基于PLC 的四节传送带课程设计毕业设计(论文)

1 设计背景和功能概述

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。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，紧急故障处理等功能。

2 硬件设计

2.1 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：

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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。

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。

E、F、G、H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。

2.2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。 2.2.1 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

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型 号 输入点 输出点 可带扩展模块数 S7-200CPU221 6 4 — 2个扩展模块78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点 7个扩展模块168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 2个扩展模块248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 2个扩展模块248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 S7-200CPU222 8 6 S7-200CPU224 14 10 S7-200CPU226 24 16 S7-200CPU226XM 2.2.2 编程器

24 16 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

2.3 PLC的I/O分配连线图如下：

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2.4 输入/输出接线列表

输SB1 入 A B C D E F G H SB2 接线 输出 接线 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I0.5 M1 M2 M3 M4 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 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，I0.6、I0.7、I1.0、I1.1为重物模拟按钮，I0.5为系统停止按钮。Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4为电动机M1、M2、M3、M4的输出。

3 软件流程图

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：

3.1 发生故障时的流程图如下：

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3.2 传送带上有重物时的流程图如下：

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