PLC四节传送带设计

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1、PLC设计与实训设计报告题 目: 四节传送带控制 姓 名: 王伟杰 班 级: 14自动化4班 学 号: 2014550430 指导老师: 陈才学提交日期:2017年6月14日目录摘 要:3一、 总体设计方案41、1设计题目及任务41、2任务分析51、3 课题项目管理计划进度表51、4设计目标51、5设计方案及方案得合理性分析6二、硬件电路设计62、1 CPU选型62、2 I/O口分配62、3 硬件电路图62、4 电路工作过程72、4、1顺序启动72、4、2顺序停止72、4、3传送带A发生故障时得停止82、4、4传送带B发生故障时得停止82、4、5传送带C发生故障时得停止82、4、6传送带D发生

2、故障时得停止9三、软件程序设计103、1 程序功能图设计103、2 软件程序单元设计123、2、1顺序启动设计123、2、2顺序停止设计133、2、3顺序急停设计14四、 系统调试过程及结果分析184、1硬件调试过程184、2软件调试过程(含单独调试与联调)184、3设计实验结果及分析18五、 心得体会与持续改进建议19附件:191、 系统运行与测试照片192、设计环节与课程能力对应关系203、成绩考核与评定21设计题目(四节传送带控制)摘 要:当今社会,科技发展迅速,在工业方面,计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术得发展息息相关,这些高新技术同样也推动了PLC(

3、可编程逻辑控制器)得发展。现在,我们得生活中有很多称为可编程控制器得小电脑在为我们服务,可编程控制器在工业控制、军工航天、信息处理、家用电器等方面得应用中表现得十分出色。本次设计得题目就是:四节传送带控制,主要以PLC来控制,使其具备顺序启动与顺序停止功能,当某条皮带发生故障时,该皮带及前面得皮带立即停止得自动控制等功能。通过这次设计,初步掌握PLC得基本控制功能,学会使用PLC来解决一些简单得工程问题。关键词:PLC;工业控制;四节传送带;顺序控制一、 总体设计方案1、1设计题目及任务题目2四节传送带控制 (难度系数:*) 控制要求1、总体控制要求:系统由传动电机M1、M2、M3、M4,故障

4、设置开关A、B、C、D组成,完成物料得运送、故障停止等功能。2、闭合“启动”开关,首先启动最末一条传送带(电机M4),每经过1秒延时,依次启动一条传送带(电机M3、M2、M1)。3、当某条传送带发生故障时,该传送带及其前面得传送带立即停止,而该传送带以后得待运完货物后方可停止,并显示相应故障。例如M2存在故障,则M1、M2立即停,经过1秒延时后,M3停,再过1秒,M4停,并显示M2故障。4、排出故障,打开“启动”开关,系统重新启动。5、关闭“启动”开关,先停止最前一条传送带(电机M1),待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。1、2任务分析 本次设计就是要模拟四节传送带得控制,PLC四节

5、传送带得硬件系统就是有计算机、四台电机、西门子S7-200PLC 等构成。使用PLC控制,可以有效得解决多节传送带复杂得分段控制问题,通过电脑将软件下载到PLC中,同时利用总线接入四台电机,通过程序得编写,实现四台电机顺序启动与停止,并且在其某一段皮带发生故障时,实现一个分段得停止,从而实现故障急停。在本次设计中,PLC得控制核心,外部多种输入信号如启动、停止,经过PLC内部进行程序得运算与数据处理后,提供多种输出信号来控制四台电机得运作。1、3 课题项目管理计划进度表序号各阶段完成得内容完成时间1查阅相关文献资料、课题调研2017、6、1-2017、6、22制定设计目标与设计方案2017、6

6、、2-2017、6、33设计方案得合理性分析2017、6、2-2017、6、34硬件电路图样设计2017、6、3-2017、6、45软件程序功能图设计与软件程序设计2017、6、4-2017、6、66硬件实验平台搭建及调试2017、6、6-2017、6、77软件程序调试与实验2017、6、7-2017、6、98实验结果检查2017、6、8-2017、6、99撰写课程设计说明书2017、6、10-2017、6、141、4设计目标本次设计就是要模拟四节传送带得控制,首先要确保实现题目要求得三条控制目标:1、实现四条皮带得顺序启动;2、实现四条皮带得顺序停止;3、实现四条皮带运行过程中得故障急停。此

7、外就就是力求设计过程中PLC与实验模块之间得接线简洁、STEP7中得代码简明易懂,确保能顺利实现设计目标,取得预想得实验结果。1、5设计方案及方案得合理性分析 本次设计就是要模拟四节传送带得控制,PLC四节传送带得硬件系统就是有计算机、四台电机、西门子S7-200PLC 等构成。使用PLC控制,可以有效得解决多节传送带复杂得分段控制问题,通过电脑将软件下载到PLC中,同时利用总线接入四台电机,通过程序得编写,实现四台电机顺序启动与停止,并且在其某一段皮带发生故障时,实现一个分段得停止,从而实现故障急停。在本次设计中,PLC得控制核心,外部多种输入信号如启动、停止,经过PLC内部进行程序得运算与

8、数据处理后,提供多种输出信号来控制四台电机得运作。该方案经过我去实验室实地查瞧后发现可行,方案所需要得S7-200PLC以及模拟四台电机得实验面板与计算机实验室都具备相应得条件。二、硬件电路设计2、1 CPU选型经过结合实验室已有条件以及本次设计要求考虑,选择PLC224CPU。2、2 I/O口分配1、输入输出连线输入SB1SB2ABCDI0、0I0、5I0、1I0、2I0、3I0、4输出M1M2M3M4Q0、1Q0、2Q0、3Q0、42、3 硬件电路图图2-1输入/输出接线图2、4 电路工作过程2、4、1顺序启动（1） 按下启动按钮SB1,输入继电器I0、0得电,I0、0闭合。（2） Q0、

9、4得电并保持,KM4得电,传送带D开始运行,M1、0得电M1、0闭合。T37得电,开始运行。（3） T37计时时间到,T37闭合,M2、0得电,M2、0闭合,T38得电开始计时,Q0、3得电并保持,KM3得电,传送带C开始运行。（4） T38计时时间到,T38闭合。Q0、2得电并保持,KM2得电,传送带B开始运行。M3、0得电,M3、0闭合,T39得电,开始计时。（5） T39计时时间到,T39闭合,Q0、1得电,KM1得电,传送带A开始运行。2、4、2顺序停止（1） 按下停止按钮SB2,输入继电器I0、5得电,I0、5闭合。Q0、1复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行,M4、0得电,M4

10、、0闭合,T40得电,开始计时。（2） T40计时时间到,T40闭合。Q0、2复位并保持,KM2失电,传送带B停止运行,M5、0得电,M5、0闭合,T41得电,开始计时。（3） T41计时时间到,T41闭合。Q0、3得电并保持,KM3失电,传送带C停止运行,M6、0得电,M6、0闭合,T42得电,开始计时。（4） T42计时时间到,T42闭合。Q0、4复位并保持,KM4失电,传送带D停止运行。2、4、3传送带A发生故障时得停止（1） 当传送带A发生故障时,行程开关SQ1闭合,输入继电器I0、1得电,I0、1闭合。Q0、1复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行,M7、0得电,M7、0闭合,T4

11、3得电,开始计时,T43计时时间到,T43闭合。（2） Q0、2复位并保持,KM2失电,传送带B停止,M8、0得电,M8、0闭合,T44得电,开始计时。（3） T44计时时间到,T44闭合。Q0、3复位并保持,KM3失电,传送带C停止,M9、0得电,M9、0闭合,T45得电,开始计时。（4） T45计时时间到,T45闭合,Q0、4复位并保持,KM1失电,传送带A停止运行。2、4、4传送带B发生故障时得停止（1） 当传送带B发生故障时,SQ2闭合,输入继电器I0、2得电,I0、2闭合,Q0、1与Q0、2复位并保持,KM1、KM2失电,传送带A、B停止运行,M10、0得电,M10、0闭合,T46得

12、电,开始计时。（2） T46计时时间到,T46闭合。Q0、3复位并保持,KM3失电,传送带C停止运行,M11、0得电,M11、0闭合,T47得电,开始计时。（3） T47计时时间到,T47闭合,Q0、4复位并保持,KM4失电,传送带D停止运行。2、4、5传送带C发生故障时得停止（1） 当传送带C发生故障时,SQ3闭合,输入继电器I0、3得电,I0、3闭合,Q0、1、Q0、2、Q0、3复位并保持,KM1、KM2、KM3失电,传送带A、B、C停止运行,M12、0得电,M12、0闭合,T48得电,开始计时。（2） T48计时时间到,T48闭合。Q0、4复位并保持,KM4失电,传送带D停止运行。2、4

13、、6传送带D发生故障时得停止(1)当传送带D发生故障时,SQ4闭合,I0、4得电,I0、4闭合,Q0、1、Q0、2、Q0、3、Q0、4复位并保持,KM1、KM2、KM3、KM4失电,传送带A、B、C、D停止运行。 三、软件程序设计3、1 程序功能图设计开始M4运行1S后M3运行1S后M2运行1S后M1运行M2有故障M4有故障图3-1 四节传送带流程图结束1S后M3停止M2立即停止M1立即停止M4立即停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M3立即停止M2立即停止M1立即停止1S后M4停止M1立即停止1S后M4停止1S后M3停止1S后M2停止M1有故障M3有故障3、2 软件程序单元

14、设计3、2、1顺序启动设计3、2、2顺序停止设计、3、2、3顺序急停设计当传送带1故障时:当传送带2故障时:当传送带3故障时:当传送带4故障时:四、 系统调试过程及结果分析4、1硬件调试过程 硬件调试过程中,第一次我对照着设计方案将实验面板得线与PLC连接好以后,在电脑STEP7上点下载程序提示我找不到CPU,仔细检查后才发现没有打开S7-200PLC上面得电源,打开电源后程序成功得下载到PLC中,但就是按动实验面板上得相应按钮还就是没有反应,仔细对照检查接线才发现错将本应与SB1相连得I0、0连到SB2上面了。4、2软件调试过程(含单独调试与联调) 第一次在我得电脑上将STEP7程序写好后大致瞧了一下代码,确定可以实现题目得三个要求及功能,但去了实验室将程序下载到PLC中才发现不能实现顺序启动,仔细检查才发现网络1当中得I0、1、I0、2、I0、3、I0、4这些都应该就是常闭得,我却弄成了常开,将其修改为常闭后程序正常工作达到了预期得要求。4、3设计实验结果及分析 当按下SB1按钮后四条皮带从最下面得M4到最上面得M1每隔1S一次点亮,这达到了实验预期得顺序启动功能。当按下SB2按钮后四条皮带从最上面得M1到最下面