電氣工程設(shè)計(jì)-基于傳統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸改裝實(shí)現(xiàn)PLC控制皮帶運(yùn)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(shè)計(jì) 4 3.1 主電路的設(shè)計(jì) 4 3.2 控制電路的設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 6 第五章 總結(jié) 8 參考文獻(xiàn) 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(chǔ)，以傳統(tǒng)的測(cè)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(jiǎn)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(shì)，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(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛地新型自動(dòng)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(shì)，在這我認(rèn)為PLC最適合去解決這些問題，因?yàn)镻LC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。并且PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的方面具有比較突出的優(yōu)勢(shì)，因此本次設(shè)計(jì)基于傳統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸進(jìn)行改裝，實(shí)現(xiàn)PLC控制皮帶運(yùn)輸。 第二章 總體方案的確定 皮帶運(yùn)輸機(jī)一般都有多條皮帶組成一個(gè)多層交叉連續(xù)工作的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，一個(gè)皮帶機(jī)傳給另一個(gè)皮帶機(jī)。 皮帶機(jī)屬于長(zhǎng)期工作類型，在考慮發(fā)生故障時(shí)，可能有重載啟動(dòng)，需要很大的力矩，所以采用雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。本次設(shè)計(jì)為3個(gè)皮帶運(yùn)輸機(jī)。 根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出的如下要求進(jìn)行了設(shè)計(jì)： （1） 有延時(shí)啟動(dòng)預(yù)警功能； （2） 為了避免貨物在皮帶上堆積，要求皮帶機(jī)進(jìn)行順序啟動(dòng)3、2、1,； （3） 為了避免停機(jī)后皮帶機(jī)上有貨物滯留，要求停機(jī)順序?yàn)?、2、3； （4） 要求皮帶機(jī)啟動(dòng)、停止之間有一定的時(shí)間間隔； 由于3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的不同時(shí)的啟動(dòng)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成較大的沖擊，可以采用直接起動(dòng)的方式，又由于皮帶運(yùn)輸機(jī)不經(jīng)常制動(dòng)，所以沒有采用專門的制動(dòng)措施，電動(dòng)機(jī)用熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，用3個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3進(jìn)行控制。主電路有3個(gè)電動(dòng)機(jī)，控制電路由PLC進(jìn)行控制。 用PLC控制三級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳送系統(tǒng)，各級(jí)皮帶分別由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，控制要求如下： 1.啟動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最后一級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)，經(jīng)過5秒延時(shí)，再依次起動(dòng)其它皮帶各級(jí)延時(shí)均為5秒，待第一級(jí)啟動(dòng)5秒后貨物開始裝填。 2.停止時(shí)，貨物應(yīng)先停止裝填，待料運(yùn)送完畢后5秒后第一級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)停止再依次停止其它級(jí)，各級(jí)延時(shí)均為5秒。 3.當(dāng)某級(jí)皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止且停止裝填貨物，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止 第3章 硬件設(shè)計(jì) 3.1 主電路的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中傳輸機(jī)設(shè)置有三級(jí)皮帶傳送，故需要三個(gè)電機(jī)來拖動(dòng)，同時(shí)需要有一些短路、過載等保護(hù)，具體的主電路接線圖如圖3-1所示： 3.2 控制電路的設(shè)計(jì) 3.2.1 PLC的I/O分配 控制電路由PLC進(jìn)行控制，一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)，內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)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(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，應(yīng)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(diǎn) 名稱 PLC節(jié)點(diǎn) 啟動(dòng)按鈕 I0.0 KM1 Q0.0 停止按鈕 I0.1 KM2 Q0.1 KM3 Q0.2 預(yù)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(jī)PLC外部接線圖，如圖3-2所示： 第四章 軟件的設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)梯形圖。梯形圖是PLC使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)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(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。 根據(jù)PLC外部接線圖的要求，對(duì)梯形圖進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)： 第五章 總結(jié) 經(jīng)過一個(gè)星期的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。這次設(shè)計(jì)是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高 通過這次設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺,自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。課程設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)校學(xué)生所學(xué)知識(shí)的一次綜合性實(shí)踐訓(xùn)練，是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù)，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行工程實(shí)踐，獲得基本訓(xùn)練并取得成果的過程，它是評(píng)估學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的一個(gè)重要方式，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.對(duì)我們學(xué)工科的同學(xué)來說尤為重要！ 回顧起此次電氣課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)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(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)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(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響，而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 參考文獻(xiàn) [1] 于慶廣.可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2004 [2] 高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例.北京人民郵電出版社，2004 [3] 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械出版社，2002 [4] 胡學(xué)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(dòng)化系統(tǒng).北京：機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，2006 [7]李緩.PLC原理與應(yīng)用.北京:北京郵電大學(xué)出版社，2009