PLC四节传送带的模拟设计
成绩：
课 程 设 计 报 告 书
所属课程名称 机电传动控制（含PLC） 题 目 四节传送带的模拟PLC 分 院 机电学院 专 业、班 级 机械设计制造及其自动化 B0902 学 号 0612090203 学 生 姓 名 指 导 教 师
20 12年 07月 27日
目 录
1 课程设计任务书………………………………1 2 总体设计………………………………………2 3 硬件系统设计（电气原理设计）……………3 4 程序设计（配线系统设计）…………………6 5 程序调试（实验）及结果分析………………17 6 总结……………………………………………18 7 参考文献………………………………………18
辽东学院
1 课 程 设 计 任 务 书
课程设计题目： 四节传送带的模拟PLC 课程设计时间：自 2012 年 7 月 16日起至 2012 年 7 月 27日。 课程设计要求：
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5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5秒延时后，M3停，再过5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5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，再过5秒，M4停。
学生签名： 王朋 2012年 07月 27 日
课程设计评阅意见
评阅教师： 2012年 月 日
四节传送带的模拟PLC
二．总体设计
可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC容易和个人计算机（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。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。
本次是用PLC控制四节传送带工作的课程设计，完成以下功能：
1. 启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机； 2. 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； 3. 当某条皮带机发生故障时，该皮带机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5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。
4. 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5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，再过5秒，M4停。
三．硬件系统设计
3.1 按钮分配和实物模型如下：
功能说明：
四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4（型号：JO2-41-4）带动，控制过程如下：
启动时先按下SB1按钮，起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其他皮带机。
停止时按下SB2按钮，最前一条皮带机先停止，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。
当程序不自锁时（即I0.6开通），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，而该皮带机以后的皮带机分别间隔5秒再依次停止工作：M2在M1停止工作后5秒以后再停止（将本皮带上的货物运送待运完后才停止）。M3在M2停止工作后5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5秒以后再停止工作。M3、M4发生故障时情况与此相同。
当程序自锁时（即I0.6关闭）,A、B、C、D为重物模拟按钮，分别模拟四个
皮带机上有重物是的情况。当按下E时M1皮带机立即工作5秒后停止，而M2立即开始工作且5秒后停止，M3、M4分别间隔5秒后工作然后停止。
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依次停止工作。 3.2选择PLC型号
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。 3.2.1 基本单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见下表：S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
3.2.2 编程器
PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。
S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。
本实验采用S7—200 CPU226的可编程控制器
3.3 输入/输出接线列表
其中I0.0 为系统启动按钮，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4为故障模拟钮子按钮，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4同为重物模拟按钮，I0.5为系统停止按钮，I0.6为自锁开关，实现故障模拟和重物模拟功能的切换。Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4为电动机M1、M2、M3、M4的输出。
四．程序设计
PLC本身有多种程序设计语言，如梯形图语言、指令语句表语言、功能表语言等。其中梯形图语言沿袭传统的电气符号控制图，但简化了符号，编程容易且直观。根据设计要求，其中两种情况：皮带机发生故障和皮带机上有重物。具体流程图如下：
4.1 发生故障时的流程图如下：
4.2 传送带上有重物时的流程图如下：
4.3梯形图的设计
五．程序调试及结果分析
1.传送带正常运转时：
当按下启动按钮SB1时，先启动最后一个传送带，然后经过5S的延时，启动第三个传送带，依次经过5S延时，启动其他传送带；
当按下停止按钮SB2时，第一个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过5S的延时停止运转。
2.传送带发生故障时：
当A传送带发生故障时，第一个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过5S的延时停止运转。当故障解除时，四个传送带均正常运行；
当B传送带发生故障时，第一、二个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过5S的延时停止运转。当故障解除时，四个传送带均正常运行；
当C传送带发生故障时，前三个传送带停止运转，第四个传送带经过5S的延时停止运转。当故障解除时，四个传送带均正常运行；
当D传送带发生故障时，四个传送带均停止运转。当故障解除时，四个传送带均正常运行；
3．传送带上有重物时：
当A传送带上有重物时，所有传送带按正向依次经过5S的延时停止运转。； 当B传送带上有重物时，第一个传送带停止运转，其余传送带按正向依次经过5S的延时停止运转。
当C传送带上有重物时，前两个传送带停止运转，其余传送带经过5S的延时停止运转。
当D传送带上有重物时，前三个传送带均停止运转。第四个传送带均经过5S的延时停止运转。
六．总结
这次课程设计在拿到题目之后，通过对题目的分析。然后，又在网上查阅了相关资料，初步制定各个部分功能的实现方案，对各部分功能进行简单编程，完成个部分功能的独立实现；之后，将各部分程序整合到一起，进行调试，在整合和调试过程中我们发现，故障程序与带重物程序同步实现（即运行过程中两程序互相干扰），为了解决这个问题，我们决定加一个自锁程序，之后问题得到解决，程序完成预定功能。
通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。同时，使我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。
七．参考文献
[1]吴中俊，黄永红. 可编程序控制器原理及应用（第2版） 机械工业出版社，2005
[2]邓兴钟等. 机电传动控制（第四版） 华中科技大学出版社，2007