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1、7 皮带机输送控制系统（设计人员：）7.1设计目的 （1）通过本设计，使学生掌握传统继电器-接触器控制电路与PLC的结合方法，从较高的层次对电气控制系统有系统的初步的认识。 （2）通过本设计，使学生初步掌握港口现场皮带传输系统的控制原理和方法。7.2 设备概述及技术数据 (1) 皮带机输送系统概述如图所示为某皮带机输送系统，物料经给料机、1#、2#皮带，然后根据挡板位置UP/DOWN，分别由3#、4#皮带流向1#、2#仓，现场和中控室设有急停按钮，当发生故障时按下，可使全线停机。在中控室可对皮带系统进行手动和自动操作。自动操作时，挡板在UP位置时，为1#流程；挡板在DOWN位置时，为2#流程。
2、(2) 技术数据供电电压：AC380V皮带电机 M1M4：笼型异步电机，380V,30KW给料机电机 M5：380V,10KW挡板电机：380V,10KW7.3 设计要求 (1) 控制要求 a) 能够实现两个流程的自动控制。 b) 能够实现单机手动控制。 c) 上下游设备间要有互锁，保证设备顺序启动和停止。 d) 现场和中控室要有急停开关，以便发生故障时紧急停机。 e) 设有必要的电气保护（短路、过流、热保护）。 (2) 设计内容：a) 绘制电气控制原理图，包括主电路和控制电路，列出元件目录表。 b) 进行，列出I/O分配分配表。c) 画出外部接线图。 e) 画出控制程序流程框图。f) 设计控
3、制程序（梯形图）。目录一、 设计目的二、设计任务书三、设计方案四、程序调试五、元器件的选择六、元件明细表七、控制柜的设计八、使用说明书九、总结十、参考文献十一、附录一、 设计目的通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，安装布置图、接线图和控制箱的设计，并进行模拟调试。具有电气控制系统工程设计的初步能力。根据系统的控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统并进行联机调试。二、设计任务书（一）、 设计内容及要求通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，安装布置图、接线图和
4、控制箱的设计，并进行模拟调试。具有电气控制系统工程设计的初步能力。根据系统的控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统并进行联机调试。（二）、 设计原始资料皮带输送机由三条皮带组成，1#、2#皮带运送左、右两侧的物料，由3#皮带运出。其控制要求为：1、 M1、M2的功率4KW，M3的功率5.5KW。2、 1#和2#皮带不能同时起动，也不能同时工作。3、 按下1#或2#起动按鈕时，3#皮带先起动，5秒后，1#或2#皮带起动。停机时，按下1#或2#停机按鈕，经10S 后1#或2#皮带停止，20S后3#停止。4、 1#或2#电动机过载时，1#或2#停机，3#过载时全部停机。5、
5、 设手动、自动工作方式。手动方式下各台电机不联锁，用按钮分别对电机起停控制。6、 各种指示及报警。（三）、设计完成后提交的文件和图表1 计算说明书部分1）系统工作原理说明2）程序调试3）操作使用说明。2 图纸部分：1） 电气原理图：主电路、控制电路、梯形图、指令系统。2） 电气箱面板布置图，电气箱内部布置图。3） 接线图。（相对编号法）4）元件明细表5）控制箱尺寸三、方案设计1、主电路的设计利用低压断路器进行短路、欠压保护，热继电器进行过载保护，接触器控制主电路的通断。2、控制电路的设计根据系统的控制要求，采用华光（SH）系列PLC为中心控制单元，根据控制要求列出I/O分配表如下：PLC控制的
6、I/O分配表输入输出现场信号PLC地址现场信号PLC地址停机按钮SB0（自动）I00电源接触器KM1Q001#皮带启动按钮SB1（自动）I01电源接触器KM2Q012#皮带启动按钮SB2(自动)I02电源接触器KM3Q023#皮带启动按钮SB3(手动)I03自动状态信号指示灯HL0Q033#皮带停机按钮SB4（手动）I041#皮带过载指示灯HL4Q04紧急停车按钮SBI052#皮带过载指示灯HL5Q05自动手动切换旋钮SAI063#皮带过载指示灯HL6Q061#皮带启动按钮SB5（手动）I07过载报警器HAQ071#皮带停机按钮SB6（手动）I102#皮带启动按钮SB7（手动）I112#皮带停
7、机按钮SB8(手动)I12热继电器触点FR1I13热继电器触点FR2I14热继电器触点FR3I15有I/O分配表可知，需要输入/输出点数为14 /8点。增加10%20%的可扩展余量后，得到输入/输出点数为16/10点。因此选用型号为SH32-R1的PLC作为中心控制单元，其输入/输出点数均布，输入 /输出接口模块的外部接线图均为分组式，为四位一组，输出方式为继电器输出。根据控制要求及I/O分配表，设计控制电路PLC外部接线图如下: SH32-R1输入接口模块为分组式，但其各组的COM端在内部均相连，因此，外部接线时若要采用汇点式或是不同组的分组组合式可以共用一个COM端，各个COM端不必用导线
8、短接。而其输出接口模块也为分组式，但其各个COM端内部没有相连，因此，若要采用汇点式或者是不同组的分组组合式时，需要在外部用导线将相应的各个COM端短接。3、软件设计(1)根据控制要求及I/O分配表编写梯形图如下：M000、M001是内部辅助继电器，在自动状态下，按下1#皮带或者2#皮带的启动按钮SB1或SB2，3#皮带首先启动，经延时，相应的1#或2#皮带才启动，M000、M001的采用，使得自动状态下SB1或SB2按钮按下时，1#皮带或2#皮带准确启动，避免造成误启动。自动手动切换旋钮SA处于中间位置，即对应输入点不被接通，系统处于自动运行状态，此时，输出Q03将被接通，系统自动运行指示灯
9、将会点亮；当旋至另一边时，系统处于手动运行状态，系统自动运行指示灯灭。自动状态下，M3启动后，延时5s，M1或M2才启动，并且M1和M2也不能同时启动，也不能同时工作，因此，采用了互锁的方法，避免，由于误动作，使得MI和M2在自动状态下同时工作的情况。系统在自动状态下，按下停机按钮，首先经定时器T2延时10s，M1或M2停机，经定时器T3延时20s，M3停机。手动状态下，各电机互不联锁。当任意电机过载时，将接通Q07，接通报警器，发出报警，同时对应的指示灯亮，指示过载电机,并且持续50s后，定时器T4断开相应的电路。（2）根据梯形图编写指令语句如下：LD I01 OR I02 OR Q02 A
10、NDN T3 ANDN I06 LD I03 OR Q02 ANDN I04 AND I06 ORLD ANDN I15 ANDN I05 OUT Q02 LD I01 OR M000 ANDN I06 ANDN Q00 AND Q02 OUT M000 LD I02 OR M001 ANDN I06 ANDN Q01 AND Q02 OUT M001 LDN I06 OUT Q03 LD M000 OR M001 TMR T0 K50 LD TO AND M000 OR Q00 ANDN Q01 ANDN I15 ANDN T2 LD I07 OR Q00 ANDN I10 AND I06 ORLD
