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1、基于PLC的运输机控制系统的设计目录【摘要】.2【前言】.3【三菱可编程控制器介绍】.51.1FX2N系列PLC的结构特点.61.2FX2N系列PLC的基本组成.7 【FX2N系列可编程控制器内部元件及功能】.8 1.21输入继电器（X0）.81.22输出继电器(Y).81.23辅助继电器(M).81.24状态器（S）.91.25定时器（T）.91.26计数器（C）.101.27数据寄存器（D）.111设计目的.132设计思路.133设计过程.133.1PLC输入/输出端子接线图133.2程序设计.143.3皮带传输机控制原理.174系统调试与结果.18/4.1系统调试.184.2调试结果.1
2、85主要元器件与设备.196课程设计体会与建议.207参考文献.218附录.22 8.1指令语句表.22 8.2梯形图.24摘要皮带运输机是当代最为得力的输送设备之一,在整个输送机范畴中,它是应用最为广泛的一种设备,它的产生已有上百年的历史了,现以成为冶金、矿山、水泥、码头、化工、粮食等行业最主要的运输工具。早期皮带运输机由于其功率小、运距短、速度低,应用受到一定限制。现针对皮带运输机控制系统中存在的问题,把可编程序控制器和变频器应用于皮带运输机控制系统上,利用可编程控制器取代继电器进行控制皮带运输机的起动和停止。提高了系统的可靠性,系统的调速控制采用变频器进行变频调速,使调速性能更加稳定,保
3、证了可靠。输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续 输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便。它是运输成件货物与散装物料的理想工具，因此被广泛用于国民经济各部门。尤其在矿中规格最大。 关键字：变频器、可靠性、能耗低、污染少。
4、前言皮带运输机，是运用皮带的无极运动运输物料的机械。伴随着现代科技的发展，经济效益提高的要求，粮库中多采用带式运输机将一个粮库粮食运往另一个粮库。当距离过长时，多采用多台运输机接力运行。该系统可实现提高生产效率、降低事故率，减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送 机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机
5、械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。1880年德国LMG公司设计了一台链斗挖掘机，其尾部带一条蒸气机驱动的带式输送机。1896年美国纽约颁布了鲁宾斯为带式输送机的发明人。2 0世纪30年代随着德国褐煤露天矿连续开采工艺的发展，带式输送机也随之得到迅速地发展，二次大战前德国褐煤露天矿已出现1.6m带宽的带式输送机。50年代开发出的钢绳芯输送带为带式输送机长距离化和大型化创造了条件。前西德为了摆脱石油危机带来的影响，开发了年产40005000万t的褐煤
6、露天矿，并在5060年代为日产10万方的斗轮挖掘机开发了配套的3.0m带宽的带式输送机，带速为6.8m/s。后经科研开发将带速提高到7.5m/s，使带宽从3.0m降至2.8m，但运量仍保持3.75万t/h。单条带式输送机的装机容量为62000kW，是当今运量最大的带式输送机。 70年代开始，西方各国推广斜井带式输送机。德国鲁尔区Hansel-Prosper煤矿使用了当今规格最大的斜井带式输送机，其带宽为1.4m，带速为5.5m/s,属输送带度强为st7500N/mm，整机传动功率为23100kW同步电机。电机转子直接固定在滚筒轴上，从而省去了减速器。同步机用交直交变频装置调速，起、制动过程非常
7、平稳，起动时间可达140s，制动时间达40s。输送带保证寿命达20年。该机上、下分支输送带都运送物料。向上运煤1800t/h，下分支向下运矸石1000t/h。提高高度达700余米。经过一百年的发展，带式输送机已成为一个庞大的家族，不再是常规的开式槽型或直线布置的带式输送机，而是针对生产需求设计出各种各样的特种带式输送机。例如，弯曲型、线摩擦型。大倾角型。可伸缩型。吊挂型、管式、吊挂管式、波纹挡边式、气垫式、压带式、钢丝绳牵引式和钢带式等带式输送机。它们各有自己的独特优点，适用于某些特殊场合。例如，管式和吊挂式输送机因其密封性好，适用于有环保要求或物料不应受外界环境影响的场合。波纹挡边带式输送机
8、可以做大倾角甚至垂直提升，因而在卸船和 竖井提升中得到应用。压带式大倾角带式输送机于50年代在下挖式斗轮挖掘机上广泛应用。倾角可达35，从而缩短斗轮臂架长度。目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机运距已达30.4km，多机串联运距最长达208km，由17条带式输送机组成，最宽的带式输送机带宽为4m。最大运输能力已达到3.75万t/h，最高带速达到15m/s。单条带式输送机的装机功率达到62000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已达到2m，带速已达到2 m/s，设计运输能力已达到5.2万t/h，最大运距为3.7km。带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比
9、拟的，因此世界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术。努力的方向着重于：(1) 提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。(2) 提高各部件的可靠性，也包括输送带的可靠性，往往一个部件的失灵会影响整机乃至整个系统的停顿。(3) 努力减少维护工作量或取消日常维护工作，因带式输送机分布在几百米甚至几千米的运输线路上，很难实现有效的维护保养工作。(4) 节能研究，带式输送机本身是输送机中耗能最省的，但在大型矿山、冶金、电力和专用港口等企业中带式输送机用量很大，成为企业中的一个耗能大部门，因而进一步的节能研究具有重要意义。例如，功率计算中的阻力确定，加大张力和托辊直径以及改进输送带结构与配方
10、降低在运行阻力中占最大比重的压陷阻力 (5) 西方一些国家为适应金属露天矿型化的需要，正努力解决输送机输送金属矿石及其围岩的问题，以求用带式输送机替代昂贵的汽车运输。(6) 对大中型带式输送机采用动态设计方法，通常采用的静态设计方法没有考虑输送带的粘弹性问题，因而输送机的起动与制动过程中会在输送带中产生冲击波，冲击波引起的输送带动张力要比正常运行的最大张力大10多倍，它直接关系着输送带的强度、接头强度、滚筒、传动装置和联接件的设计强度，然而研究可控的起动装置和制动装置来减小动张力便成为动态设计的根本所在。 三菱可编程控制器系列软件介绍GX Developer:三菱全系列PLC编程软件,支持梯形
11、图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言编程，网络参数设定，可进行程序的在线更改、监控及调试，结构化程序的编写(分部编程)，可制作成标准化程序, 在其它同类系统中使用。GX Simulator:三菱PLC的仿真调试软件，支持三菱所有型号PLC(FX,AnU,QnA和Q系列)，模拟外部I/O信号，设定软件状态与数值。 GX Explorer:三菱全系列PLC维护工具,提供PLC维护必要的功能。类Windows操作，通过拖动进行程序的上传/下载，可以同时打开几个窗口监控多CPU系统的数据，配合GX RemoteService-I 使用因特网维护功能。 GX RemoteService I :
12、三菱全系列PLC远程访问工具，安装在服务器上，通过因特网/局域网连接PLC和客户。将PLC的状态发EMAIL给手机或计算机，可以通过因特网浏览器对软元件进行监控/测试。在客户机上，可使用GXExplorer软件通过因特网/局域网进入PLC。GX Configurator-CC:A系列专用，cclink单元的设定，监控工具。用于A 系列CC-Link主站模块的CC-Link网络参数设定,无需再编制顺控程序来设定参数，在软件图形输入屏幕中简单设定。可以监控, 测试和诊断CC-Link 站的状态 (主站/其它站) ，可以设置 AJ65BT-R2的缓存寄存器 。GX Configurator-AD:Q系列专用，A/D转换单元的设定，监控工具。用于设置Q64AD、Q68ADV 和Q68ADI模数转换模块的初始化数据和
