基于plc的物料传送系统设计

基于plc的物料传送系统设计

的进步，计算机引发的各个领域的革命性变革。以PLC(可编程控制器）为主的自动化控制系统渐渐地最近了我们生活，可以说无处不在。

例如： 1.十字路口交通灯，2.全自动洗衣机液体混，3.合废品收集站，4.简易的机械手

总的来说今后的社会发展偏向于自动化，人工智能将逐步取代人力劳动。人们的生活水平和质量将会不断提高，生活体验也会很满意。

本设计采用 PLC(可编程控制器）来实现抖料机从高处通过传送带把物料运输到地面，从而达到安全，稳定，高效的传送目的。 

关键词 ：PLC 传送系统 传送带

Abstract

With the development of society, we can only make constant progress in technology and revolutionary changes in various fields triggered by computers.The automation control system based on PLC (programmable logic controller) has gradually become our life, which can be said to b  everywhere. 

For example:  1.Traffic lights at intersections  2.Fully automatic washing machine 3.Liquid mixing 4.A Simple Manipulator for Waste Collection Station 

Generally speaking, the future social development will tend to automation, and artificial intelligence will gradually replace human labor. People's living standards and quality will continue to improve, and life experience will be very satisfactory. 

This design uses PLC (Programmable Logic Controller) to realize the conveyor belt conveying material from high to the ground, so as to achieve the purpose of safe, stable and efficient transmission.

Key words: PLC  Transmission System  Conveyor belt 

目录 Conten

引言                                                    1      

第一章：绪论                                            3

1.1PLC的基本概念                                      3

1.2PLC基本结构                                        3                            

1.3PLC技术特点及主要功能                              4

1.4PLC 控制系统的功能                                  5

1.5PLC的可靠型完善                                    6

1.6PLC的引用领域                                      8

1.7 PLC控制的的优点                                    9

第二章：物料传送系统的原理要求                         10

2.1原理图                                              10

2.2、工作原理及过程                                    10

2.3.传送带控制原理流程图                               12              

第三章：物料传送系统的硬件设计                         13

3.1、系统的硬件部分                                    13

3.2.PLC 的选型                                         13

3.3.直流电机                                           14

3.4 基于 PLC控制的物料传送系统外部接线图               16

3.5 PLC 的仿真调试和安装                               18

第四章：物料传送系统的软件设计                         19

4.1编程软件介绍                                        19

4.2 GX WORKS2编程软件的操作方法                        19        

4.3基于 PLC控制的物料传送系统梯形图                   20

第五章：结束语                                         23

参考文献                                               24

引 言

传输带是一种连续、快速、高效的物料传输设备 , 广泛应用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。一般传输带的电气控制系统采用硬接线方式的继电器控制系统 , 设备故障率高、可靠性低、 体积大、维修和改造不方便。 本文介绍一种传输带的 PLC 控制系统。 PLC( Programmable Logical Controller) 即可编程逻辑控制器 , 是微型电子计算机与常规控制元件 , 如继电器等互相结合形成的新型工业自动化控制装置。它是在一位机、顺序控制器和计算机控制的基础上发展起来的 ; 把继2 电器控制简单易行、 成本低、容易掌握等优点和计算机的功能完善、灵活方便、通用性好等特点结合起来; 抛弃了传统的计算机编程语言和表达形式 , 而是以计算机软件技术构成人们习惯的继电器模型 , 进而得到以继电器电路梯形图为基础的形象编程语言和模块化软件 ; 对于继电器、计时器、定时器输入信号等内部资源 , 他可以自如地使用软件构成的逻辑功能多次进行调用。 PLC 不但能代替继电器控制简单的开、关顺序 , 而且能够控制模拟量 , 还具有通讯及联网功能 , 可形成分布式控制系统 , 监测其他的控制器 ;并能与上位机进行通讯联系 , 收集生产中的数据 , 向各主管部门传送重要信息。 自 60 年代末 PLC 产生至今,PLC 控制技术已在工业控制领域占领主导地位 , 国外专家预言 ,PLC 技术将在工业自动化的 3 大支柱( PLC 、机器人和 CAD/ CAM) 中跃居首位。在生产过程、 科学研究和其他产业领域中， 电气控制技术的应用都是十分广泛的。 在机械设备的控制中， 电气控制亦比其他的控制方法使用得更为普遍。 随着科学技术的发展， 特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用， 出现了可编程序控制器 PLC，它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统， 使电气控制技术应用广泛。 目前 PLC在我国的应用相当广泛，尤其是小型 PLC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便。PLC取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑机、 印刷机、 订书机械、 组合机床、 磨床、 包装生产线、 电镀流水线等。在物料传送控制过程中， 不但考虑到几个皮带机之间的时间间隔， 还考虑到了当某台皮带机出现故障时的解决办法。另外，当某台皮带机上有重物时，还考虑到了其他皮带机的动作过程。

第一章 绪论

1.1、plc 的基本概念

PLC即可编程控制器（ Programmable logic Controller ），是指以计算机技术为基础的新型 工业控 制装置 。 在 1987 年 国际电工委员 会（ International Electrical Committee）颁布的 PLC标准草案中对 PLC做了如下定义： PLC英文全称 Programmable Logic Controller , 中文全称为可编程逻辑控制器，定义是 : 一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算 , 顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 / 输出控制各种类型的机械或生产过程。“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 ”

1.2、PLC 的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机， 其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 1、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此 PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在 +10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将 PLC直接连接到交流电网上去 2. 中央处理单元 (CPU) 中央处理单元 (CPU)是 PLC的控制中枢。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、 I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当 PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置， 如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高 PLC的可靠性，近年来对大型 PLC还采用双 CPU构成冗余系统，或采用三 CPU的表决式系统。这样，即使某个 CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 3、存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。4、输入输出接口电路 1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是 PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用 PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 5、功能模块 如计数、定位等功能模块 6、通信模块 如以太网、 RS485、各种通讯模块等。

参考文献

[1] 王庭有 . 可编程控制器原理及应用 [ M ]. 北京：国防工业出版社， 2011，64-68. 

[2] 李世基 . 微机与可编程控制器 [ M ]. 北京：机械工业出版社， 1997,190-230. 

[3] 台方 . 可编程序控制器应用教程 [ M ]. 北京：中国水利水电出版社 ,2001,55-70. 

[4] 肖耀南 . 电气运行与控制 [ M ]. 北京：高等教育出版社 ,2004,175-190. 

[5] 王阿根 . 电器可编程控制原理及应用 [ M ]. 北京：清华大学出版社 ,2009,35-50. 

[6] 于学亮 ,叶萌 . 浅析 PLC 在天然气自动化管道运输中的应用 [J]. 中国科技投资 . 2012,4(27):23-35. 

[7] 李 响 ,马 永 , 何 偲 , 王 汀 , 牛 雅 宁 , 赵 伟 . 块 状 物 料 机 器 手 抓 取 式 装 箱 机 设 计 [J]. 食 品 与 机 械 . 

2010,8(05):80-108. 

[8] 罗及红 . 配料生产线控制系统的 PLC 自动控制 [J]. 机电工程技术 . 2010,6(07):65-90. 

[9] Erdal Yilmaz,Sevan Katrancioglu.Application of PLC to dynamic control system for liquid He cryogenic 

pumping facility on JT-60U NBI system [D] ，Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2011, 28, 353-367.