粉料包装线控制系统设计

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1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持扬州大学本科生课程设计报告题目粉料包装线控制系统设计课程电气控制及可编程控制器专业电气工程及其自动化班级电气1302学 号4姓名指导老师李新兵、蒋步军完成日期 2016 年12月1文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持目录1 任务书 11.1 设计课题 11.2 原始资料及控制要求 11.3 设计目的及要求 11.4 课题要求 21.5 日程安排 22 器件选择 22.1 PLC 选择 22.2 开关的选择 32.3 熔断器的选择 42.4 接触器的选择 42.

2、5 热继电器的选择 52.6 电源选择 63 课题分析与方案选择 63.1 系统概述及方案选择 63.2 PLC 输入输出口分配 73.3 I/0 接口图 83.4 主电路图 93.5 梯形图 93.6 助记符 94 调试运行 104.1 硬件电路连接 104.2 调试步骤 104.3 调试结果 105 心得体会 116 参考文献 11附录 12附录一：梯形图 12附录二：助记符 121 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持1任务书1.1 设计课题粉料包装线控制系统设计1.2 原始资料及控制要求粉料包装线控制系统同时控制

3、二套洗衣粉喂料包装流水线。 原料通过磺化和喷粉等工序处理后，作为成品进入总料仓， 然后由皮带输送到5个集粉仓（V1V5）,进行喂料。每个集 粉仓通过二个口，分别将洗衣粉送到电子秤粉机，经过秤量 的洗衣粉落入包装袋，最后进入成品仓库。喂料程序要求达到：X 募,In| VII1、随时将洗衣粉加满每个料仓；2、如果料位计发出超高信号或秤粉机有故障时，将自动跳过该料仓，直到恢复正常；CNT2 VJV3iPMW|CNT33、皮带上的积余料流入贮料仓；4、当第5个集粉仓喂料时，第1个集粉仓提前将卸料器放下， 同时喂料，以便减少皮带上的积料；5、每个集粉仓的粉末位置由2个料位计检测，料位的高限信 号直接送到

4、PLC输入接口；6、当电子秤发生故障或其他原因需要某个工位停机时，可通过现场报警按钮，将信号送到PLC输入端，PLC立即停止对该 集粉仓喂料，并在模拟屏上发出声光报警。模拟屏能真实地 反映运行现状、报警位置及喂料时间等。I*CNT4 WWW |、而/V5 WMe |CNTS流程用本系统设置预清、启动、单次、调机、暂停以及自动/手动等控制功能键。设有“秤粉机报图1.1流程图四个报警操作功能键及二套报警程序，分别为“集粉仓报警程序”、 警程序”。1.3 设计目的及要求1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握 PLC程序设计的方法和步骤。3、学

5、会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题 1文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持的能力。1.4 课题要求1、设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。2、设计范围：控制系统主电路及控制电路设计，电器设备选型。3、设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等），主电路图、控制电路图、流程图、 I/O 端子接线图、梯形图及程序。（所有成果均应为打印稿）1.5 日程安排本次课程设计时间共一周，进度安排如下：1、设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟

6、悉课题设计要求及内容。（ 1 天）2、分析控制要求、主电路及控制电路方案设计。（1 天）3、绘制控制流程图、I/O 端子接线图。（ 1 天）4、梯形图设计、编制程序及程序说明。（1 天）5、整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1 天）2 器件选择2.1 PLC 选择本次课设采用 OMROSYSMACPM1原歹U PLC,CPM1品日本欧文5龙公司（OMRON）产品中的一种小型整体式PLC，CPM1A勺特点：（1） CPM1A 可连接可编程终端，选用通讯适配器以相应的上位 Link 或高速 NTLink与PT之间进行高速通讯。CPM1A有10点至40点多种CPU11元。CPM元与扩展I/O并用，

7、可完成10点到100点的输入输出要求。并有 AC和DC两种电源型号可选择。（3） CPM1A 汇集了各种先进的功能，如高速响应功能、高速计数功能、中断功能，还备有2 个模拟量设定。（4） CPM1A 由充足的程序容量，具有2048 字的用户程序存储器和 1024字的数据存储器。（5） CPM1A编程环境与CQM及SYSMAA等机种相同。由于原有 SYSMA或持软 件及编程器都可继续使用，故而系统的扩展及维护都可简单进行。（6） CPM1A在编程环境等方面，它不仅具备了以往的小型PLC所具有的功能，还尽可能使安装空间最小化， 并实现了具有10 点100点输入输出点数的弹性构成， 而且还可连接可编

8、程控制终端， 创造了尚无前例的灵活运用。 它不仅可以替代继电器控制柜， 就是作为小型控制器或在传感器应用中， 亦能适应生产现场不同的需求。2.2 开关的选择开关是一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。最常见的开关是让人操作的机电设备， 其中有一个或数个电子接点。 接点的 “闭 合 （closed ）表示电子接点导通，允许电流流过；开关的“开路” （open）表示电子接点不导通形成开路，不允许电流流过。（ 1）电源开关电源开关就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止 将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。 选择：电源开关有单电

9、源开关、双电源开关和多电源开关之分。由于此次课程设计只需要一个电源供电， 因此只需要使用单电源开关控制电源闭合和断开。（ 2）行程开关行程开关，位置开关（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。 利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路， 达到一定的控制目的。 通常， 这类开关被用来限制机械运动的位置或行程， 使运动机械按一定位置或行程自动停止、 反向运动、 变速运动或自动往返运动等。 行程开关符号如图 2-2 所示。图 2.1 行程开关符号 选择：行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。本次课设中 5 个料仓的高限位信号L1-L5 均采用采用直动

10、式行程开关。直动式行程开关：动作原理同按钮类似，所不同的是：一个是手动，另一个则由运动部件的撞块碰撞。 当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触头动作， 当 运动部件离开后，在弹簧作用下，其触头自动复位。2.3 熔断器的选择熔断器（ fuse ）是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。 熔断器是根据电流超过规定值一段时间后， 以其自身产生的热量使熔体熔化， 从而使电路断开； 运用这种原理制成的一种电流保护器。 熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中， 作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。 分类：熔断器可分为插入式熔断器、螺旋式熔断器

11、、封闭式熔断器、快速熔断器、自复熔断器。 选择方法：UN熔断器U滁路；IN熔断器IN线路； 熔断器最大分断能力应大于被保护线路上的最大短路电流。本次课设使用插入式熔断器。插入式熔断器：它常用于 380V 及以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。2.4 接触器的选择接触器分为交流接触器（电压 A。和直流接触器（电压DC ,它应用于电力、 配电与用电。 接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场， 使触 头闭合，以达到控制负载的电器。分类：按主触点连接回路的形式分为：直流接触器、交流接触器。a .交流接触器常用于远距离。频繁地接通和分断的额定电压至1140M电流至630

12、A的交流电路b .直流接触器主要用来远距离接通与分断额定电压至440M额定电流至630A的直流电路和控制直流电动机启动、停止、反转及反接制动。本次设计由于是采用三相交流异步电机，故采用交流接触器。2.5 热继电器的选择热继电器的工作原理是由流入热元件的电流产生热量， 使有不同膨胀系数的双金属片发生形变， 当形变达到一定距离时， 就推动连杆动作， 使控制电路断开，从而使接触器失电， 主电路断开， 实现电动机的过载保护。 继电器作为电动机的过载保护元件， 以其体积小， 结构简单、 成本低等优点在生产中得到了广泛应用。热继电器符号如图 2-3 所示 .图 2.2 热继电器符号 技术参数：额定电压：

13、热继电器能够正常工作的最高的电压值， 一般为交流220V， 380V，600V。额定电流：热继电器的额定电流主要是指通过热继电器的电流额定频率：一般而言，其额定频率按照4562HZ设计。整定电流范围： 整定电流的范围由本身的特性来决定。 它描述的是在一定的电流条件下热继电器的动作时间和电流的平方成反比。 选择方法：热继电器主要用于保护电动机的过载，因此选用时必须了解电动机的情况，如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。 原则上应使热继电器的安秒特性尽可能接近甚至重合电动机的过载特性， 或者在电动机的过载特性之下， 同时在电动机短时过载和启动的瞬间， 热继电器应不受影响 （ 不动

14、作 ） 。 当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来选用。 例如， 热继电器的整定值可等于 0.951.05 倍的电动机的额定电流， 或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流， 然后进行调整。 当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时，热继电器仅有一定范围的适应性。 如果短时间内操作次数很多， 就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。 对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机，不宜采用热继电器作为过载保护装置，而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。本次课设中皮带是长时间运行采用热继电器， 卸料机是反复短时工作制的电动机选用带速饱和电流互感器的热继电器。2.6 电源选择PLC电源为DC24V皮带及5个卸料机统一采用380V交流电，指示灯用DC24V3 课题分析与方案选择3.1 系统概述及方案选择粉料包装线控制系统是用来实现洗衣粉自动卸料包装的一套系统，本次课程设计是用来实现自动自动卸料的逻辑控制，并有单次、暂停、预清等功能，既能实现生产线的自动运行， 又能根据实际要求手动加满每个料仓， 并有故障报警功 能及自动处理故障的能力。控制实现方案：自动情况下，皮带1和皮带2同时开始运行，当秤粉机1没有故障信号及 L1 高限信号没有被触发， V1 卸