PLC加料自动控制设计.docxVIP

天津工程师范大学课程设计报告PLC加料控制系统设计 PLC课程设计报告 ——PLC加料控制系统一、概述PLC加料控制系统是工业流程中的一环，他通过PLC控制，接触器、传感器等配合。再辅以开关元件、热继电器等元件设备，以达到自动下料、称量、并将原料运走的全程自动运作。其中操作人员只需控制启动与停止按钮即可，并可在任何时候按下停车按钮，系统将在完成当前流程后再停车于初始状态，不用考虑因停车时间不对、原料滞留而引起的下次启动时过程错误，从而降低了对工作人员的操作要求及其劳动强度。二、工作原理加料控制系统的流程如图所示（图见任务书）。既整个过程大致分为下料、称量、与运输等三步进行。大致过程为：启动流程后，料仓下料于上方传送带上，由传送带将原料运送至称斗之中。称斗装有测其装满与卸空的传感器。称斗满后，上方传送带停止下料，称斗闸门开启、下放原料至下方传送带上。下放完原料后，称门关闭，同时下方传送带再运行10S、以保证下放原料全部运走。待称门完全关闭后，料仓再次下料、重复上述过程。若前面流程中已按过停车按钮，则系统停于料仓再次下料之前，待机并等待下一次启动信号。三、系统构成系统主体由三台电动机与四个传感器构成，并配有启动停止按钮与热继电器、低压继电器、接触器等。工艺流程如下： ⑴.驱动后，电机M3得电带动上方传送带运转，将原料送入称斗。此前称斗应为空状态，并且下方称门关闭。 ⑵.称斗原料达到预定重量后，传感器满信号S3发出信号，使M3停转。称斗内不再进料，并开启称门。 ⑶.开启称门由电动机M1正转动作，至完全打开，即传感器称门开信号S1动作，M1停转。 ⑷. 称门开启同时，电动机M4动作，拖动下方传送带将由称斗中下方原料运走。 ⑸.称斗中原料下放完毕后，有传感器空信号S4动作，启动电机M1反转，以关闭称门。并使电动机M4再运行10S，以保证传送带上的原料全部运走后再停止动作。 ⑹.当称门传感器闭信号S2动作和，称门完全关闭，电动机M1停止反转。此时若之前已按下停止信号且M4已停转，则系统停止工作，等待下一次启动；若此前未按下停车按钮，则重复上述过程，开始新一轮的工作。四、设计内容Ⅰ、控制系统的I/O点及地址分配 控制系统的I/O地址分配、元器件代码、说明见下方表格所示。其中SF1、SF2为按钮；BG1~BG4为传感器触点。QA1、QA2对应电动机M1正反转；QA3、QA4控制电机M3、M4，以带动传送带转动。输入输出表输入输出端口元器件说明端口元器件说明I0.0SF1启动按钮Q0.0QA1闸门开、既电动机M1正转I0.1SF2停止按钮Q0.1QA2闸门闭、既电动机M1反转I0.2BG1传感器S1、既称门开信号Q0.2QA3送料入称斗、既电动机M3运动I0.3BG2传感器S2、既称门闭信号Q0.3QA4运走原料、既电动机M4运动I0.4BG3传感器S3、既称斗满信号I0.5BG4传感器S4、既称斗空信号Ⅱ、PLC系统选型通过对系统控制要求的分析可知，系统共有开关量输入点六个、开关量输出点四个。再考虑一定的输入输出点裕量，所以选用西门子S7—200系列的CPU222（8DI/6DO）。由于系统无模拟量输入输出要求，故无需再选用扩展模块。Ⅲ、电气控制系统原理图电气控制系统原理图包括主电路图及PLC外部接线图。1.主电路图 主电路图如下所示。三台电动机分别为MA1、MA2、MA3。接触器QA1、QA3、QA4分别控制MA1、MA2、MA3的正转运行；接触器QA2控制MA1的反转运行；BB1、BB2、BB3分别为三台电动机的过载保护热继电器；QA20、QA30、QA40分别为三台电机与主电路的隔离开关；QA10为主电路接通开关。2.PLC外部接线图 如下所示PLC硬件接线图。其中将热继电器触点BB1、BB2、BB3接于接触器线圈所在线路中,以起到过载保护作用,确保电路安全。Ⅳ、电气元器件选型鉴于电动机与传感器是设计要求中给出器件，故在此主要给出接触器与热继电器的选型。接触器：由三个电动机均采用异步三相交流电机，故采用AC—3型接触器；其中传送带电机M3、M4的功率为4KW，额定电压为380V，故QA3、QA4采用CJX2—12型接触器（12A）；而带动闸门开关的电动机M1为2KW，额定电压为380V电机，故采用CJX2—12型接触器（9A）作为QA1、QA2。热继电器：由于M3、M4的额定电流为10A，于是BB2、BB3采用TK—E02W—C（9—13A）型热过程继电器，调制9.5~10.5A既可；又M1的额定电流为5A，故BB1采用TK—E02S—C（4—6A）型热过程继电器，调至4.75~5.25A既可。Ⅴ、系统程序设计 系统流程图如下所