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1、太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 02010206 PLC 课程设计课程设计 题目：题目：皮带的控制 某控制系统中有三个皮带（下图） ，其电气参数列入表一中 表一表一 设备设备 1#皮带 2#皮带 3#皮带 给料机 电机功率电机功率 11KW 110KW 55KW 2.2 KW 电机电压电机电压 380V 380V 380V 380V 电机电流电机电流 23A 210A 110A 5.4A 启动方式启动方式 直接启动 直接启动 直接启动 直接启动 1系统的控制要求1系统的控制要求： A.启动控制A.启动控制 逆流方向启动。即启动按钮按下，PLC 的程序按照 3#皮带启动 延时 1
2、2#皮带启动 延时 2 1#皮带启动 延时 3 给料机启动 的顺序，进行控制。 B.停车控制B.停车控制 顺流方向停车。即停车按钮按下，PLC 的程序按照 给料机停车 延时 4 1#皮带停车 延时 5 2#皮带停车 延时 6 3#皮带停车 的顺序，进行控制。 这样的控制，目的有以下几个： 1） 可以避免设备同时启动时，因启动电流太大而对电网的冲击，造成设 备启动失败（注：一台变压器下的电网，当其供电电流太大时，将会 1太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 02010206 使该电网电压降低，从而使接触器线圈，因电压降低而产生的电磁吸 力不够，使接触器不能吸合，电机的供电主电路失电停车）
3、 。 当采用设备按时间顺序，分别启动，可有效的躲过电机启动时的电流 冲击。 2） 逆流方向启动。可以防止因设备故障而造成的堆料现象（注：如果先 启动给料机，而 1#皮带为停车现象，则给料机送出的原料，将被堆放 在 1#皮带上,这被认为是一种故障） 。 3） 启动时各设备的延时时间，应该按照设备电机功率的大小设定。设备 功率大的时间长一些，小的短一些（见表二） 。 4） 顺流停车，其目的也是为了产生堆料现象。即设备全部停车后，各皮 带上因该没有原料。 5） 顺流停车时，各皮带延时的时间，应该按照皮带的大小（长短） ，进行 设定。皮带长的应延时时间长一些，反之短一些（见表二） ，以确保皮 带上的原
4、料能全部送完。 表二表二 设备 1#皮带 2#皮带 3#皮带 启动时间 5 秒（延时 3）15 秒（延时 2）10 秒（延时 1） 送料时间 8 秒（延时 4）28 秒（延时 5）16 秒（延时 6） C.故障控制 C.故障控制 按物流方向，故障点以上的设备，立刻停车；故障点以下的 设备按停车顺序，进行停车。例如，当 1#皮带故障发生时， 1#皮带和给料机立刻停车；2#皮带延时 28 秒（2#皮带送料 时间）后停车；3#皮带在 2#皮带停车 16 秒（3#皮带送料时 间）后停车。依次类推。 D.故障类型 D.故障类型 1）过载 由热继电器给出 2）接触器故障 由接触器的辅助触点给出 3）跳闸
5、由断路器（空气开关）的辅助触点给出 E.紧急停车 E.紧急停车 系统设有紧急停车按钮。一旦该按钮按下，后，所有设备应 立刻停车（注：停车按钮是一种保持型常开触点开关，一但 按下，该触点闭合并保持闭合状态不变，除非人工采取其他 方法方可复位，使急停按钮信号断开） F.自动许可信号 F.自动许可信号 每台设备， 设有一个选择开关。 当这个开关打在就地方式位 置时，表明该设备正处于检修状态，不允许 PLC 系统启动并 控制设备运行。只有当给料机、1#、2#和 3#皮带的 4 个选 择开关都打到备妥（或集控）位置（状态）时,系统允许 PLC 控制。按下启动按钮后，PLC 可进行上述控制。否则，按下 启
6、动按钮后，PLC 的程序应闭锁其控制。 G.各种指示灯 G.各种指示灯 1）设备正常运行 由接触器的辅助触点控制 2）过载指示 由相应的继电器触点控制 3）跳闸指示 由 PLC 输出控制（须设计相应的程序） 2太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 02010206 2设计要求及内容 2设计要求及内容 本设计的设计内容及设计说明设计说明书应包括以下几方面内容 1）画出系统的主电路图控制回路图及元件表，用表格形式写出所选的接触 器， 热继电器、 断路器的型号、 参数及元件代码。 （参见例图 2， 例表三） ； 2）画出 I/O 清单表（参见例表四） ； 3）进行 PLC 选型，列表并写出所
7、选的 PLC 各模块型号及相关参数（包括型 号、点数、输入或输出类型等） （参见例表五） ，给出配置图（参见例图 3） ； 4）画出 PLC 输入输出接线图（参见例图 4） 5）写出 PLC 输入输出地址表及信号内容（参见例表六） 6）按各控制功能，写出其相应的控制程序(参阅例图 5)。 例如 启动过程的控制程序 停车过程的控制程序 接触器故障信号的检测程序 过载故障信号的检测程序 跳闸信号的检测程序 7） 用表格形式写出程序中所用各元件（地址）的功能或作用。 （注：不标明者，将进行扣分处理） 8） 写出完整的控制程序，并标明各程序段功能。 （注：不标明各程序段功能者，将进行扣分处理） 3相关
8、知识及提示 3相关知识及提示 1） 主电路图 主电路图中应包括断路器、 接触器、 热继电器等电路中所必 需的元器件。 2） PLC 的输出。PLC 输出应控制一个中间继电器的线圈，然后再由这个中 间继电器的常开触点控制接触器的线圈， 从而达到控制电机运行或停车 的目的。 3） PLC 检测热继电器的过载信号的方法 在控制电路中由热继电器的常 开触点，控制一个继电器的线圈，然后把这个继电器的触点接入 PLC 的输入端。 4） PLC检测断路器的跳闸信号的方法 把断路器的辅助触点送入PLC的输 入端。 5） 根据以上控制要求，每台设备应送入到 PLC 的信号有 远程许可开关（常开）触点信号 1 个
9、 接触器触点 （常开） 信号 1 个 热继电器相关（常开）触点信号 1 个 断路器 （常开）触点信号 1 个 6） 启动停车按钮 均选用常开触点 7） 由例图 2，所画的各电路图中，均应以文字符号形式，标明个器件。如 KM1 表示是 M1 电动机的接触器；如 KM2 表示是 M2 电动机的接触器。 8） 接触器的主触点、常开辅助触点、线圈；继电器的线圈、常开触点；断 路器的主触点、辅助常开触点；热继电器的主接线触头、辅主常开、常 闭触点以及相关指示灯的图形符号和表示方法，均已在图 2 种给出示 例。请参考画出设计中要求的完整的电气图 3太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 020102
10、06 M1电机主电路图QF1KM1控制线路图停指示FR1FUFUKM1FR1KM1KM1TDZD运行指示TA1TA2公共端(去)运行返回信号(去)远程/就地返回信号(去)就地远程远程断路器状态(去)热继电器信号(去)例图 2 例表三 元件表 序号 元件代号 名称 型号 数量 1 KM1 接触器 CJ20-20 1 2 3 例表四 I/O 清单 序号 IO 点代号 IO 点描述 类型备注 1 1#PD_S1 1#皮带远程/就地返回信号 DI 2 xxxxx xxxxx 3 1#PD_TA2 1#皮带停止信号 DO 例表五 PLC 配置清单 序号 名称 型号 规格 数量 1 开入模块 ID211
11、16 点开关量输入 1 2 3 4太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 02010206 槽号 0 1 2 3 4 CPU 机 架 OC211 ID211 CPU42H PA204S例图 3 PLC 配置图 例图 4 PLC 接线图 例表六 I/O 地址表 序号 IO 点代号 IO 点描述 类型地址 1 1#PD_S1 1#皮带远程/就地返回信号 DI 00400 2 xxxxx xxxxx 3 1#PD_TA2 1#皮带停止信号 DO 00300 5太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业业 02010206 例图 5 梯形图程序及注释 6太原理工太原理工大大学自动化学自动化专专业
12、业 02010206 4相关电器元件型号参考表 4相关电器元件型号参考表 1）DZ20Y系列断路器 瞬间 10xIe 型号 规格 型号 规格 DZ20Y-100/3300 100 100A DZ20Y-225/3300 120 120A DZ20Y-100/3300 80 80A DZ20Y-225/3300 160 160A DZ20Y-100/3300 60 60A DZ20Y-225/3300 180 180A DZ20Y-100/3300 50 50A DZ20Y-225/3300 200 200A DZ20Y-225/3300 100 100A 2）接触器 型号 主触点电流 型号 主
13、触点电流 CJ20-20 20A 380V /220V CJ20-160 160A 380V /220V CJ20-40 40A 380V /220V CJ20-200 200A 380V /220V CJ20-60 60A 380V /220V CJ20-260 260A 380V /220V CJ20-100 100A 380V /220V CJ20-400 400A 380V /220V3）热继电器 型号 电流整定范围 型号 电流整定范围 JRS4-09310d 46A LR9F5357 3050A JRS4-09312d 5.58A LR9F5369 90150A JRS4-25322d 1825A LR9F5371 132-220A JRS4-40353d 2332A LR9F7375 200-330A 7
