基于PLC的皮带运输系统监控设计
摘要：皮带运输机在很多的产品乃至企业的占比重很大，但是它的控制原件以及程序相对比较复杂多样，各个运输机的功能也存在着差异。为了其良好的选型以及可靠性等诸多优点并于企业产生直接的联系，现在采用较好的 PLC梯形图编译系统软件来对程序进行初步化的设计。
在本篇文章中全程使用FX2n 系列编程plc工作器件来进行对课题的研究，其中包括软硬件的处理与实施，以下给出了程序设计以及原理运行的控制图以及plc选型和接线状况，此设计很大程度缩短了流程减少故障，让程序更可靠飞速的运行。
关键词：PLC；梯形图；皮带输送机；自动控制；监控系统
Monitoring Design of Belt Transportation System Based on PLC
Absrtact: Belt conveyor accounts for a large proportion of many products and even enterprises, but its control originals and procedures are relatively complex and diverse, and the functions of each conveyor are also different. In order to have a good selection and reliability, and have a direct connection with enterprises, a better programming language of PLC Ladder Diagram (LADDER DIAGRAM) is used to realize the general design of the conveyor control system.In this paper, the FX2n series micro-programmable controllers produced by Mitsubishi Company are used to carry out the research, including the processing and implementation of software and hardware. The following is the control chart of program design and principle operation, as well as the selection and wiring status of plc. This design greatly shortens the process and reduces the failure, so that the program can run more reliably and rapidly
一、绪 论
1.1课题的研究目的
皮带输送机控制系统的设计是一个越来越传统化的课题报告，随着现在各种各样先进精确的控制仪器的出现以后，皮带输送机控制的设计方案变得非常先进，格式也越来也精美，参考文献也非常之多。
皮带运输机是好性能集成系统化的重要装置，它的简单结构把控往往将他的潜在价值完全激发出来，它适应性非常之棒以至于在狂风暴雨刮风下雨不等各个化学基础领域取得卓越成效好似见到彩虹。产品的能力，所运输的货物与传送带本身并没有很多的摩擦，它的平稳能很大程度上保护输送物。它具有几乎没有的噪音，适合很多对环境要求严格的产业。安装简单，成本能耗非常低还特别容易维护与升级。因为可编程控制器的诸多可移植性物理逻辑层全方面无死角覆盖的及重大比例，用户能够随时随地的更改升级以及通讯等各种优点被越来越多的企业管理者用于装置生产以及装置控制中。假使现在将皮带运输当作有一个革命发展前景，它的编程程序软件语法相较于硬件处理能力的不同，可以用来作为最最基本的定量定点的对程序的精准控制。如今课题的自由表达也就成为了我们对质量上乘的皮带要求严格把控对象的方案。我们需要设想出最完美的解决方案并将它付诸实施。这次的课程设计理论理念即使通过plc基础操作完成皮带在控制机运作下的精准把控力度。
1.2研究内容
该操作内核以及基本想要实现的内容是：给发动机五秒的自动装填缓冲预热时间，等待五秒的缓冲时间，再根据其他要求按照顺序启动剩余的皮带。工作停止时优先将最前端的皮带停止，等待数秒之后货物全部运输完毕之后再根据具体情况依次启动其余别的的皮带传送带；如果系统出现未知故障时，程序判断至该皮带机及其所有的皮带先暂停工作，程序自举检查出错误所在的部分，然后程序在运行与停止状态自动切换直至完成系统自检。如果皮带上面所运送的货物如大型机械设施超载则立即停止运行，报警指示灯泡亮起，系统控制发出警报，发动机停止自由供电，直至恢复正常之后系统加电重启。
（1）确定研究的课题，选择好技术上的研究大致方向要求及其技术深层方面之间的内外联系。软硬件相辅相成的研究报告
（2）选择合适的元器件和机械的认真选型
（3）找出plc所有的资料从中筛选出符合实验的所有类型。
（4）各种接线图和梯形图依照实验存在问题的要求绘制出来。
（5）放弃以往任务书的模式改为新型合理的人机耦合互利交互型操作机。
（6）优化人机界面的优化，注意选择人机上的心理学，增加人机操作的易操作性。
（7）后续问题处理集中上传，意见跟进然后进行汇总最后再制定下一步仿真。
（8）根据各个部分问题的分布状况逐一解决最后制定完整的任务书。
由于情况多变并且问题的复杂程度，后续可以根据实际机器的运行情况制造不同的调整方案。
1.3技术路线
鉴于该课程设计的独立性与复杂程度，初步拟定三种可实行的方案。但是根据各个方面的适应度操作性以及可实行方面的各种要求，对初步的操作进行合理的筛选。在方案选择到确定初期拟定如下几种方案：
一号方案：强电流拥有很好的局部控制力，根据这一理论方针确定出一号方案，不过它的缺点也很明显：它的电路连接相对其他来说复杂程度较高，不能实现系统的自动化，并且用户无法直接控制程序。
二号方案：单单利用PLC可编程控制器，单纯利用PLC可编程控制器，系统的稳定可以完全保证，但其缺点也无法避免：强电流的干扰容易损坏plc器件，它的控制等待周期过长用户也无法很好的控制。
三号方案：不单单控制plc的运行，辅助以强电流控制整体。两者通过plc为主强电为辅的操作原则带动机械开始运作。这个方案是结合前两个方案的优点摒弃其缺点所总结出的最适中的方案， PLC和按钮开关被用来控制信号通道的控制部分，这样就可以有效保证动作的准确精度。该方案保证综合前两个方案的优点，简化程序的同时保证了其可靠。
将三个方案认真进行比较，挑选出三号方案作为此次的程序中枢。
根据不完全统计，我国共有各类锅炉近40万台，每年的耗煤量达3亿多吨， 占我国原煤产量的三分之一。我国已成为世界上生产和使用工业锅炉最多的国家。由于我国能源结构的特殊性，我国的工业锅炉以燃煤为主，每年约燃用全国原煤产量的三分之一。因此，工业锅炉也是我国煤烟型大气污染的主要污染源之一，提高我国工业锅炉的能源利用率，降低其污染物的排放，已成为迫切需要解决的重要问题。
当前国内许多地方的锅炉控制系统主要采用分布式控制系统DCS。这是由于锅炉系统的仪表信号较多，采用此系统性价比相对较好，但随着PLC技术的不断发展．PLC在仪表控制方面的功能已经不断强化。用于回路调节和组态画面的功能不断完善．而且PLC的抗干扰能力也很强．对电源的质量要求比较低。 温度控制系统大致可分别用3种方式实现：一种是用仪器仪表来控制温度，这种方法控制的精度不高。另一种是基于单片机进行PID控制，然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, 而PLC 在这方面却是公认的最佳选择。随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能。因此本设计选用PLC来控制加热炉的温度。
基于PLC在工业控制系统中的良好应用．本文将PLC用于集中供热锅炉控制系统。整个系统的工作原理为：从控制现场传感器送来的标准信号经过信号调理模块送到现场控制单元(PLC)．经过智能运算后形成控制信号．控制信号再经过信号调理模块返送到现场执行单元(电磁阀)。各个控制单元通过以太网相连．将需要监控的信号送入上位机，实现人机交互和远程控制。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
研究内容：
1.根据功能要求设计系统总体方案。
2.设计PLC和变频器的控制系统；
3.控制系统的I/O点及地址分配；
4.绘制电气控制系统原理图及需要查阅的相关手册的图表；
5.设计PLC外围接线图；
6.实现PLC控制。
预期成果：
(1)锅炉硬件接线图；
(2)plc编程梯形图；
(3)人机交互界面显示；
(4)PID控制方案图及仿真图
待解决的问题：
此次设计需要解决的问题主要包括plc程序的设计I/O接口分配表设计，电机型号的选择，硬件型号的选择，锅炉水位控制和燃烧控制的闭环设计，许多控制量都是复杂的非线性变量，大多以串级控制，前馈和串级控制相结合控制，设计比较麻烦。并且各个部分的设计必须满足运行要求，另外还要利用MATLAB建立对应的传递函数与仿真图进行仿真，根据每个部分的情况选择相应的PID控制方式，对各个仿真部分进行调试，满足控制部分要求，解决干扰，滞后性，响应延迟等问题。
为解决这些问题，我通过查阅相关手册，和工厂管理锅炉老技术人员进行了沟通，解决自己没有实际经验的缺点。
研究方法：
研究方法有收集资料、实地调查、进行仿真实验。
目录
一、绪 论
1.1课题的研究目的
1.2研究内容
1.3技术路线
二、PLC控制系统及程序的设计
2.1. PLC控制系统及程序的设计
2.1.1 PLC的结构
2.1.2 PLC的工作原理
2.2 系统设计的基本要求
2.3系统设计的基本步骤
2.4 系统构成
三、系统设备的选型
3.1可编程控制器的特点
3.2本设计采用的PLC
3.3电动机
3.4 皮带运输机
3.5元件明细
3.6本章小结
四、系统控制方案
4.1控制系统接线图
4.2控制点的统计与描述
4.3 系统整体运作介绍
4.4本章小结
五、结论
参考文献
致 谢
参考文献
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