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1、1淮 海 工 学 院课程设计报告书题 目： 多级输出机 系（院）： 电子工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 2011 年 7 月 6 日2目目 录录目目 录录.2 2引引 言言.3 3一三层传送带设计要求一三层传送带设计要求.6 6二三层传送带设计二三层传送带设计.6 61）系统的基本组成.62）工作原理及过程.63）工作原理图.7三三PLCPLC 简介和电机的确定简介和电机的确定 .4 41）PLC 控制的的优点 .42）电机参数设定和电机的选择.53）电路保护器件的选择.5四四PLCPLC 简介和电机的确定简介和电机的确定 .4 41）基于 PLC 的三层
2、传送带配料小车系统梯形图.82）PLC 外部接线图 .103）基于 PLC 控制的三层传送带配料小车系统程序.12结结 论论.1313参考文献参考文献.14143引引 言言随着现代工业水平的发展，大量高科技设备得到应用，使得很多设备的运行已不再需要人工看护和操作，在工厂自动化方面出现了无人操作自动装配料系统等诸多自动化控制系统，人们只需要在必要的时候对设备进行巡检就可以了。二十世纪九十年代以来，计算机的不断发展引发了各个领域的革命性变革。随着微处理器，计算机技术和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到几乎所有的工业领域 。现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量多，品种，多
3、规格，低成本和高质量的产品。为满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵敏性。可编程序控制器正是顺应这一要求出现的，它是已微处理器为基础的通用控制装置。工厂自动化及传送系统也深受其影响，使得现代工厂自动化程度和信息集成程度的要求也越来越高。为了适应现代自动化传送的要求，PLC 控制逐渐取代继电接触器控制成为传送控制的主要环节，使控制系统更加安全、迅速、可靠。PLC 的推广应用在我国得到迅猛的发展，它已经广泛应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中。了解 PLC 的工作原理，具备设计，调试和维护 PLC 控制系统的能力，已成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要
4、求。因此，为了实现运输的高效和快速性，出现了自动装配料系统。当货车司机把车开过来时，开通此系统就可以保证快速安全地进行装料工作。如果在工作期间出现了意外事故，不能在固定时间内将本系统复位时，通过按本系统的急停按钮，则会对本系统进行急速停止。4一三层传送带设计要求一三层传送带设计要求1. 接通电源指示灯亮表示可以开始工作2小车到达时，压下限位开关压下，指示灯亮表示开始工作3.压下限位开关后，电机 1 开始工作带动传送带 14.三秒后电机 2 开始工作，带动传送带 2 工作5.三秒后，电机 3 开始工作，带动传送带 3 工作6.电机 3 开始工作时候，下料开关打开，指示灯显示开始下料下料三十秒后小
5、车装满 7.满料时候，下了开关关闭，同时满料指示灯亮8三台电机一次按 3，2，1 顺序间隔三秒停止9.最终小车离开，限位开关弹出，指示灯灭10.若出现紧急故障，按下急停开关，所有电机被切断 报警指示等亮11故障解除后 ，按下电源启动开关，可重新正常工作二三层传送带二三层传送带 PLCPLC 设计设计1 1）系统的基本组成）系统的基本组成该系统主要由小车，料斗，三层传送带，开关按钮箱，以及各步运行的指示灯构成。52 2）工作原理及过程）工作原理及过程如下图，按下启动按钮 SB1， L1 灯亮，当小车到达后，压下行程开关Sb2，L2 灯亮，即小车未在装料位，电机逐次启动，传送带从低至高依次启动后，
6、进料指示灯 L3 亮，下料开关打开，物料从料斗中放出，当 L3 灯点亮后料斗中的物料落至 M3 传送带上，随后物料因传送带工作依次向下运行，最后物料落入货车中，经过三十秒后，小车物料装满，满料指示灯 L4 亮，随即下料开关闭合，显示灯 Mm3，M2，M1 间隔三秒依次停止，最终限位指示灯和满料指示灯亮，意味着系统停止对小车进行装料动作，小车可以离开，当小车离开以后 限位开关恢复，LD1 亮表示小车离去。同时此系统也考虑到了意外情况的发生，也就是某一时刻传送带M1、M2、M3 中的任何一条传送带断裂，司机可以按下急停按钮 S3，此时整个系统瞬间停止工作，即 L1-L5,M1-M3 指示灯瞬间熄灭
7、实现对此系统紧急停止，故障指示灯 L5 亮，故障解除后按下电源开关 SB1,故障灯切除可以重新工作。当工作结束后按下 SB4，这时系统正常停止。3 3）工作原理图）工作原理图具体工作原理图如下：6图 1 基于 PLC 三层传送带配料小车系统工作原理图5）PLC 外部接线图图 3 基于 PLC 三层传送带配料小车系统的主电路图7三三PLCPLC 简介简介和电机的确定和电机的确定PLC 即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。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
8、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 1）PLCPLC 控制的的优点控制的的优点1采用PLC控制则PLC采用了计算机技
9、术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好LC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作。2PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序。PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，
10、程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。3PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且PLC具有计数功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。8PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。2 2）电机参数设定和电机的选择）电机参数设定和电机的选择YBJ 电动机为煤矿井下专用防爆电机，外壳由钢板焊接结构，电机与绞车连接的端盖为高强度铸铁材质。按
11、GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备 第 2部分 隔爆型“d”的规定，制成隔爆型，防爆标志为“Exdl”。适用于有甲烷或煤尘爆炸危险的矿井，本系列电机具有起动转矩高，起动电流小的特点，有较大的过载能力。电动机绝缘等级 F 级，外壳防护等级为 IP44，接线盒防护等级为 IP55。工作电压为 380V/660V 或 660V/1140V。功率为：5.5kw-55kw 。电动机的功率按下式计算：选用YBJ U=1140V P1=5.5kwP2=5.5kw P3=5.5kwP总=K*(P1+P2+P3)=16.5kw效率 K=80% 功率因数N=0.9计算Q总=P总/（KN）=23.1kw I1=Q1/(1.7U1)=10.2A 3 3）电路保护器件的选择）电路保护器件的选择热继电器热继电器 FRFR：热继电器用于电机的过载保护应躲过起动电流, ,热继电器要装载接触器 下方，防止接触器发热 使热继电器误动作。所以选择热继电器的整定电流要稍 大于电机的工作电流，k=1.01.1即：I=K *In=3.4A9熔断器熔断器 FUFU：熔断器用于短路保护，整定电流应大于电路中的工作电流， 系数 k=1.52.5，则可以取熔断器的整定电流为I=K*I 总=20.4接触器接触器 KMKM 选择整定：选择整定：接触器电流应该根据电路工作电流来选定
