四节传送带控制
摘 要
在四节传送带设计中，用四个电动机来控制传送带的运行，每一个电动机分别控制一节传送带，传送带的上升和下降靠电动机的正转和反转来实现。在每一时刻只能有一个电动机运行，达到节能的作用。四个电动机间的转换用定时器来控制。
在此四节传送带模拟控制设计中，用M1—M4四个按键分别表示传说带的启动、停止、下降、上升，当按下M3或M4时，用绿灯的移动方向来表示传说带上升或下降，用M5—M8四个按键的按下分别表示第一到第四接传送带上的物体，当相应的按键按下时，对应的红灯亮表示那一节传送带上有物体。在传送的过程中，绿灯的流动方向表示了传送带的上升或下降，红灯的流动方向表示物体此时传到的位置。
关键字：PLC,传送带，顺序启动，模拟控制
目 录
前言 .......................................................... 3
一、四节传送带PLC控制系统设计方法 ............................. 4
二、设计内容及工作原理分析 ..................................... 4
1、设计方案： ................................................ 4
2、流程图设计： .............................................. 5
3、四节传送带模拟控制原理图的设计： .......................... 5
4、I/O接口图设计 ............................................ 6
5、主电路图 .................................................. 8
6、状态图设计 ................................................ 8
7、梯形图设计 ................................................ 9
8、传送带的工作原理 ......................................... 18
三、心得体会 ................................................. 19
四、参考文献 ................................................. 19
五、附录 ..................................................... 20
附录一：程序指令表 .......................................... 20
前 言
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。可编程控制器是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触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，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，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，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
本课题是用PLC控制四节传送带。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。此系统主要能够实现顺次启动和停止，信号跟踪等功能。
一、 四节传送带PLC控制系统设计方法
为使四节传送带PLC控制系统设计规范，工作可靠，功能齐备，应遵循一定的设计步骤和设计方法。
1、系统设计内容与步骤
１、 四节传送带的基本结构及工作原理
２、 功能总体分析设计，确定系统硬件配置
３、 计算PLC的I/O点数，选择PLC机型
４、 I/O接口电路的设计
５、 控制电路图设计
６、 梯形图的设计
７、 现场安装、调试、确定参数、完善程序
８、 交付运行使用
二、设计内容及工作原理分析
1、设计方案：
在此设计中，用四个电动机来带动传送带，每个电动机上分别接
一个传送带，用电动机的正转和反转来带动传送带的下降和上升，在工作的过程中，在每一时刻只能允许一个电动机转动，这样可以起到节能的作用。四个电动机间的转换用定时器来控制，使它能够顺序动作。
2、流程图设计：
3、四节传送带模拟控制原理图的设计：
M5
A5
+24V N1 L1 N5 L5 M1 N2 启动 L2 N6 M2 M3 M4 停止 上升 下降 A1 A2 A3 A4 N3
L3
N7 A6 M6
M7
COM +5V L6 N4 L4 N8 A7 L7
M8
A10 L8
用按键M1—M4四个按键的按下分别表示传送带的启动、停止、上
升和下降。当对应的按键按下时，可以实现传送带的启动、停止、上升和下降。用M5—M8四个按键的按下分别表示第一到第四节传送带上有物体，当对应键按下时，对应的红灯L1—L4亮，则表示物体在对应的传送带上。此时红灯的流动方向代表了物体此刻的位置。用绿灯表示传送带的传送方向，当起动键M1按下后，传送带默认为是下降的传送，绿灯流动的方向是从上往下，即：L5—L6—L7—L8。当按下按键M3时，传送带转为上升传送，绿灯的流动方向为从下到上依次亮，即L8—L7—L6—L5；当按下M4时，传送带下降，绿灯的流动方向为从上到下依次亮，即L5—L6—L7—L8，„„，在按键M3和M4间的相互转换下，传送带在上升和下降间转换。
4、I/O接口图设计
I/O接口图
在I/O接口图中，X00为启动按键，X001为停止按键，X002为上升按键，X003为下降按键，X004为传送带第一节上有物体，X005为传送带第二节上有物体，X006为传送带第三节上有物体，X007为传送带第四节上有物体。Y000为启动输出，Y001为停止输出，Y002为上升输出，Y003为下降输出，Y004为传送带第一节的输出，Y005为传送带第二节的输出，Y006为传送带
第三节的输出，Y007为传送带第四节的输出。
（传送带从上到下分别对应第一、第二、第三和第四节）
I/O图和原理图的连接：
把I/O图上的输出O/0、O/1、O/2、O/3、O/4、O/5、O/6、O/7分别与四节传送带模拟控制实验台上的N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8连接，把
I/O图上的输入I/0、I/1、I/2、I/3、I/4、I/5、I/6、I/7与M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8连接。
把PLC主控制器旁边24V的COM端接到此模拟实验的COM端上，旁边的＋5V端接到此模拟实验的＋5V端，主控制器输出端所用到的COM口相互并联后再接到5V的地端。
5、主电路图
主电路图
用四个电动机来带动传送带，每一节传送带用一个电动机，传送带的第一节到第四节分别对应电动机M1—M4，电动机的正转是下降，下降时，从第一节电动机开始，固定延迟一段时间换为下一个电动机转动，到达第四个电动机后返回到第一个转动，这是下降传送。电动机的反转是上升，从第四个电动机开始，固定延迟一段时间换为上一个电动机转动，到达第一个电动机后返回到第四个转动，这就是上升传送。
6、状态图设计
在设计状态图时，上升和下降时分开的，下降时是从第一个电动机到第四个
电动机，即输出顺序为Y4-Y5-Y6-Y7。上升时是从第四个电动机到第一个电动机，即输出顺序为Y7-Y6-Y5-Y4。所以设计状态图如下
7、梯形图设计
在设计梯形图时，用到的PLC软器件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T和常数K。
在启动（启动继电器X0）传送带后（即在下降（下降继电器X3）时），
第一节传送带到第二节传送带间的延时用T0来完成，用M24的置位和对M27的复位来完成第一节传送带到第二节传送带的转换；第二节到第三节传送带间的延时用T1来完成，用M25的置位和对M24的复位来完成第二节传送带到第三节传送带的转换；第三节传送带到第四节传送带间的延时用T2来完成，用M26的置位和对M25的复位来完成第三节传送带到第四节传送带的转换；第四节传送带到第一节传送带间的延时用T4来完成，用M27的置位和对M26的复位来完成第四节传送带到第一节传送带的转换。其第一节传送带的控制用Y4来完成，工作的时间为T0所定的时间K10，第二节传送带的控制用Y5来完成工作的时间为T1所定的时间K10，，第三节传送带的控制用Y6来完成，工作的时间为T2所定的时间K10，第四节传送带的控制用Y7来完成，工作的时间为T3所定的时间K10。
上升时（上升继电器X2），第四节传送带到第三节传送带间的延时用T10来完成，用M36的置位和对M37的复位来完成第四节传送带到第三节传送带的转换；第三节传送带到第二节传送带间的延时用T11来完成，用M35的置位和对M36的复位来完成第三节传送带到第二节传送带的转换；第二节传送带到第一节传送带间的延时用T12来完成，用M34的置位和对M35的复位来完成第二节传送带到第一节传送带的转换；第一节传送带到第四节传送带间的延时用T13来完成，用M37的置位和对M34的复位来完成第四节传送带到
第一节传送带的转换。其第四节传送带的控制用Y7来完成，工作的时间为T10所定的时间K10，第三节传送带的控制用Y6来完成工作的时间为T11所定的时间K10，，第二节传送带的控制用Y5来完成，工作的时间为T12所定的时间K10，第一节传送带的控制用Y4来完成，工作的时间为T13所定的时间K10。
当第一节传送带有物体时（即X4继电器置位时），用对M54的置位来控制Y0的输出（即红灯亮），同时用定时器T4来控制灯亮的时间，物体从第一节传送带到第二节传送带的转换，通过对定时器T4来完成.程序流程图如下：
（启动输出）
（结束输出）
（上升输出）
（下降输出）
（第一节传送带输出）
（第二节传送带输出）
（第三节传送带输出）
（第四节传送带输出）
（按下X003下降按钮，辅助寄存器M63自锁）
（按下X002按钮，寄存器M62自锁,上升顺序）
（按下X000按钮，寄存器M50自锁）
（上升，M24置位，复位M27，启动T0，延时一秒）
（T0到，置位M25，复位M24，启动T1，延时一秒）
（T1到，置位M26，复位M25，启动T2，延时一秒）
（T2时间到，置位M27，复位M26，启动定时器T3延时一秒）
(T3时间到，复位T0)
（第一节传送带放下重物，M54自锁）
（第二节传送带放下重物，M55自锁）
（第三节传送带放下重物，M56自锁）
（第四节传送带放下重物，M57自锁）
（ 第一节有重物M20置位，启动定时器
T4延时一秒）
（T4时间到或第二节有重物，置位M21，复位M20
启动定时器T5，延时一秒） （T5时间到，或第三节有重物，置位M22复位M21
启动定时器T6延时一秒)
(T6时间到，或第四节有重物，置位M43，复位M22 启动定时器T7，延时0.5秒）
（T7时间到，复位M43，启动定时器T8，延时0.5秒）
(T8时间到，置位M23，启动定时器T9，延时0.5秒）
(T9时间到，复位M33，M54，M55，M56,M57)
（下降，置位M37，复位M34，启动定时器T10，
延时一秒） (T10时间到，置位M36，复位M37，启动定时器T11
延时一秒）
T11时间到，置位M35，复位M36，启动T12，一秒
（T12时间到，置位M34，复位M35，启动T13，延时1秒） 34
(定时器T13到，复位T10)
(第四节有重物，下降，置位M33，启动定时器T14 1s) （定时器T14到，置位M32上升，复位M33，
启动定时器T15，延时1s） （定时器T15到，置位M31，复位M32，
启动定时器T16，延时1s）
（置位M30，复位M31，启动T17延时0.5s）
（复位M30，启动T18延时0.5s）
（置位M40，启动T19延时0.5s）
（复位M40，M54，M55，M56，M57）
（结束）
8、传送带的工作原理
因为传送的方向默认为下降的，所以当按下启动按键M1时，第一个电机开始正向转动，传送带启动工作，在转动延迟1s后，第二个电机开始转动，而第一个电机停止，转动延迟1s后，第三个电机开始转动，而第二个电机停止，转动延迟1s后，第四个电机开始转动，而第三个电机停止，转动延迟1s后，第一个电机开始转动，而第四个电机停止，如此往返的转动就是传送带的下降工作，此时绿灯的流动方向为：L5—L56—L7—L8，即从上到下的流动；当按下上升键时，电机立即停止正向的转动，而转为反向的转动，此时第四个电机开始反向转动，其它正在转动的电机也必须停止，延迟1s后，第三个电机开始转动，而第四个电机停止，转动延迟1s后，第二个电机开始转动，而第三个电机停止，转动延迟1s后，第一个电机开始转动，而第二个电机停止，转动延迟1s后，第四个电机开始转动，而第一个电机停止，如此的往返转动就是传送带的上升工作，此时绿灯的流动方向为：L8—L7—L6—L5，即从下向上的流动。当按下M5时，对应的第一节传送带上的红灯L1亮，表示物体从第一节进入传送带，红灯的流动方向与绿灯的流动方向一致，当按下M6时，对应的第二节传送带上的红灯L2亮，表示物体从第二节进入传送带，红灯的流动方向与绿灯的流动方向一致，当按下M7时，对应的第三节传送带上的红灯L3亮，表示物体从第三节进入传送带，
红灯的流动方向与绿灯的流动方向一致，当按下M8时，对应的第四节传送带上的红灯L4亮，表示物体从第四节进入传送带，红灯的流动方向与绿灯的流动方向一致。在物体到达目的地以后，红灯再闪烁一次，表示物体已到达的提醒。
三、心得体会
通过此次课程设计，使我们更加扎实的掌握了有PLC方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。最后感谢彭老师细心的指导！
四、参考文献
[1]方承远主编《工厂电气控制技术》北京：机械工业出版社，2000年
[2]王兆义主编《可编程控制器教程》北京：机械工业出版社，2000年
[3] 于庆广《可编程控制器原理及系统设计》北京：清华大学出版社，2004年
五、附录
附录一：程序指令表