和指示灯等作人机界面装置，它们提供的信息量少，而且操作困难，需要熟练的操作人员来操作。

如果用七段数字显示器来显示数字，用拨码开关来输入参数，占用的PLC的I/O点数多，硬件成本高，有时还需要自制印制电路板。

在环境条件较好的控制室，可以用计算机作人机界面装置。

早期的工业控制计算机用CRT显示器和薄膜键盘作工业现场的人机界面，它们体积大，安装困难，对现场环境的适应能力差。

现在基本上都使用基于液晶显示器（LCD）的操作员面板和触摸屏。

人机界面（HumanMachineInterface）又称人机接口，简称为HMI。

从广义上说，HMI泛指计算机（包括PLC）与操作人员交换信息的设备。

在控制领域，HMI一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。

西门子公司的手册将人机界面装置统称为HMI设备，本书一般将它们简称为HMI设备。

人机界面是按工业现场环境应用来设计的，正面的防护等级为IP65，背面的防护等级为IP20，坚固耐用，其稳定性和可靠性与PLC相当，能够在恶劣的工业环境中长时间连续运行，因此人机界面是PLC的最佳搭档。

人机界面用于承担下列任务：

●过程可视化：

在人机界面上动态显示过程数据（即PLC采集的现场数据）。

●操作员对过程的控制：

操作员通过图形界面来控制过程。

例如，操作员可以用

触摸屏画面上的输入域来修改控制系统的参数，或者用画面上的按钮来起动电

动机。

●显示报警：

过程的临界状态会自动触发报警，例如当变量超出设定值时。

●记录（归档）功能：

顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前的生产数据。

●输出过程值和报警记录：

例如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。

●过程和设备的参数管理：

将过程和设备的参数存储在配方中，可以一次性将这些参数从人机界面下载到PLC，以便改变产品的品种。

在使用人机界面时，需要解决画面设计和与PLC通信的问题。

人机界面生产厂家用组态软件很好地解决了这两个问题。

组态软件使用方便、易学易用。

使用组态软件可以很容易地生成人机界面的画面，还可以实现某些动画功能。

人机界面用文字或图形动态地显示PLC中开关量的状态和数字量的数值。

通过各种输入方式，将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到PLC。

各种品牌的人机界面一般都可以和各主要生产厂家的PLC通信。

用户不用编写PLC和人机界面的通信程序，只需要在PLC的编程软件和人机界面的组态软件中对通信参数进行简单的设置，就可以实现人机界面与PLC的通信。

第二章系统设计

2.1系统的硬件设计

2.1.1设计方案

本设计是用西门子S7-200PLC编写的控制程序,触摸屏采用的是TP2776’’。

图1（三条运输带分布图）

图1中的三条运输带顺序相连，三条运输带系统有两个运行状态：

手动状态（I0.0为0）和自动状态（I0.0为1）。

（1）手动状态

系统进入手动状态，触摸屏进入手动画面，可单独启动和停止某一运输带。

（2）自动状态

系统进入自动状态，触摸屏进入自动画面，为了避免运送的物料在1号和2号运输带上堆积，起动时应先起动下面的运输带，再起动上面的运输带。

按下起动按钮后，1号运输带开始运行，延时5s后2号运输带自动起动，再过5s后3号运输带自动起动。

停机时为了避免物料的堆积，并尽量将皮带上的余料清理干净，使下一次可以轻载起动，停机的顺序与起动的顺序应相反。

即按了停止按钮后，先停3号运输带，5s后停2号运输带，再过5s