電氣工程設計-基于傳統(tǒng)的皮帶運輸改裝實現(xiàn)PLC控制皮帶運輸.doc

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目 錄 第一章 引言 2 第二章 總體方案的確定 3 第三章 硬件設計 4 3.1 主電路的設計 4 3.2 控制電路的設計 4 3.2.1 PLC的I/O分配 4 3.2.2 PLC的外部接線圖 5 第四章 軟件的設計 6 第五章 總結(jié) 8 參考文獻 10 第一章 引言 過去的電氣控制技術(shù)以傳統(tǒng)的低壓電器元件為基礎，以傳統(tǒng)的測試方式為手段，形成了以繼電—接觸器為主的電氣控制系統(tǒng)，功能簡單，可靠性地，體積龐大，缺乏靈活性與通用性。 如今，隨著電子信息化的趨勢，可編程控制器（PLC）從最初的以替代繼電控制功能到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成工控領域應用最為廣泛地新型自動化的裝置，并且與電氣控制技術(shù)呈現(xiàn)一種相互融合與綜合的趨勢，在這我認為PLC最適合去解決這些問題，因為PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。并且PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的方面具有比較突出的優(yōu)勢，因此本次設計基于傳統(tǒng)的皮帶運輸進行改裝，實現(xiàn)PLC控制皮帶運輸。 第二章 總體方案的確定 皮帶運輸機一般都有多條皮帶組成一個多層交叉連續(xù)工作的皮帶運輸系統(tǒng)，在電機驅(qū)動下，一個皮帶機傳給另一個皮帶機。 皮帶機屬于長期工作類型，在考慮發(fā)生故障時，可能有重載啟動，需要很大的力矩，所以采用雙鼠籠異步電動機拖動。本次設計為3個皮帶運輸機。 根據(jù)皮帶運輸機對電氣控制系統(tǒng)提出的如下要求進行了設計： （1） 有延時啟動預警功能； （2） 為了避免貨物在皮帶上堆積，要求皮帶機進行順序啟動3、2、1,； （3） 為了避免停機后皮帶機上有貨物滯留，要求停機順序為1、2、3； （4） 要求皮帶機啟動、停止之間有一定的時間間隔； 由于3臺電動機的不同時的啟動，不會對電網(wǎng)造成較大的沖擊，可以采用直接起動的方式，又由于皮帶運輸機不經(jīng)常制動，所以沒有采用專門的制動措施，電動機用熔斷器實現(xiàn)短路保護，用熱繼電器實現(xiàn)過載保護，用3個接觸器KM1、KM2、KM3進行控制。主電路有3個電動機，控制電路由PLC進行控制。 用PLC控制三級皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，各級皮帶分別由一臺電動機帶動，控制要求如下： 1.啟動時先起動最后一級皮帶運輸機，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶各級延時均為5秒，待第一級啟動5秒后貨物開始裝填。 2.停止時，貨物應先停止裝填，待料運送完畢后5秒后第一級皮帶運輸機停止再依次停止其它級，各級延時均為5秒。 3.當某級皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止且停止裝填貨物，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止 第3章 硬件設計 3.1 主電路的設計 本次設計中傳輸機設置有三級皮帶傳送，故需要三個電機來拖動，同時需要有一些短路、過載等保護，具體的主電路接線圖如圖3-1所示： 3.2 控制電路的設計 3.2.1 PLC的I/O分配 控制電路由PLC進行控制，一般輸入點和輸入信號、輸出點和輸出控制是一一對應的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號。在個別情況下，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應在接入輸入點前，按邏輯關系接好線（如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點，內(nèi)部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時器/計數(shù)器時作數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。根據(jù)程序設計的需要，應合理安排PLC的內(nèi)部輔助繼電器。其I/O分配如表3-1所示： 表3-1 PLC的I/O分配： 輸入 輸出 名稱 PLC節(jié)點 名稱 PLC節(jié)點 啟動按鈕 I0.0 KM1 Q0.0 停止按鈕 I0.1 KM2 Q0.1 KM3 Q0.2 預警KM4 Q0.3 3.2.2 PLC的外部接線圖 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及I/O分配情況可畫出皮帶傳輸機PLC外部接線圖，如圖3-2所示： 第四章 軟件的設計 軟件的設計主要是對設計進行編程設計梯形圖。梯形圖是PLC使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。 根據(jù)PLC外部接線圖的要求，對梯形圖進行了如下設計： 第五章 總結(jié) 經(jīng)過一個星期的奮戰(zhàn)我的課程設計終于完成了。這次設計是對以前所學知識的單純總結(jié)，設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高 通過這次設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺,自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。課程設計是專業(yè)教學中的一個必不可少的教學環(huán)節(jié)，是對學校學生所學知識的一次綜合性實踐訓練，是對學生所學知識進行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學生接受設計任務，在教師指導下獨立進行工程實踐，獲得基本訓練并取得成果的過程，它是評估學生學業(yè)成績的一個重要方式，也是提高學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關鍵一環(huán)。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.對我們學工科的同學來說尤為重要！ 回顧起此次電氣課程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，不但遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響，而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。 參考文獻 [1] 于慶廣.可編程控制器原理與系統(tǒng)設計.北京：清華大學出版社，2004 [2] 高欽和.可編程控制器應用技術(shù)與設計實例.北京人民郵電出版社，2004 [3] 廖常初.PLC編程及應用.北京：機械出版社，2002 [4] 胡學林.電氣控制及PLC.北京：冶金工業(yè)出版社，1997 [5] 陳忠華.可編程控制器與工業(yè)自動化系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社2005 [6]蘇中.基于PC架構(gòu)的可編程序控制器.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [7]李緩.PLC原理與應用.北京:北京郵電大學出版社，2009