三级带式输送设备电气控制系统的设计与实现
摘要：随着工业自动化水平的不断提高，皮带输送机正在成为制造过程中的重要设备之一。皮带输送机越来越多地用于电力，机械，纺织，钢铁，水泥等行业。。本课题以企业生产实际过程为基础，介绍了三级带式输送机电气控制系统的运行与监视。本题中输送设备由三个皮带机组成，电气控制系统由触摸屏、PLC、变频器、电机和其他控制器件及设备构成，实现输送设备多段速度运行。
关键词：PLC 、 变频器
Design and implementation of Electrical Control system for Three-stage Belt conveyer
Abstract：With the development of industrial automation, belt conveyor is becoming one of the most important equipments in manufacturing process. Belt conveyors are increasingly used in electrical, mechanical, textile, steel, cement and other industries. Based on the actual production process of the enterprise, this paper introduces the operation and monitoring of the electrical control system of the three-stage belt conveyor. The conveying equipment is composed of three belt machines, and the electric control system is composed of touch screen PLC, frequency converter, motor and other control devices and equipments.
Keywords: PLC , frequency transformer
目录
一、引言 4
1.1课题来源及研究意义 4
1.2国内外带式输送机发展与研究概况 4
1.2.1 国外带式输送机发展与现状 4
1.2.2 国内带式输送机发展与现状 5
1.3本课题的主要研究内容 5
二、课题运行概述 6
2.1带式输送机概况及控制要求 6
2.1.1控制系统按两种模式控制电机启动和停止 6
2.1.2运行速度拟定 6
2.1.3限高检测装置 6
2.1.4触摸屏控制 6
2.2总设计方案 7
2.2.1两种模式启动和停止 7
2.2.2运行速度拟定 7
三、三级带式输送设备总体结构 8
3.1所需设备和元件 8
3.2电动机的选型 8
3.3PLC的概述、组成及选用 10
3.3.1PLC的概述 10
3.3.2PLC的组成 10
3.3.3选用FX2n-32MR型PLC 11
3.3.4 I/O分配表 11
3.3.5外部接线图 12
3.4变频器的选用 13
3.5传感器的选用 15
四、三级带式输送设备系统软件设计 16
4.1两种模式控制电机启动和停止程序 16
4.2多段速控制运行程序 20
五、组态软件的运用 23
5.1触摸屏的概念 23
5.2MCGS组态软件 23
六、结论 26
参考文献 27
附录....................................................................................28
一、引言
1.1课题来源及研究意义
本课题来源于企业生产实际过程，通过这个课题可以让我们把书上学到的理论知识带入实践操作中，利用学到的知识和技术分析可解决的常见技术问题并建立适当的设计思路，了解和掌握设计的程序和怎样做的方法思路。带式输送机是把物料在一定的输送带上从起初的起点运送到终点的输送过程，用于输送物料的摩擦驱动机器。它主要由输送机，支架，滚筒，张紧器，传动装置，滚筒等组成。组成带式输送机作为典型的运输设备，目前，已逐渐大型自动化迈进，它运行十分可靠，可连续运行，这种类型的生产装置在许多地方都是需要的，并且是煤矿最理想和高效的连续输送设备。如果停止，损失是巨大的。所以正常情况下是一班接着一班连续运作的。随着现代工业自动化水平的不断提高，带式输送机在生产过程中的地位变得越来越重要，物料搬运在自动化生产领域的应用越来越普遍，除了进行单一物料输送之外，它还可以与其他行业的生产流程合作，形成有效的流线。
1.2国内外带式输送机发展与研究概况
最早的输送机原型应该是中国古代的高回转车和起重水。后来它开始应用于空中有轨电车的运输。1868年，英国出现了皮带输送机。接下来就是持续改进。从那以后，传送带受到机器制造，冶金工业，化学技术和发动机技术的进步的影响。这一点不断完善，逐步完成了车间的内部转移，并开展了大型户外材料乃至城市间物料的运输，处理是现代交通运输系统不可缺少的组成部分。
1.2.1 国外带式输送机发展与现状
长期以来，国外带式输送机技术的发展非常迅速，其中主要体现在三个方面：一方面是它的设备大型化，它的主要参数和设备都向着大型化发展，以达到高效高生产的需要第二个方面是带式输送机的技术和设备得到了很大的提高：机电一体化和动态分析等先进技术应用于输送带的动态监测和监测，并采用强大的软启动和自动电压技术。降低输送带的动态张力。第三个方面是输送带的多样化，不再是如以往的运输，适用范围将迅速扩大，如各类管状带式输送机，高角度带式输送机，空间转向带式输送机等。为此，国外运输业的迅速崛起，以及带来了开发机械，冶金，电子，食品，化学工业，医药等行业的发展。
1.2.2 国内带式输送机发展与现状
我国带式输送机发展历程较长的，虽然源头在我国古代，但是与国外相比，我国自主开发和研究带式输送机的时间相对较短，技术和设备也就相对要弱一点。但随着经济发展，国家不断加大对这一领域的投入，经过不懈的努力取得了一些成绩。例如，在“八五”期间，该项目通过国家一站式“日产万千综合生产设备”项目实施，该机技术水平的提高是没有一点点。效益填补国内空白，关于减少带式输送机及其主要部件的关键技术已经进行了理论研究和产品开发。未来的带式输送机设备必须具有长距离，高带速，高功率，大容量等特点。
1.3本课题的主要研究内容
本课题来源于企业生产实际过程。带式输送机是把物料在一定的输送带上从起初的起点运送到终点的输送过程，靠摩擦驱动的方式来运输物料的机械。根据项目需求输送设备由三个皮带机组成，电气控制系统由触摸屏、PLC、变频器、电机和其他控制器件及设备构成。
基于此，本课题的设计内容主要包括以下几个方面：
1、设计并实现一个三级带式输送设备电气控制系统
2、完成电气工程图纸绘制、设备互联接线图绘制
3、根据电气工程图纸，规范、标准化实现控制模块
4、实现变频器常规多段速度控制模式的程序编制及调试；实现控制系统联调
参考文献
[1]《带式输送机使用技术》金丰民，王瑀，张荣建，陈富，，刑军，薛成，金铁兴编 [M] 北京:冶金工业出版社，2012
[2]《企业变革管理》（美）贝思L.埃瓦尔 克雷格A.吉普尔/著 [M]北京：机械工业出版社，2005
[3]《触摸屏、组态软件、入门与典型应用》杜诗超，宋永昌，王建 编 [M]中国电力出版社
[4]《触摸屏实用技术》王建，宋永昌 编 [M]机械工业出版社
[5]《图解PLC控制系统梯形图及指令表》陆运华 编 [M]中国电力出版社
[6]《变频技术在600MW机组主要辅机节能改造中的应用研究 》郭俊杰 [D]华北电力大学 ，2012
