畢業(yè)論文-皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC自動(dòng)控制畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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1、山西省高等教育自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢 業(yè) 論 文說(shuō) 明 書(shū)專 業(yè): 機(jī)電一體化 姓 名: 準(zhǔn)考號(hào): 日 期: 2015.05.23 山西省高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)- -摘 要 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則針對(duì)中小型皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)采用繼電器控制存在可靠性差、勞動(dòng)力強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種基于P

2、LC的皮帶運(yùn)輸機(jī)控制裝置。本控制系統(tǒng)選用CPM2A系列PLC作為控制器。在硬件電路設(shè)計(jì)中，完成PLC選型及外部低壓電器的選用，設(shè)計(jì)了硬件接線圖，提出了接線要求，使之具有控制和保護(hù)作用。在軟件設(shè)計(jì)中，給出了程序流程圖，并設(shè)計(jì)出梯形圖程序。將硬件和軟件有機(jī)結(jié)合，使控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，打到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。 關(guān)鍵詞：皮帶運(yùn)輸機(jī) PLC 集中控制 目 錄1 前言61.1設(shè)計(jì)的目的和意義61.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀61.3交流調(diào)速的發(fā)展概況71.4 方案的確定71.5主要任務(wù)82 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成92.1基本原理92.2概述92.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇102.2.2 變頻器112.2.3

3、 PLC控制器142.2.4 其余部件163 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)183.1 控制系統(tǒng)軟件的功能183.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)193.3 PLC程序設(shè)計(jì)193.3.1 PLC編程器193.3.2 MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件213.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件213.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用213.3.5設(shè)置編輯文件的路徑233.3.6編輯文件的正確進(jìn)入及存取233.3.7文件程序編輯243.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù)253.3.9 FXGP與PLC之間的程序傳送263.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試273.3.11退出系統(tǒng)283.4 I/O地址分配

4、如下表3-1284 結(jié)論375 致謝386參考文獻(xiàn)39 附錄40梯形圖401 前言1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義 冶金、煤礦、化工、機(jī)械、鋼鐵、建材、食品等工業(yè)生產(chǎn)中，需要廣泛使用皮帶運(yùn)輸機(jī)，它為企業(yè)的生產(chǎn)承擔(dān)了絕大多數(shù)散料運(yùn)輸任務(wù)?？删幊炭刂破?PLC)是以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC采用的控制系統(tǒng)或設(shè)備具有可靠性高,控制易于實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈括， 能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試，編程簡(jiǎn)單，安裝方便，較好的抗干擾能力,被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱之一，正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。利用PLC可以使皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)逐

5、漸實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制狀態(tài)，并且使皮帶運(yùn)輸機(jī)具有完善的控制特性及簡(jiǎn)易的操作、基本免維護(hù)的工作量，達(dá)到一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠且運(yùn)行效率高的狀況, 其獨(dú)特的易于使用性、可靠性和靈活性越來(lái)越受到廣大工程技術(shù)人員的青睞。對(duì)于港口、廠區(qū)廣泛使用的皮帶運(yùn)輸機(jī)，應(yīng)用PLC控制，可以使皮帶機(jī)生產(chǎn)線的控制更加靈活、可靠。通過(guò)PLC進(jìn)行控制提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的現(xiàn)狀電氣傳動(dòng)技術(shù)以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置-電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象，以微電子裝置為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下完成電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)

6、械能，實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或反復(fù)運(yùn)動(dòng)。因電機(jī)的種類的不同，我們可以將分為直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。自19世紀(jì)80年代起至19世紀(jì)末，工業(yè)上傳動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)一直被直流電機(jī)壟斷，到了19世紀(jì)末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電機(jī)以后，交流電機(jī)才在不調(diào)速的領(lǐng)域代替了直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視和控制，在初級(jí)階段是由人工進(jìn)行的。工作人員憑自己的感官或借助于儀表等來(lái)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程，用頭腦做出判斷決策，并視情況進(jìn)行必要的控制。在高級(jí)階段，這種監(jiān)視、判斷決策和控制由機(jī)器承擔(dān)，按照人們的意志自動(dòng)完成，這是閉環(huán)自動(dòng)控制。1.3 交流調(diào)速的發(fā)展概況交流變頻調(diào)速的優(yōu)越性早在20年代就已被

7、人們所認(rèn)識(shí)，但受到器件的限制，未能推廣。50年代初，中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用晶閘管調(diào)壓調(diào)速;大中型繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用晶閘管靜止型電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。70年代發(fā)展起來(lái)的變頻調(diào)速，比上述兩種調(diào)速方式效率更高，性能更好。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過(guò)三個(gè)階段:（1）異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)； （2）串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)；（3）變頻調(diào)速系統(tǒng)。 80年代中期隨著第三代電力半導(dǎo)體器件如:門極可關(guān)斷晶閘管GTO、絕緣柵雙極晶體管IGBT的相繼出現(xiàn)，交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展。日、美、德、英等在結(jié)合現(xiàn)代微處理器控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，推出了一系列的變頻器，且不斷進(jìn)行更新?lián)Q代.這些高精度、多功能、智能化的

8、變頻器將調(diào)速效率提高到了前所未有的水平。1.4 方案的確定隨著工業(yè)水平的發(fā)展，人們對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制程度要求越來(lái)越高，一般的自動(dòng)控制方案有繼電器控制、單片機(jī)控制、PLC控制等。但是用復(fù)雜的繼電器控制的，存在可靠性差、可塑性差、接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等一系列缺點(diǎn)，并且為了在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，采用PLC的改造勢(shì)在必行；有的也采用單片機(jī)作為控制單元，但是單片機(jī)開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，抗干擾性差，可靠性低、靈活性差，選用PLC作為控制單元是較為合適的方案。本文提出了利用變頻器和PLC控制單元的伺服系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)的見(jiàn)解與方法，給出了控制系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。我認(rèn)為本系統(tǒng)采用PLC軟件控制它

9、具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高；(2) 模塊化組合結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活；(3) 編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，便于掌握能進(jìn)行在線修改；(4) 柔性好體積小，維護(hù)方便。1.5 主要任務(wù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，主要分變頻器、PLC、主令控制器、三相異步電動(dòng)機(jī)等四部分構(gòu)成。在本文中，主要對(duì)其各個(gè)組成部分進(jìn)行的介紹，并作出PLC運(yùn)行控制程序，使其符合該系統(tǒng)的控制要求。2 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的組成2.1基本原理采用礦用防爆本質(zhì)安全型交流變頻器進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速控制，在皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)安裝在傳送帶上的轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)定皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速，再反饋到PLC，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號(hào)

10、給變頻器，調(diào)節(jié)電機(jī)工作的電源電壓和頻率。當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器將信號(hào)傳送到PLC，再進(jìn)行程序運(yùn)行對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。2.2概述從圖2.1可看出，當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，采用的是和PLC配合使用。變頻器利用內(nèi)部繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)特性的元器件(如晶體管)與PLC連接。PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收外部信號(hào)(主令控制器、變頻器、轉(zhuǎn)速傳感器、限位等)，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)行處理后，再提供指令通斷信號(hào)(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔數(shù)等)給變頻器和其它動(dòng)作單元，由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度(頻率)。整個(gè)系統(tǒng)接線見(jiàn)圖2.3。 圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇為

11、生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)選用電動(dòng)機(jī)，主要內(nèi)容包括確定電動(dòng)機(jī)的種類、電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定功率等。選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則如下：（1）電動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，其額定功率應(yīng)得到充分利用。要求溫升接近但不超過(guò)規(guī)定的允許數(shù)值。（2）電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的有關(guān)機(jī)械特性的要求。保證一定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，有一定的轉(zhuǎn)速范圍及具有良好的啟動(dòng)和制動(dòng)性能。（3）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的安裝要求和適應(yīng)周圍的工作環(huán)境。例如防止灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，或者防止繞組絕緣受氣體腐蝕等。電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械工作的，由于生產(chǎn)機(jī)械種類繁多，工藝要求不一，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)分類也很多。按電流種

12、類分，有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)又有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。為了合理選用電動(dòng)機(jī)的種類，應(yīng)同時(shí)考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是電動(dòng)機(jī)的性能，例如機(jī)械特性、啟動(dòng)性能和調(diào)速性能等；二是要知道生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要使所選電動(dòng)機(jī)的性能滿足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，具體從以下幾個(gè)方面考慮：（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能；（3）電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能；（4）電動(dòng)機(jī)的電源；（5）電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；最后著重強(qiáng)調(diào)的是綜合的觀點(diǎn)：一方面是以上的內(nèi)容在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)必須都考慮到都能得到滿足；另一方面能滿足以上條件的電動(dòng)機(jī)可能不是一種類型，還應(yīng)綜合其他情況，例如節(jié)能、貨源、技術(shù)情況等。綜上所述，經(jīng)過(guò)綜合考慮本系統(tǒng)采用

13、YBSS-220型電機(jī)，是隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)。表1 YBSS-220隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：功 率kW額定電 壓V滿載轉(zhuǎn)速r/min滿載電 流A滿載效 率%功率因 數(shù)cos額定電 流額定轉(zhuǎn) 矩額定轉(zhuǎn) 矩絕緣等級(jí)22066011401480154.2267.293.50.886.02.32.2F、H2.2.2 變頻器1.構(gòu)成包括主控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路、門極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，是變頻器的核心部分。控制電路的優(yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣?？刂齐娐返闹饕饔檬峭瓿蓪?duì)逆變器開(kāi)關(guān)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能。AC整流器逆變器控制電路DC控制電路運(yùn)行指令

14、AC圖2.2變頻器的結(jié)構(gòu)圖2.變頻器容量的選用變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)。對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列三項(xiàng)計(jì)算公式，即滿足負(fù)載輸出（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)容量（kVA） 滿足電動(dòng)機(jī)電流（A） 式中 變頻器容量，單位為kVA； 負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率，單位為kW； 電動(dòng)機(jī)額定電壓，單位為V； 電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A； 電動(dòng)機(jī)效率（通常為0.85）； 電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（通常為0.75）； k電流波形補(bǔ)償系數(shù)。k是電流波形補(bǔ)償系數(shù)，由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而是含有

15、高次諧波的成分，其中電流應(yīng)有所增加。對(duì)于PWM控制方式的變頻器，k約為1.051.1。本系統(tǒng)采用安川CIMRG5A4011型變頻器。 安川CIMRG5A4011型變頻器，控制和保護(hù)功能相當(dāng)豐富，配有參數(shù)設(shè)置面板，可讀寫各種參數(shù)，顯示屏可監(jiān)視變頻器的運(yùn)行狀況，并能實(shí)現(xiàn)PID控制、DWELL控制、節(jié)能控制、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、高速滑差制動(dòng)、防止失速、瞬停電故障處理后平衡恢復(fù)、錯(cuò)誤診斷等一系列功能。變頻器的控制模式有無(wú)PG VF控制、帶PG vF控制、無(wú)PG矢量控制1、帶PG矢量控制、無(wú)PG矢量控制2共5種控制模式。變頻器運(yùn)行指令共有數(shù)字操作器、控制回路端子、MEMOBUS通信、選擇卡4種模式。

16、此變頻器調(diào)速范圍寬，精度高，無(wú)級(jí)變速，高效率，高可靠性，保護(hù)功能完善，故障率低，特別適用于起重機(jī)械的電機(jī)控制。G5系列的變頻器，運(yùn)用16段的頻率指令和一個(gè)點(diǎn)動(dòng)頻率指令，可以切換最多17段速的速度。根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行需要，在變頻器輸入端功能中，運(yùn)用多段速指令13及點(diǎn)動(dòng)頻率選擇四個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)6段速(零位+ 四檔+點(diǎn)動(dòng))運(yùn)行。端子多功能接點(diǎn)(指令)輸入和組合如表2所示。其外部端子見(jiàn)圖2.3（變頻器部分）。 注：虛線為未接端子圖2.3系統(tǒng)接線圖表2 端子多功能接點(diǎn)輸入2.2.3 PLC控制器1.PLC概述可編程程序控制器(Programable controller )因?yàn)樵缙谥饕獞?yīng)用于開(kāi)關(guān)量的控制

17、，因此也稱為PLC(Programable Logic controller )即是可編程邏輯控制器。現(xiàn)代的可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，高度集成的新型工業(yè)控制裝置，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，己經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。它之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。2. 典型的PLC控制功能有以下幾點(diǎn):（1）順序控制；（2）過(guò)程控制；（3）數(shù)據(jù)處理；（4）通信聯(lián)網(wǎng)和顯示打印。3. PLC的基本組成與各部分的作用PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也

18、不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.4所示： 圖2.4 硬件結(jié)構(gòu)圖（1）.主機(jī)主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對(duì)用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)

19、程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。（2）輸入/輸出（I/O）接口I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開(kāi)關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過(guò)功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過(guò)千點(diǎn)。（3）電源 圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配

20、置的直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。（4）編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過(guò)適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。（5）輸入/輸出擴(kuò)展單元I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。（6）外部設(shè)備接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。本系統(tǒng)采用三菱FX2N一128MR一001型PLC。三菱FX2N一128MR一001型PLC將一體式PLC和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)

21、巧妙而完美的結(jié)合在一起，不僅方便了系統(tǒng)的擴(kuò)展，而且與用戶的實(shí)際需求也更為貼近，豐富的指令集，較好的調(diào)試和故障診斷功能，便捷的通訊，嚴(yán)格的口令保護(hù)，靈活的中斷處理，高速計(jì)數(shù)等多項(xiàng)功能的組合，更使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中或是連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能，以滿足用戶的多種需求。外部端子接線見(jiàn)圖2.3(可編程控制器部分)2.2.4 其余部件1. A/D和D/A轉(zhuǎn)換部件A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理：（1）模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字的基本原理:輸入信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)物理參數(shù)(如溫度、壓力和流量等)經(jīng)傳感器檢測(cè)變成電信號(hào)(弱信號(hào))，再經(jīng)過(guò)放大、濾波之后成為連續(xù)變化的波形。根據(jù)事先確定的頻率對(duì)波形采樣。 將每次的采樣值(如模擬電壓值)送給

22、A/D變換器，則對(duì)應(yīng)每次采樣的電壓值轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)(H進(jìn)制數(shù)字)。（2）將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為模擬量的原理:首先將數(shù)字信號(hào)并行輸入給D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)矩形波，經(jīng)過(guò)放大濾波之后即變成一個(gè)連續(xù)變化的模擬量輸出信號(hào)。2. 轉(zhuǎn)度傳感器41- -置，使裝置能夠根據(jù)速度大小來(lái)確定運(yùn)行狀態(tài)，可同時(shí)解決膠帶低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問(wèn)題的智能傳感器。將兩個(gè)磁缸分別裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)滾筒和皮帶托輥上，利用兩個(gè)霍爾傳感器將它是一種將皮帶的運(yùn)行速度檢測(cè)出來(lái)，變成電脈沖信號(hào)輸送給保護(hù)裝滾筒和托輥的轉(zhuǎn)速分別傳送給PLC系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷，輸出、打滑、低速運(yùn)行、斷帶等數(shù)字信號(hào)，經(jīng)控制器進(jìn)一步處理，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。3.

23、急停開(kāi)關(guān)它是通過(guò)拉線來(lái)使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開(kāi)關(guān)為雙向拉線式。當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開(kāi)關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路，保護(hù)系統(tǒng)安全。3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)軟件的功能控制系統(tǒng)軟件的功能和任務(wù)如下：（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)；（2）能自動(dòng)或者手動(dòng)的對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，控制系統(tǒng)在最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速特性；（3）能自動(dòng)檢測(cè)到系統(tǒng)是否過(guò)載，并自動(dòng)停止；（4）實(shí)現(xiàn)快速的起制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；（5）并要求在不同轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，速度穩(wěn)定；系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，能克

24、服負(fù)載的擾動(dòng)、電源電壓波動(dòng)等因素對(duì)系統(tǒng)的影響。3.2 控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下：（1）初始狀態(tài)：初始階段，電機(jī)定義為正轉(zhuǎn)，并設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為一檔；（2）停止：當(dāng)需要停止的時(shí)候，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延時(shí)之后再停止；（3）故障停止：緊急情況下無(wú)條件下通過(guò)急停開(kāi)關(guān)把電機(jī)停止。3.3 PLC程序設(shè)計(jì)3.3.1 PLC編程器1.概述 編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備，它一方面對(duì)PLC進(jìn)行編程，另一方面又能對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。FX系列PLC的編程設(shè)備可分為FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器，GP-80FX-E圖形編輯器，還可以用編輯軟件MELSEC-MEDOC在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程。FX-20P-

25、E簡(jiǎn)易編程器可以用于FX系列FX2、FX0、FXON、FX2C型PLC，也可以通過(guò)FX-20P-E-FKIT轉(zhuǎn)換器用于F1和F2系列PLC。FX-20P-E和一般編程器一樣，有在線編程器和離線編程器兩種方式。在線編程也叫聯(lián)機(jī)編程。編程器和FX系列型PLC直接相聯(lián)。簡(jiǎn)易編程器對(duì)PLC用戶程序存儲(chǔ)器直接操作。在寫入程序時(shí)，若未在PLC內(nèi)裝上EEPROM卡盒時(shí)，程序就會(huì)寫入PLC內(nèi)部的RAM；若PLC裝有EEPROM卡盒時(shí)，則程序就寫入該存儲(chǔ)器卡盒。離線編程方式，編制的程序先寫入編程器內(nèi)部的RAM中，在成批的傳送到PLC的存儲(chǔ)器，也可以在編程器和ROM寫入器之間進(jìn)行程序傳送。2.簡(jiǎn)易編程器FX系列的

26、簡(jiǎn)易編程器也有很多種，功能也有差異，這里以有代表性的FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器為例，介紹其結(jié)構(gòu)、組成和編程操作。（1）FX-20P-E的結(jié)構(gòu)FX-20P-E簡(jiǎn)易編程器由液晶顯示屏、ROM寫入器接口、存儲(chǔ)器卡盒的接口及由功能鍵、指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵等鍵盤組成。簡(jiǎn)易編程器配有專用電纜與PLC主機(jī)連接。主機(jī)的系列不同，電纜型號(hào)也不同。還有系統(tǒng)存儲(chǔ)器卡盒，用于存放系統(tǒng)軟件。其他如ROM寫入器模塊和PLC存儲(chǔ)器卡盒等為選用件。（2）FX-20P-E的操作面板先把鍵盤上各鍵的作用說(shuō)明下：功能鍵三個(gè)。RD/WR：讀出/寫入鍵；INS/DEL：插入/刪除鍵；MNT/TEST：監(jiān)視/測(cè)試鍵。三個(gè)功能鍵都是

27、復(fù)用鍵，交替起作用，按第一次時(shí)選擇鍵左上方表示的功能，按第二次時(shí)則選擇右下方表示的功能。執(zhí)行鍵GO：此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行、顯示畫(huà)面和檢索。清除鍵CLEAR：如在按執(zhí)行鍵前按此鍵，則清除鍵入的數(shù)據(jù)。該鍵也可以用于清除顯示屏上的錯(cuò)誤信息或恢復(fù)原來(lái)的畫(huà)面。其它鍵OTHER：在任何狀態(tài)下按此鍵，將顯示項(xiàng)目方式單菜單。安裝ROM寫入模塊時(shí)，在脫機(jī)方式項(xiàng)目單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。輔助鍵HELP：顯示應(yīng)用命令一覽表。監(jiān)視時(shí)，進(jìn)行十進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換?？崭矜ISP：在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。步序鍵STEP：設(shè)定步序號(hào)時(shí)按此鍵。兩個(gè)光標(biāo)鍵、：用該鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定已指定元件前一個(gè)或后一個(gè)地址號(hào)的元

28、件，做行滾動(dòng)。指令鍵、元件符號(hào)鍵、數(shù)字鍵：這些都是復(fù)用鍵。每個(gè)鍵的上面為指令符號(hào)，下面為元件符號(hào)或者數(shù)字。上、下的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換，其中下面的元件符號(hào)Z/V、K/H、P/I又是交替起作用，反復(fù)按鍵時(shí)，互相切換。指令鍵共有26個(gè)，操作起來(lái)方便、直觀。3.3.2 MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件三菱FX2N、FX0N可編程序控制器的功能比較強(qiáng)大，可分為基本指令、步進(jìn)梯形指令、應(yīng)用指令。該可編程序控制器是由電源+CPU輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（RAM）的單元型可編程序控制器。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+I/O）”和“擴(kuò)展模塊（I/O）”，

29、此外，還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。3.3.3 安裝FXGP-WIN-C編程軟件將存有MELSEC-F/ FX系統(tǒng)編程軟件的軟盤插入軟驅(qū)，在WINDOWS條件下起動(dòng)安裝進(jìn)入MELSEC-F/ FX系統(tǒng)，選擇FXGP-WIN-C文件雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)如下界面方可進(jìn)入編程，如圖3-1所示。圖 3-1 3.3.4 FXGP-WIN-C編程軟件的應(yīng)用FXGP-WIN-C編程軟件的界面介紹見(jiàn)圖3-2。圖 3-2界面包含：a.當(dāng)前編程文件名,例如標(biāo)題欄中的文件名untit101b.菜單: 文件（F）、 編輯（E）、 工具（T）、 PLC、 遙控（R）、監(jiān)控/測(cè)試（M）等等。 c.快捷功能鍵:保存、 打印

30、、剪切、 轉(zhuǎn)換、元件名查、 指令查、觸點(diǎn)/線圈查、 刷新等等。 d.當(dāng)前編程工作區(qū):編輯用指令（梯形圖）形式表示的程序。e.當(dāng)前編程方式:梯形圖。f.狀態(tài)欄: 梯形圖。g.快捷指令: F5常開(kāi)、F6常閉、F7輸入元件、 F8輸入指令等等。h.功能圖: 常開(kāi)、常閉、輸入元件、輸入指令等等。菜單操作：FXGP-WIN-C（以下統(tǒng)一用簡(jiǎn)稱FXGP）的各種操作主要靠菜單來(lái)選擇，當(dāng)文件處于編輯狀態(tài)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要選擇的菜單項(xiàng)，如果該菜單項(xiàng)還有子菜單，鼠標(biāo)下移，根據(jù)要求選擇子菜單項(xiàng)，如果該菜單項(xiàng)沒(méi)有下級(jí)子菜單，則該菜單項(xiàng)就是一個(gè)操作命令，單擊即執(zhí)行命令。3.3.5設(shè)置編輯文件的路徑首先應(yīng)該設(shè)置文件路徑，

31、所有用戶文件都在該路徑下存取。假設(shè)D：PLC*設(shè)置為文件存取路徑。操作步驟：首先打開(kāi)Windows界面進(jìn)入“我的電腦”，選中D盤，新建一個(gè)文件夾，取名為PLC1確認(rèn)，然后進(jìn)入FXGP編程軟件。3.3.6編輯文件的正確進(jìn)入及存取正確路徑確定后，可以開(kāi)始進(jìn)入編程存取狀態(tài)。1、 假設(shè)首次程序設(shè)計(jì)：首先打開(kāi)FXGP編程軟件，點(diǎn)擊文件子菜單新文件或點(diǎn)擊常用工具欄 彈出PLC類型設(shè)置對(duì)話框，供選擇機(jī)型。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)提供的為FXON、FX2N二種機(jī)型，實(shí)驗(yàn)使用時(shí)，根據(jù)實(shí)際確定機(jī)型，若FX2N即選中FX2N，然后確認(rèn)，就可馬上進(jìn)入編輯程序狀態(tài)。注意這時(shí)編程軟件會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)SWOPC-FXGP/WIN-C-U

32、NTIT*文件名，在這個(gè)文件名下可編輯程序。2、 文件完成編輯后進(jìn)行保存:點(diǎn)擊文件子菜單另存為，彈出File Save As對(duì)話框，在“文件名” 中能見(jiàn)到自動(dòng)生成的SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT* 文件名，這是編輯文件用的通用名，在保存文件時(shí)可以使用，但我們建議一般不使用此類文件名，以避免出錯(cuò)。而在“文件名”框中輸入一個(gè)帶有（保存文件類型）特征的文件名。保存文件類型特征有三個(gè)：（1）Win Files(*.pmw)；（2）Dos Files(*.pmc)；（3）All Files(*.*)。一般類型選第一種，例：先擦去自動(dòng)生成的“文件名”，然后在“文件名”框中輸入（ABC.pmw

33、）、（555.pmw）、（新潮.pmw）等等。有了文件名，單擊“確定”鍵，彈出“另存為”對(duì)話框，在“文件題頭名”框中輸入一個(gè)自己認(rèn)可的名字，單擊“確定”鍵，完成文件保存。注：如果點(diǎn)擊工具欄中“保存”按鍵只是在同名下保存文件。3、 打開(kāi)已經(jīng)存在的文件:首先點(diǎn)擊編程軟件FXGP-WIN-C，在主菜單文件下選中打開(kāi)彈出File Open對(duì)話框，選擇正確的驅(qū)動(dòng)器、文件類型和文件名，單擊“確定”鍵即可進(jìn)入以前編輯的程序。3.3.7文件程序編輯當(dāng)正確進(jìn)入FXGP編程系統(tǒng)后，文件程序的編輯可用二種編輯狀態(tài)形式：1.指令表編輯“指令表”編輯狀態(tài)，可以用指令表形式編輯一般程序?！爸噶畋怼背绦蚓庉嫿Y(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行

34、程序檢查，F(xiàn)XGP能提供自檢，單擊選項(xiàng)下拉子菜單，選中程序檢查彈出程序檢查對(duì)話框，根據(jù)提示，可以檢查是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤，電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。檢查無(wú)誤可以進(jìn)行下一步的操作傳送、運(yùn)行。2.梯形圖編輯梯形圖編輯狀態(tài)，可以用梯形圖形式編輯程序。 “梯形圖”程序編輯結(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行程序檢查， FXGP能提供自檢，單擊選項(xiàng)下拉子菜單，選中程序檢查彈出程序檢查對(duì)話框，根據(jù)提示可以檢查是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤，電路錯(cuò)誤以及雙線圈檢驗(yàn)。進(jìn)行下一步、。注意：“梯形圖”編輯程序必須經(jīng)過(guò)“轉(zhuǎn)換”成指令表格式才能被PLC認(rèn)可運(yùn)行。但有時(shí)輸入的梯形圖無(wú)法將其轉(zhuǎn)換為指令格式。梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表格式的操作用鼠標(biāo)點(diǎn)擊快捷功能鍵:轉(zhuǎn)換或者

35、點(diǎn)擊工具欄的下拉菜單轉(zhuǎn)換，梯形圖和指令表編程比較：梯形圖編程比較簡(jiǎn)單、明了，接近電路圖，所以一般PLC程序都用梯形圖來(lái)編輯，然后，轉(zhuǎn)換成指令表，下載運(yùn)行。3.3.8 設(shè)置通訊口參數(shù)在FXGP中將程序編輯完成后和PLC通訊前，應(yīng)設(shè)置通訊口的參數(shù)。如果只是編輯程序，不和PLC通訊，可以不做此步。設(shè)置通訊口參數(shù)，分二個(gè)步驟：1、PLC串行口設(shè)置點(diǎn)擊菜單“PLC”的子菜單“串行口設(shè)置（D8120）e”，彈出圖3-3對(duì)話框： 圖3-3檢查是否一致，如果不對(duì)，馬上修正完確認(rèn)返回菜單做下一步。（注：串行口設(shè)置一般已由廠方設(shè)置完成）。2、PLC的端口設(shè)置點(diǎn)擊菜單“PLC”的子菜單“端口設(shè)置e”彈出圖3-4對(duì)話

36、框： 圖3-4根據(jù)PLC與PC連接的端口號(hào)，選擇COM1COM4中的一個(gè)，完成確認(rèn)返回菜單。注：PLC的端口設(shè)置也可以在編程前進(jìn)行。3.3.9 FXGP與PLC之間的程序傳送在FXGP中把程序編輯好之后，要把程序下傳到PLC中去。程序只有在PLC中才能運(yùn)行；也可以把PLC中的程序上傳到FXGP中來(lái)，在FXGP和PLC之間進(jìn)行程序傳送之前，應(yīng)該先用電纜連接好PC-FXGP和PLC。1、把FXGP中的程序下傳到PLC中去若FXGP中的程序用 指令表 編輯即可直接傳送，如果用 梯形圖 編輯的則要求轉(zhuǎn)換成指令表才能傳送，因?yàn)镻LC只識(shí)別指令。點(diǎn)擊菜單“PLC”的二級(jí)子菜單“傳送”“寫出”：彈出對(duì)話框，

37、有二個(gè)選擇所有范圍、范圍設(shè)置。選擇：（1）所有范圍 即狀態(tài)欄中顯示的“程序步”（FX2N-8000、FX0N-2000）會(huì)全部寫入PLC，時(shí)間比較長(zhǎng)。（此功能可以用來(lái)刷新PLC的內(nèi)存）； （2）范圍設(shè)置先確定“程序步”的“起始步”和“終止步”的步長(zhǎng)，然后把確定的步長(zhǎng)指令寫入PLC，時(shí)間相對(duì)比較短，程序步的長(zhǎng)短都在狀態(tài)欄中明確顯示。(見(jiàn)圖3-5界面下方)。在“狀態(tài)欄”會(huì)出現(xiàn)“程序步”（或“已用步”）寫入（或插入）FX2N等字符。選擇完確認(rèn)，如果這時(shí)PLC處于“RUN”狀態(tài)，通訊不能進(jìn)行，屏幕會(huì)出現(xiàn)“PLC正在運(yùn)行，無(wú)法寫入”的文字說(shuō)明提示，這時(shí)應(yīng)該先將PLC的“RUN 、STOP”的開(kāi)關(guān)撥到“S

38、TOP”或點(diǎn)擊菜單“PLC”的遙控運(yùn)行/停止0 （遙控只能用于FX2N型PLC），然后才能進(jìn)行通訊。進(jìn)入PLC程序?qū)懭脒^(guò)程，這時(shí)屏幕會(huì)出現(xiàn)閃爍著的“寫入Please wait a moment”等提示符?！皩懭虢Y(jié)束” 后自動(dòng)“核對(duì)”，核對(duì)正確才能運(yùn)行。注意這時(shí)的“核對(duì)”只是核對(duì)程序是否寫入了PLC，對(duì)電路的正確與否由PLC判定，與通訊無(wú)關(guān)。若“通訊錯(cuò)誤” 提示符出現(xiàn)，可能有兩個(gè)問(wèn)題要檢查。（1）在狀態(tài)檢查中看“PLC類型”是否正確，例：運(yùn)行機(jī)型是FX2N，但設(shè)置的是FXON，就要更改成FX2N。（2）PLC的“端口設(shè)置”是否正確即COM口。排除了二個(gè)問(wèn)題后，重新“寫入”直到“核對(duì)”完成表示程序

39、已輸送到PLC中。2、把PLC中的程序上傳到FXGP中若要把PLC中的程序讀回FXGP，首先要設(shè)置好通訊端口，點(diǎn)擊“PLC”子菜單“讀入”彈出PLC類型設(shè)置對(duì)話框，選擇PLC類型,確認(rèn)讀入開(kāi)始。結(jié)束后狀態(tài)欄中顯示程序步數(shù)。這時(shí)在FXGP中可以閱讀PLC中的運(yùn)行程序。注意：FXGP和PLC之間的程序傳送，有可能原程序會(huì)被當(dāng)前程序覆蓋，假如不想覆蓋原有程序，應(yīng)該注意文件名的設(shè)置。3.3.10 程序的運(yùn)行與調(diào)試1、程序運(yùn)行當(dāng)程序?qū)懭隤LC后就可以在PLC中運(yùn)行了。先將PLC處于RUN狀態(tài)（可用手撥PLC的“RUN/STOP” 開(kāi)關(guān)到“RUN”檔,FXON 、FX2N都適合，也可用遙控使PLC 處于

40、“RUN” 狀態(tài)，這只適合FX2N型），再通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的輸入開(kāi)關(guān)給PLC輸入給定信號(hào)，觀察PLC輸出指示燈，驗(yàn)證是否符合編輯程序的電路邏輯關(guān)系，如果有問(wèn)題還可以通過(guò)FXGP提供的調(diào)試工具來(lái)確定問(wèn)題，解決問(wèn)題。2、程序調(diào)試當(dāng)程序?qū)懭隤LC后，按照設(shè)計(jì)要求可用FXGP來(lái)調(diào)試PLC程序。如果有問(wèn)題，可以通過(guò)FXGP提供的調(diào)試工具來(lái)確定問(wèn)題所在。調(diào)試工具：監(jiān)控/測(cè)試。 3.3.11退出系統(tǒng)完成程序調(diào)試后退出系統(tǒng)前應(yīng)該先核定程序文件名后將其存盤，然后關(guān)閉FXGP所有應(yīng)用子菜單顯示圖，退出系統(tǒng)。3.4 I/O地址分配如下表3-1表3-1 I/O分配表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕X000啟動(dòng)

41、輸出Y000停止按鈕X001停止輸出Y001急 停X002急停輸出Y002檔位1按鈕X003檔位1輸出Y003檔位2按鈕X004檔位2輸出Y004檔位3按鈕X005檔位3輸出Y005頻率確定按鈕X006頻率確定輸出Y006轉(zhuǎn)速校正按鈕X007轉(zhuǎn)速校正輸出Y007電壓檢測(cè)按鈕X010電壓檢測(cè)輸出Y010電流檢測(cè)按鈕X011電流檢測(cè)輸出Y011檔位選定按鈕X012檔位選定輸出Y012正轉(zhuǎn)按鈕X013正轉(zhuǎn)輸出Y013反轉(zhuǎn)按鈕X014反轉(zhuǎn)輸出Y014復(fù)位按鈕X015復(fù)位輸出Y015賦值按鈕1X016啟動(dòng)輔助繼電器M0賦值按鈕2X017正轉(zhuǎn)輔助繼電器M1賦值按鈕3X020反轉(zhuǎn)輔助繼電器M2轉(zhuǎn)速校正輔助繼

42、電器1M3電流檢測(cè)輔助繼電器1M9轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器2M4電流檢測(cè)輔助繼電器2M10轉(zhuǎn)速校正輔助繼電器3M5電流檢測(cè)輔助繼電器3M11檔位設(shè)定輔助繼電器1M6電壓檢測(cè)輔助繼電器1M12檔位設(shè)定輔助繼電器2M7電壓檢測(cè)輔助繼電器2M13檔位設(shè)定輔助繼電器3M8電壓檢測(cè)輔助繼電器3M143.5程序流程3.5.1.啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)候采用降壓?jiǎn)?dòng)，降壓?jiǎn)?dòng)的目的是限制啟動(dòng)電流，通過(guò)啟動(dòng)設(shè)備使定子繞組所承受的電壓小于額定電壓，待電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，再使定子繞組承受全壓，從而使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下穩(wěn)定工作。3.5.2 初始化在此階段，需要設(shè)定一部分參數(shù)和狀態(tài)，例如電流限制參數(shù)和轉(zhuǎn)向狀態(tài)，以及初始狀態(tài)檔位的設(shè)置

43、。3.5.3工作階段啟動(dòng)和初始化后，通過(guò)負(fù)載量的測(cè)量來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T，再由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性確定出轉(zhuǎn)速，之后通過(guò)公式確定頻率的大小?，F(xiàn)場(chǎng)電流的測(cè)量，則反饋到PLC控制器中用來(lái)和初始化時(shí)候設(shè)定的電流限制參數(shù)進(jìn)行比較，來(lái)確定是否需要緊急停止。3.5.4 檔位的選擇在此系統(tǒng)中，設(shè)置有三個(gè)檔位，通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)兩中方法都可以進(jìn)行設(shè)置。3.6程序分段設(shè)計(jì)3.6.1.初始化系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)候默認(rèn)檔位是一檔，并將轉(zhuǎn)速參考量設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分，還要設(shè)置電流限制參數(shù)和電壓限制參數(shù)，設(shè)定為正轉(zhuǎn)，還要設(shè)定檔位參考量1000kg、2000kg。LD X000OR Y000ANI M0OUT Y000AND M

44、1OUT Y013（D）MOV K1000 D10（D）MOV K2000 D123.6.2.檔位的選擇其中D20中的數(shù)據(jù)是貨物的質(zhì)量m，與參考量1000、2000進(jìn)行比較。當(dāng)時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)M6選擇檔位3；當(dāng)時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)M8選擇檔位1；否則通過(guò)驅(qū)動(dòng)M7選擇檔位2。LD X030ZCP D10 D12 D20 M6AND M6 OUT Y005AND M7 OUT Y004AND M8 OUT Y003 3.6.3.檔位選擇后的賦值當(dāng)選擇檔位1時(shí)，進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為154A、267A，電壓設(shè)定值為660V、1140V。LD X003（D）MOV K1480 D0（D）M

45、OV K154 D2（D）MOV K267 D4（D）MOV K660 D6（D）MOV K1140 D8OUT Y006當(dāng)選擇檔位2時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為208A、350A，電壓設(shè)定值為330V、570V；當(dāng)選擇檔位3時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速430轉(zhuǎn)/分輸出，其電流限定值為257A、520A，電壓設(shè)定值為220V、350V。其中D0-D8是公共存儲(chǔ)器，當(dāng)選擇哪個(gè)檔位，那個(gè)檔位的各項(xiàng)參數(shù)就放入該區(qū)域。3.6.4.頻率設(shè)定檔位一旦選定，即可通過(guò)變頻器的設(shè)定對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，由公式可以得出，其中f是變頻器的輸出頻率，n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，s=0.85是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，p=2是電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)。

46、LD X021（D）MOV K0.85 D20（D）MOV K2 D22LD X022（D）SUB K1 D20 D20（D）MUL D0 D22 D22LD X023（D）MUL K60 D20 D20LD X024（D）DIV D22 D20 D22LD X025（D）MOV D22 Y013OUT Y0073.6.5.轉(zhuǎn)速檢測(cè)及校正通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器把現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速檢測(cè)并傳輸?shù)絇LC中，與現(xiàn)場(chǎng)檔位設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，頻率f進(jìn)行自加1；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，程序跳出，進(jìn)行安全檢測(cè)環(huán)節(jié)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速，頻率f進(jìn)行自減1。LD X026CMP D0 D1

47、8 M3AND M3 INC（P） D22AND M4CJ 安全檢測(cè)環(huán)節(jié)AND M5DEC（P） D22LD X027（D）MOV D22 Y010OUT Y0083.6.6.安全檢測(cè)環(huán)節(jié)在這個(gè)子程序里，主要進(jìn)行電壓和電流安全檢測(cè)。首先進(jìn)行電流安全檢測(cè)，程序如下；當(dāng)電流測(cè)定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值，調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安全范圍內(nèi)時(shí)，跳到電壓安全檢測(cè)子程序。LD M8002ZCP D2 D4 D14 M9AND M9CJ P90AND M10CJ P80AND M11CJ P90其次進(jìn)行電壓安全檢測(cè)，程序如下；當(dāng)電壓測(cè)定值大于較大的設(shè)定值或者小于較小的設(shè)定值，調(diào)用閃爍電路；當(dāng)處于安

48、全范圍內(nèi)時(shí)，跳到檔位選擇環(huán)節(jié)。LD M8002ZCP D6 D8 D16 AND M12CJ P90AND M13CJ P60AND M14CJ P903.6.7.閃爍電路當(dāng)電壓或者電流超出安全范圍時(shí)，閃爍電路開(kāi)始工作，閃爍后自動(dòng)停止。LD X18ANI T1OUT T0 Kt1LD T0OUT Y19OUT T1 Kt2LD X19OUT M03.6.8.急停它有手動(dòng)和自動(dòng)兩種情況。（1）手動(dòng)時(shí)候：它是通過(guò)拉線來(lái)使設(shè)備立即停止的一種保護(hù)裝置。急停開(kāi)關(guān)為雙向拉線式；當(dāng)皮帶機(jī)正常工作時(shí)，急停開(kāi)關(guān)處于正常位置；當(dāng)出現(xiàn)事故，任意拉動(dòng)拉線上的拉環(huán)，使裝在兩端的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出動(dòng)作信號(hào)并切斷控制回路，

49、保護(hù)系統(tǒng)安全。（2）自動(dòng)控制，通過(guò)軟件控制，程序如下LD X002OUT M03.6.9.正常停止在正常停止情況時(shí)候，需要延遲一段時(shí)間，以便能把貨物順利卸載。程序如下：LD X001OUT T2 Kt2LD T2OUT M03.6.10.其余環(huán)節(jié)（1）正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)程序初始化時(shí)候，默認(rèn)為正轉(zhuǎn)；如果需要轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)候，選擇反轉(zhuǎn)按鈕，此時(shí)，正轉(zhuǎn)狀態(tài)結(jié)束，反轉(zhuǎn)開(kāi)始。反轉(zhuǎn)設(shè)定：LD X002ANIM1AND M2OUT Y002CJ 檔位設(shè)定當(dāng)需要返回正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，需要重新設(shè)定：LD X001ANI M2AND M1OUT Y001CJ P60（2）復(fù)位當(dāng)需要復(fù)位時(shí)：LD X15OUT Y003.7 PL

50、C控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)策略 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求制造單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗干擾能力的產(chǎn)品，且需要使用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和運(yùn)行維護(hù)中予以全面考慮，并結(jié)合具體情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行可靠性。在皮帶運(yùn)輸機(jī)的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下2個(gè)方面。(1)設(shè)備選擇 在選擇設(shè)備時(shí)，首先選擇較高抗干擾能力的產(chǎn)品，它包括電磁兼容性，尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo)，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作等。(2)綜合設(shè)計(jì) 主要考慮來(lái)自系統(tǒng)外部的幾種抑制措

51、施，內(nèi)容包括：對(duì)PLC系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對(duì)外引線進(jìn)行隔離、濾波，特別是動(dòng)力電纜應(yīng)分層布置，以防通過(guò)外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。另外還必須利用軟件手段，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析，采取對(duì)癥下藥的方法，才能使PLC控制系統(tǒng)正常工作。皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中，PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，能夠可靠、準(zhǔn)確地完成控制操作，且可以通過(guò)與上級(jí)工控機(jī)通信，是現(xiàn)代工業(yè)控制中比較先進(jìn)的控制方案，應(yīng)用前景十分廣泛。4 結(jié)論本文針對(duì)皮帶運(yùn)

52、輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的主令控制器、轉(zhuǎn)速傳感器和皮帶運(yùn)輸機(jī)部分進(jìn)行了闡述，變頻器、可編程控制器、三相異步電機(jī)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速傳感器直接檢測(cè)到皮帶運(yùn)輸機(jī)的速度，通過(guò)信號(hào)傳輸線路傳輸?shù)街髁羁刂破髦?。主令控制器接收轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)據(jù)，按照一定的控制規(guī)律做出指示，對(duì)變頻器進(jìn)行動(dòng)作，從而使三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的功能。在對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)組成合理，但可能考慮不夠周全，有些控制電路如皮帶跑偏沒(méi)能考慮進(jìn)去。5 致謝為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在李元星師耐心細(xì)致的指導(dǎo)下和自己的不斷努力下順利完成了。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了很多難以解決的問(wèn)題，設(shè)計(jì)的順利完成和李輝老師的大力指導(dǎo)是分不開(kāi)

53、的，李輝老師對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和對(duì)學(xué)術(shù)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，為我們樹(shù)立了榜樣，老師平時(shí)不僅給我們講解設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，還給我們講些書(shū)本上沒(méi)有的新知識(shí)，給我們講如何作一名合格的設(shè)計(jì)工程師，如何去用積極的態(tài)度面對(duì)工作、面對(duì)生活、面對(duì)人生。跟老師進(jìn)行設(shè)計(jì)期間我覺(jué)得自己的知識(shí)有了很大的提高，以前模糊的知識(shí)也變的清晰了，在他們身上我學(xué)到了很多。在設(shè)計(jì)過(guò)程中許多同學(xué)給我提供了很多的幫助，在此表示我的謝意。感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中提供給我?guī)椭乃腥?，是他們的熱心幫助，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以按時(shí)順利的完成，在他們身上我也學(xué)到了很多東西。理解到團(tuán)結(jié)協(xié)作互相幫助的重要。在這里我還要深深的我的母校和在這四年來(lái)用辛勤的汗水孜

54、孜不倦的教導(dǎo)過(guò)我們的老師。河南理工大學(xué)給我提供了再次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在這里有良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，一流的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，高水平的老師教會(huì)了我一身的本領(lǐng)，在這里我掌握了各門知識(shí)，掌握了各種技能。6參考文獻(xiàn)1王和飛.皮帶運(yùn)輸機(jī)故障智能診斷系統(tǒng)研究.昆明理工大學(xué).2002.62閻俊榮.PLC在皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用.電氣時(shí)代.2002(5).-34-343陳蘊(yùn)基.沈克宇.皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制.交通與計(jì)算機(jī).2001,19(2).-45-474趙靜.葛斌.PLC在運(yùn)輸生產(chǎn)線的應(yīng)用. 自動(dòng)化與儀表.2003,18(3).-65-665蘇成斌.輸煤程控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).大慶石油學(xué)院. 碩士學(xué)位論文.2003.66陳伯時(shí).交流調(diào)速

55、系統(tǒng).北京電子工業(yè)出版社.20037臺(tái)達(dá)電子臺(tái)達(dá)PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)M8朱惠華.PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)在碼頭橋式行車上的應(yīng)用.2005年設(shè)備增刊9劉美俊.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).家電科技.2005(10).-38-4010郝立生.皮帶運(yùn)輸機(jī)常見(jiàn)故障與解決辦法.金屬世界.2005(3).-38-40,46附錄梯形圖為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請(qǐng)您刪除以下內(nèi)容，O(_)O謝謝！A large group of tea merchants on camels and horses from Northwest Chinas Shaanxi province pass through a stop on

56、the ancient Silk Road, Gansus Zhangye city during their journey to Kazakhstan, May 5, 2015. The caravan, consisting of more than 100 camels, three horse-drawn carriages and four support vehicles, started the trip from Jingyang county in Shaanxi on Sept 19, 2014. It will pass through Gansu province a

57、nd Xinjiang Uygur autonomous region, and finally arrive in Almaty, formerly known as Alma-Ata, the largest city in Kazakhstan, and Dungan in Zhambyl province. The trip will cover about 15,000 kilometers and take the caravan more than one year to complete. The caravan is expected to return to Jingyan

58、g in March 2016. Then they will come back, carrying specialty products from Kazakhstan A small art troupe founded six decades ago has grown into a household name in the Inner Mongolia autonomous region. In the 1950s, Ulan Muqir Art Troupe was created by nine young musicians, who toured remote villag

59、es on horses and performed traditional Mongolian music and dances for nomadic families. The 54-year-old was born in Tongliao, in eastern Inner Mongolia and joined the troupe in 1975.He says there are 74 branch troupes across Inner Mongolia and actors give around 100 shows every year to local nomadic people. I can still recall the days when I toured with the troupe in the early 80s. We sat on the back of pickup trucks for hours. The sky was blue, and we couldnt help but sing the folk songs, Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and th