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1、目录引言 11 控制系统设计要求 11.1 PLC 课程设计主要步骤 11.2 系统控制要求 21.2.1 控制要求 21.2.2 设计板 31.2.3 四节传送带的工作方式 32 设计方案 42.1 总体设计方案说明 43 系统硬件设计 43.1 PLC 选型及硬件配置 43.1.1 选型原则 43.1.2 选型方法 43.1.3 硬件配置 43.2 主电路设计 43.3 控制电路设计 53.4 PLC 的 I/O 接线图 53.5 PLC 接线图 64 PLC 控制软件设计及调试 64.1 系统程序设计 64.2 程序的模拟与调试 11总结 12参考文献 13引言可编程序控制器，英文称 P
2、rogrammable Controller ，简称PC但由于PC 和个人计算机(Personal Computer)混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程 序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置， 专为在工业现场应用而设计， 它采用可编程序的存储器， 用以在其内部存储区域 执行逻辑运算、顺序控制、定时 / 计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或 模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物， 它克服了继电器控制系统中的机械触点 的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理
3、器的优点，又照顾到现场操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC程序的编制，不需要专门的计算机编程语言知识， 而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简 单指令形式，使用户程编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用 户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序 的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。本课题是用PLC模拟四节传送带的工作。用PLC控制传送带具有程序设计简单、易于操作和理解、能够 实现多种功能等优点。 此系统能够实现四节传送带的倒序启动和顺序停止以及故 障、重物处理等功能1 控制系统设计要求1.1 PLC 课程设计主要步骤1、分析被控对象的
4、工艺条件和控制要求。被控对象是指受控的机械、电气 设备、生产线或生产过程。 在进行系统设计时， 首先需要深入了解被控对象的特 点、控制过程与要求等。确定被控对象与 PLC之间的输入、输出关系。控制要求 主要指控制系统的基本方式、 应完成的动作等， 同时要注意必要的保护和连锁等2、选择 I/O 设备。根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出 设备的具体型号、数量等。常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用 的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。3、选择PLC的型号。根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类
5、型等。4、分配I/O点。只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。5、程序设计。它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据 控制要求设计好梯形图程序。6、输入程序后调试程序。调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排 除，直至调试成功。7、编写技术文件。包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。1.2 系统控制要求1.2.1 控制要求有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如 下：启动时先起动最末一条皮带机，经过 1 秒延时，再依次起动其它皮带机。 停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。 当某条皮带机发生故障时， 该皮带机
6、及其前面的皮带机立即停止， 而该皮带 机以后的皮带机待运完后才停止。例如 M2故障，M1、M2立即停，经过1秒延时 后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如， M3上有重物，M1 M2立即停，过1秒，M3停，再过1秒，M4停。1.2.2 设计板图 1.11.2.3 四节传送带的工作方式四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异步电动机M1 M2 M3 M4(型号： Y)带动，由于设计版图上没有重物模拟开关，用外部开关 E、F、G H模拟重物。 控制过程如下：(1) 启动时先按下SB1按钮，起动
7、最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起 动其他皮带机；停止时只需按下按钮SB2这时M1皮带先停止工作，然后M2 M3 M4依次间隔1秒停止工作。(2) A B C D为故障模拟按钮，分别模拟M1 M2 M3 M4发生故障时的情 况。例如：当要模拟M1条皮带机发生故障时，只需按下按钮 A即可，此时该皮带 机立即停止工作，M2在M1停止工作后1秒以后再停止。M3在M2停止工作后1秒 以后再停止，往后依次类推。当 M2发生故障时，M1皮带机立即停止工作，而M2 以后的皮带机则依次间隔1秒以后再停止工作。M3 M4发生故障时情况与此相同。(3) E、F、G H为重物模拟开关，分别模拟 M1 M2 M3
8、 M4重物时的情况。 例如：当要模拟M2皮带机重物时，只需打开F开关即可，此时该皮带机前面的 M1立即停止工作，M2延时1秒后停止，M3在M2停止后延时1秒停止，M4在M3 停止后延时1秒停止。M1 M3 M4重物情况与此相同。2 设计方案2.1 总体设计方案说明（1）控制电路采用PLC控制直流接触器来控制三相异步电机的运转， 进而控 制传送带。（2）用A B C D按钮分别模拟Ml M2 M3 M4故障，用E F、G H开 关分别模拟Ml M2 M3 M4重物。（3）采用刀开关、熔断器、直流接触器和热继电器构成 Y100L-2型三相异步 电机启动 停止和保护主电路。（ 4）采用基本指令和定时
9、器指令组合来设计控制程序。3 系统硬件设计3.1 PLC 选型及硬件配置3.1.1 选型原则PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模 块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能 要求及保证可靠、维护方便的前提下 , 力争最佳的性能价格比。选择时应主要考 虑到合理的结构型式 , 安装方式的选择 ,相应的功能要求 , 响应速度要求 ,系统可 靠性的要求 ,机型尽量统一等因素。3.1.2 选型方法（ 1 ）四节传送带系统有 10个输入量和 4个输出，考虑满足功能要求及扩展， 可以选择I/O总点数为24点或I/O总点数为32点的FX系列PL
10、Q（2） PLC控制直流接触器的线圈，故选用交流电源、继电器输出型FX系列PLC；（3）考虑最佳性能价格比和可靠性，故选用 FXn系列。综上所诉，给出F&24MR FX 24MF和FX 32MR三种参考。本次课程设计我们使用的是PLC是 FX2n-24MF型 PLC3.1.3硬件配置(1) PLC型号：F夫24MR( AC电源，DC俞入，输入14点，输出10点，继 电器输出)；(2) Y100L 2型三相异步电机，额定功率3KVy额定电流6.4A，额定转速 2880r/min ;(3) 刀开关、直流接触器、熔断器、热继电器和传感器。3.2主电路设计图3.13.3控制电路设计图3.23.4 PL
11、C的I/O接线图表3.1输入输出启动（SB1）X0Y1KM1停止（SB2X5Y2KM2M1故障(A)X1Y3KM3M2故障（B）X2Y4KM4M3故障(C)X3M4故障（D）X4M1重物（E）X6M2重物(F)X7M3重物（G）X10M4重物（H）X113.5 PLC接线图图3.34 PLC控制软件设计及调试4.1系统程序设计梯形图fiWrfii 2ira-ni指令表1LDCFIKIDDmXUD5：3=TTin*isur阳iLQMliUTT#KIDyUDT10SET*JD3iititrwj廿g网13aur71Kll16UD17:iET怕CUTL3溥ur71KIP25uoT却EETYJDI25L
12、B:05RWSTGfJX90D弹Ylpl29匚urWm31口 urT|Kl|L3TF-5TTJD2ur阿3?LDM5曲ur714ILD144?WTVOD143OUTMC畀ITMfi45OUTTCK1O45IXTO耐MT50LCHDD15IOUTIfiCIOLD735R5TWD1弘OUIM75?LCM?5BOUTU氏町eiLDT7MTVOM-：OUIMftLDMQ65HITTOCIOLDie旳FtST70UU17ILDMO7ZCMI7W監id75LO1975RSI1O0+77LD79RSIMIDI打MlMbeoLD81OUTTI0KIO84LDTI085RST00286OUTMil87LDMil88OUTTHKIO911LDth92RST00393OUTM1294LDM1295OUTTI2KIO98LDTI299RSTY004100LDX003101iRSTY001102RSTY002103OUTM13104LDM13105OUTTI3KIO10SLDTI3109RSTY003110OUTMU111LDM14112OUTTHKIO115LDTH11&RSTY004117LDM004118RSTV001119RSTY002120RSTYO03
