基于PLC的五级传送系统的研制
摘要：随着自动化工业的发展水平的提高，材料的自动输送在工业的各个领域得到了广泛的应用。其能耗低、运转可靠、代替人们工作在恶劣环境中、运行平稳、等优点。完善一个自动输送系统不仅可以节约劳动力，提高经济，也是现阶段发展的需求。本文介绍了接触继电器控制的缺点及用PLC对其改善的方法，设计方案则利用PLC和触摸屏界面来控制方案实施，以安全可靠、维护方便、控制准确等原则来设计。触摸屏主要设计运行画面和监视作用，而PLC则起着五级皮带的顺起逆停的作用，来实现自动运输。本课题主要包含三大部分: 第一部分总结了皮带机的控制形式和改进方法；第二部分系统的总体设计，PLC的简介，控及PLC、触摸屏等硬件的选型；第三部分为软件的设计，查阅相关资料，了解PLC的工作原理以及组态软件的功能、特点，完成程序的编写和组态系统的相连。
关键词： PLC；触摸屏
The?development?of?five?level?transmission system?based?on?PLC
Abstract: with the improvement of automation level of industry development, material automatic conveying device is widely applied in industries of various places. The low energy consumption, reliable operation, instead of people working in the bad environment, stable operation, etc. An automatic transmission system can not only save labor, improve the economy, also is the demand of the development at present stage. This paper introduces the faults of the contact relay control and use of PLC to improve its methods, design scheme with PLC and touch screen interface to control scheme, with safe and reliable, convenient maintenance, and accurate control principle to design. Touch screen images and monitoring function, main design run while PLC has five belt along the reverse stop role, to realize the automatic transportation. This topic mainly contains three parts: the first part of the belt conveyor control forms and insufficient improvement method; The second part of the system overall design, PLC, control and PLC, touch screen and so on the selection of hardware; The third part for the design of the software, access to relevant information, understand the working principle of PLC and configuration software functions, characteristics, complete the writing of the program and configuration of the system are linked together.
Key words: PLC; Touch screen
一、引言
1.1课题来源及研究意义
传送带是生活中常规的一种运输方式，传送带在各个领域的所需的距离、人力不同，因此不同的运输生产过程中需要的方式不同，然后进行运作，输送带运行的可靠性和稳定性，直接熏陶开采行业的经济效应的先决条件。本课题是研究的五级传送系统，本系统可以使运输平稳，生产效率更快，让企业获得较高的经济效应。
PLC是以微处理器为基础控制工业自动装置，人机界面是技术职员与PLC之间的会话和机器之间彼此的连接设备。相对于以前的继电器控制电路，它拥有技术软件开发环境优势，与传统的设计语言不同，简单易懂。
1.2 输送机工作缺陷及改善
1.2.1输送机工作现状以及缺陷
传统的输送机在运输过程中，工作人员需要根据运输过程中来判断在什么时候停止，一切结束后在按下启动按钮进行下一次的运输，发生故障时，断总开关。
这种继电器控制方式不仅繁琐，而且控制精确度差，所以不能保证传递平稳容易出错，给生产带来不良影响。
人工控制就需劳动力，然而劳动力的薪资大多数比较高，特别在恶劣环静中，这就影响在输送企业在原基础上有要另外支付劳务费，使总成本升高，收益下降。
1.2.2改善方法
综合上述缺点，本课题设计了输送机自动运行装置来改善现状，只需按原设计好的程序相对应的控制要求写入触摸屏中，通过执行PLC程序，输送机自动完成送料过程。
1.3 本文主要研究的内容
1.3.1控制要求
用PLC支配五级传动带运输机的传送系统，每一级输送机由一台交流电机拖动。电机为M1、M2、M3、M4、M5分别由接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8、KM9、KM10控制电机的正反转运行。
1.3.2动作过程简介
在运输物品初，为了防止物品堆积，传动带打滑的现象。因此，推荐的动作过程如下：
1)手动运行方案
手动运行时，可通过手动开关的操作控制五台电机的正反转运行。
2)自动运行方案
自动运转时，按下系统启动按钮SB1，电机M5首先正转启动，运行10秒后，电机M4正转启动，运行10秒后，电机M3正转启动，运行10秒后，电机M2正转启动，运行10秒后，电机M1正转启动，此时系统完成启动过程，进入正常运行模式。当按下系统停止按钮SB2时，电机M1首先停止运行，当电机M1停止10秒后，电机M2停止运行，当电机M2停止10秒后，电机M3停止运行，当电机M3停止10秒后，电机M4停止运行，当电机M4停止10秒后，电机M5停止运行。
3)停止要求
系统有启动过程中按下停止按钮SB2电机按启动顺序反向停止运行。当系统按下急停按钮SB3时，要求五台电机停止工作，直到急停按钮取消是，系统恢复到急停前的状态，继续运行。
1.4选择方案
1.4.1继电器-接触器控制
控制功能是用硬件继电器实现的，它适用于接触器、主令电器、给类继电器等，按照控制要求用导线将各个接触点连接，利用许多低压电器机械触电的串并联以及时间继电器的延迟动作结合，以落实电力拖动装配的自动控制及保护。但是这种控制方式有以下缺点：
1)只能完成给定的逻辑控制
如果改变控制逻辑，则需更改电气原理图及接线图，费时费力。
2)控制速度慢
运行是依靠触点的机器动作来实现控制，办事效率低，只有毫秒级并且机器触点伴随抖动现象。
3)定时控制精度不高
继电-接触器控制中是依靠时间继电器控制的滞后动作来促成的，但是时间继电器本身的定时精确度不太高且环境对它的影响非常大，调整时候较困难。
4)可靠性和维护性差
继电-接触器控制采用人工接线，误差大；查找和排出故障困难，可靠性较差，而且线路复杂，维护起来工作量大。
1.4.2 PLC控制
随着电子技术的快速发展，PLC的打造本钱不停的下滑，而功能却大幅度提高。可编程控制器所具备的功能，使它不仅可用于开关量控制，还可用于模拟量控制：既可以控制简单系统，又可用来多级构成系统，还可以控制复杂系统。
PLC控制具有以下优点：
1)抗干扰能力强，可靠性高
硬件方面PLC采取隔离、滤波耐热、防潮等保护措施：软件上则采用屏蔽、稳压、连锁、周期扫描方式等保护措施，从而具有较高的抗干扰能力和可靠性。
2)编程简单，使用方便
现在PLC基本上都是采用那些机电控制的梯形图方式来进行程序编写，他们可以很好的观察电路模式，最主要适合现在电气的人员读取电路图的方式，很简单很容易接受，与那些的常规的编写语言，更受欢迎。
3)控制程序可变，具有很好的柔性
就算生产线发生变化或者那些设备需要更换的时候，但他们可以不需要更换PLC这些设备，只要在PLC上改变那些设备需要的程序就可以了。所以这是继电器根本没法和PLC相比较的，因此这就是继电器根本没法和PLC比的优点，PLC除应用于单片机控制外，在柔性的制造单位都是特别的受欢迎。以至工厂自动化中也被大量采用。
4)功能完善
现在的PLC具有很多的功能给那些设备都带来的很大的方便比如数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、人机会话、自检、记录和显示功能，使用设备水平大提高。
5)扩充方便，组合灵活
PLC产品具有很多不同的扩充单元，PLC的那些不同的输入输出方式还有那些不同的输入输出的系统可以大大方便适应不同工业控制需要。
二、基于PLC的五级传送系统的总体结构
2.1 PLC简介
2.1.1 PLC的产生和发展
上世纪六十年代，计算机技术已经着手于工业控制，但是由于其成本高、变成难度系数大以及无法适应恶劣工业环境等原因，无法在产业发展规模中普遍应用。但当时工业生产过程中，存在大量开关量的控制，它们分别依照逻辑控制条件进行一系列动作，并且根据不同的逻辑控制关系进行相应的保护措施。实现这些功能的方式是由见电器、接触器组成，但由于这类控制系统有着较明显的缺点，例如体积大、接线复杂、动作速度慢、可靠性差、难以实现复杂的控制，通用性和灵活性较差，因此可编程序控制器（PLC）应运而生。PLC结合了计算机控制的优点（功能完善，灵活性好，通用性好）和继电器-接触器控制的优点（简单易懂，使用便捷，价格实惠），它使编程方便，不仅可以完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作，还具有“数字量或模拟量的输入/输出控制”等能力。
目录
一、引言 2
1.1课题来源及研究意义 2
1.2 输送机工作缺陷及改善 2
1.2.1输送机工作现状以及缺陷 2
1.2.2改善方法 2
1.3 本文主要研究的内容 2
1.3.1控制要求 2
1.3.2动作过程简介 3
1.4选择方案 3
1.4.1继电器-接触器控制 3
1.4.2 PLC控制 4
二、基于PLC的五级传送系统的总体结构 5
2.1 PLC简介 5
2.1.1 PLC的产生和发展 5
2.1.2 PLC的基本结构 5
2.1.2 PLC的工作原理 6
2.2系统硬件设计 7
2.2.1开关电源设计 7
2.2.2 PLC设计 7
2.2.4 主电路图 8
2.2.5 PLC外部接线设计 9
三 、系统软件设计 11
3.1 PLC控制系统软件设计 11
3.1.1 PLC流程图 11
3.1.2 PLC编程设计 11
四、触摸屏设计 14
4.1触摸屏简介 14
4.2软件设计 14
4.3主程序设计 15
4.3.1画面设计 15
4.3.2添加三菱PLC设备 17
五、结论 18
六、附录 19
附录一 PLC程序梯形图 19
附录二 元器件清单 21
附录三 装置电气接线图 22
参考文献
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