工厂传送带装置控制回路设计与调试
摘 要
随着经济的发展，工厂机械生产线已经为大家所熟知，工厂机械生产线广泛应用于机械生产,在一定意义上节省了大量的人力,提高了机械生产效率,促进社会经济的发展。
本设计主要以系，西门子S7-200系列plc为主控plc和变频器来控制电机的转动从而控制生产线的转动。运用步进指令编写程序。主要为由一台带减速机的三相一步交流电动机拖动滚筒旋转，减速器的减速比为1：10传送带在滚筒摩擦力的作用下输送工件，本设计采用plc可编程控制器与变频器控制电机的转动，三级调速，采用接近开关SQ1，当接近开关SQ1在120s内无工件时电机将自动停转。，这给工业生产不但可以增加传送带的安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用
控制的基本过程是，按下开关SB1, I0.0电路接通的同时与Q0.3互锁，当在120s后传送带没有工件通过时接近开关会断开即T37断开线路断电，电机停转。当在紧急的情况下按下急停开关SB5线路上同样也没有电，电机也会停转。
在实际的工作生产的过程中可以根据生产的需要来选择电机的转速，在本设计中共有3中转速供我们选取有开关SB2 SB3 SB4三个开关按钮来控制
关键词：生产线,步进指令,独立控制,柔性制造
第1章 绪论
1.1 传送带继电器控制系统的特点及存在问题
1.1.1 传送带继电器控制系统的优点
（1） 所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。
（2） 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。
（3） 大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。
（4） 多年来我国一直生产这类电梯，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉掌握的人员较多。
1.1.2 传送带继电器控制系统存在的问题
（1） 系统触点繁多接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。
（2） 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。
（3） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。
（4） 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。
（5） 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高；而且检查故障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊扰。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故 。
1.2 可编程控制器（plc）及其在传送带控制中的应用特点
1.2.1 PLC 的特点
PLC 是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC与普通微机一样。以通用或专用CPU作为字处理器，实现字运算和数据存储，另外还有位处理器（布尔处理器），进行点（位）运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修。编程简单、灵活性强等特点。
（1）可靠性
对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。
1）PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。
2）PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTTF（平均无故障时间），使可靠性提高。
3）PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。
4）PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程错误率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。
5） 在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件；采用先进的工艺制造流水线制造；对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；对电源的断电保护；对存储器内容的保护等。
6）PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波等；软件自诊断；简化编程语言等。
（2）易操作性
PLC的易操作性表现在下列几个方面：
1） 操作方便
PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。
2） 编程方便
PLC有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。采用布尔助记符编程语言，十分有助于编程人员的编程。
3） 维修方便
PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求减低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。
（3）灵活性
PLC的灵活性表现在以下几个方面：
1） 编程的灵活性。
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。
2） 扩展的灵活性。
PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。
3） 操作的灵活性。
操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易
1.2.2 PLC 控制传送带的优点
（1） 在传送带控制中采用了PLC，用软件实现对传送带运行的自动控制，可靠性大大提高。
（2） 去掉了选层器及大部分继电器，控制系统结构简单，外部线路简化。
（3） PLC可实现各种复杂的控制系统，方便地增加或改变控制功能。
（4） PLC可进行故障自动检测报警显示，提高运行安全性，并便于检修。
（5） 用于群控调配和管理，并提高传送带的运行效率。
（6） 更改控制方案时不需改动硬件接线。
此外，微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷而没被广泛采用。PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。
1.3 课题的提出
PLC以其优越的性能，在很多领域中得到了广泛的应用。在电梯业也是如此，目前国内 70～80 年代安装完成的传送带绝大部分是继电器控制，线路复杂，节点接线多，故障率高，系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大，严重地影响传送带装置运行质量。对所以对传送带进行局部改造是经济的、实际的。近年来，采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制电梯，取得了良好效果。利用PLC和变频器对旧传送带进行改造，不但可以增加传送带的安全性、可靠性，还可以降低能耗，节约能源，减少运行费用。
目录
中文摘要 I
英文摘要 II
第1 章绪论 1
1.1传送带机械开关控制的特点及存在问题 1
1.2 可编程控制器及变频器在传送带控制中的特点 1
1.3课题的提出 3
第2 章传送带控制系统的分析 3
2.1课题的目的及意义 3
2.2自动化生产线的任务及内容 4
2.3自动化生产线的构成 4
2.4自动化生产线的控制动作 5
第3章可编程控制器的介绍 5
3.1可编程控制器的基础认识及内部结构 5
3.2 PLC的工作方式 7
3.3 PLC选型规则 8
3.4 传送带的主电路 10
3.5 传送带装置的主要的电气设备 10
3.6 输入输出及接线图的设计 10
3.7 传送带装置的梯形图的设计 12
第4章变频器的概述 13
4.1认识变频器 13
4.2变频器的内部结构 15
4.3变频器的工作原理 15
4.4.变频器的机型选择 16
4.5西门子MM440变频器的优点 18
4.6西门子MM440变频器的调试 19
第5章电动机及减速器 25
5.1 电动机的种类 25
5.2 电动机的选择及其优点 26
5.3 减速器的作用 27
5.4 减速器的种类 28
5.5 圆柱齿轮减速器的工作原理及特点 29
总结 30
致 谢 31
参考文献 32
参考文献
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[8]、王玉梅. 电动机的控制与变频调速： 中国电力出版社 2011.6
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[11]、向晓汉.plc控制技术与应用. 清华大学出版社2010.12
[12]、向晓汉.电气控制与plc技术基础 清华大学出版社 2007.12
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