混料传送带控制系统设计与安装

长 沙 学 院

课程设计说明书

题系

(

部

目 混料传送带控制系统设计与安装 )

电信系 电气班

2014.12.29-2015.1.10

专业(班级) 姓学指起

名 号

导止

教日

师 期

长沙学院课程设计鉴定表

姓名 设计题目 指导教师意见： 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见： 评定等级： 答辩小组长签名： 日期： 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 系（部）意见： 系主任签名： 日期： 说明

学号 专业 电气工程及其自动化 班级 电气班 指导教师 混料传送带控制系统设计与安装 课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五类；

目录

第一章 概述 ........................................................................................................................................................ 2

一、PLC概述 .............................................................................................................................................. 2 二、设计内容及要求 .................................................................................................................................. 2 第二章 电气原理图设计 .................................................................................................................................... 3

一、主电路设计 .......................................................................................................................................... 3 二、控制电路设计 ...................................................................................................................................... 3 三、输入输出引脚表 .................................................................................................................................. 3 四、电路原理图 .......................................................................................................................................... 3 第三章 电路元器件参数计算及选择 ................................................................................................................ 5

一、电路元件参数计算 .............................................................................................................................. 5 二、电路元器件的选择列表 ...................................................................................................................... 5 第四章 程序设计 ................................................................................................................................................ 6

一、梯形图程序 .......................................................................................................................................... 6 二、程序分析 .............................................................................................................................................. 6 第五章程序模拟运行与调试 .............................................................................................................................. 7

一、调试前准备 .......................................................................................................................................... 7 二、调试 ...................................................................................................................................................... 7 结论 ...................................................................................................................................................................... 8 致 谢 .................................................................................................................................................................... 8 参考文献 .............................................................................................................................................................. 9

第一章 概述

一、PLC概述

可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块。

可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点：使用方便，编程简单、功能强，性能价格比高、.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强、可靠性高，抗干扰能力强、系统的设计、安装、调试工作量少、维修工作量小，维修方便。

二、设计内容及要求

某混料传送装置如下图所示。皮带1和皮带2分别由电动机M1、M2拖动，运行方向相反，将需要混合的料送入漏斗，漏斗下方出料经皮带3传送到目的地。皮带3由电动机M3拖动。

混料传输系统图

（1）启动时，皮带3先运行，同时打开漏斗下方出口，延时5S启动皮带1、2运行，避免物料在皮带或漏斗中堆积。

（2）停车顺序为先停皮带1、2，延时10s后自动停止皮带3，保证停车后皮带和漏斗不残存货物。 （3）不论皮带1、2哪一个出故障，另一个必须停车，以免继续进料。延时10s后自动停止皮带3。 （4）三条皮带均有运行状态指示。 （5）有必要的电气保护措施。

第二章 电气原理图设计

一、主电路设计

二、控制电路设计

三、输入输出引脚表

输入2个端口，分别接控制系统启动和停止按钮； 输出4个端口，分别接三个交流接触器的线圈和漏斗开关； 对应接口为：X000-X001，Y000-Y003.

输入 输出装置 启动按钮SB1 停止按钮SB2 输入端口 X000 X001 输出装置 皮带1 皮带2 皮带3 漏斗出口 输出 输出端口 Y000 Y001 Y002 Y003

四、电路原理图

1、主电路原理图如下：

2、控制电路原理图如下：

第三章 电路元器件参数计算及选择

一、电路元件参数计算

这次设计使用了PLC、交流接触器、中间继电器、断路器、熔断器、热继电器以及指示灯； 1、PLC：在我门学过的并能较为灵活使用的PLC为三菱FX2N-32MR，32位足够我们使用。

2、交流接触器：本次使用了两种相同型号接触器，根据主触头的额定电压与额定电流选择公式 ：

UKMN≥UN

IKMN≥IN=PN／K×UN﹙K=1 ~1.4﹚

KM1、KM2、KM3选用主触头额定电压大于或等于UN =380v，电机电流可能较大。故选择的型号为CJ10-100。

2、中间继电器：根据电气设计原理图，可知KA要使用1个常闭触头。根据其线圈工作的额定电压220AC，本次选择了JZ7-22中间继电器，其拥有2常开和2常闭触头。还空出2个常开和一个常闭触头，如有加工的需要可以选择使用。

3、断路器：此次断路器的选择除了满足额定电压和额定电流不小于电路的工作电压380V外，其还应具有短路保护和过载保护。故此次选择了DZ20Y-225。

4、熔断器：本次熔断器是用在控制电路里面接PLC的电源端，接入电压为220V，而初步的估算控制电路的工作电流小于5A，主电路电流小于50A。

根据熔体的额定电流选择公式 ：

IFUN≥﹙1.5 ~2.5﹚IN

控制电路选择RL1-10 ，其熔断电流额定值为10A，主电路选择RL1-100，电流额定值为100A。

5、热继电器：热继电器结构式选择主要决定于电机的绕组接法及是否要求断相保护。 整定电流公式如下：

IFRN=(0.95 ~1.05)Ied

对于工作环境恶劣和频繁启动公式可取：

IFRN=(1.15 ~1.5)Ied

本次采用的电机属于频繁启动，所以采用后者。

6、指示灯：3个指示灯的工作电压都为220AC，HR1、HR2、HR为绿色灯，灯亮表示启动或是接通状态。熄灭表示断开或者不工作状态。

二、电路元器件的选择

第四章 程序设计

一、梯形图程序

二、程序分析

第五章程序模拟运行与调试

一、调试前准备

在设计中存在这样一个问题，故障的模拟； 故加入故障模拟后的程序：

其中X002、X003为皮带1、皮带2的故障模拟开关。当X002按下时中间继电器M2得电，M2常闭触点断开，Y000无输出，皮带1电机停止。表示皮带1电机出故障。当X003按下时中间继电器M3得电，M3常闭触点断开，Y001无输出，皮带2电机停止。表示皮带2电机出故障。

当X002或者X003按下时，M2或M3得电，其常闭触点就会断开，使得输出Y000或Y001任何一个无输出。当Y000或Y001其中一个无输出，且Y002有输出时候，表示故障，就会使M1得电，M1并在停止开关上的场开就会闭合，导致系统停车。

二、调试

因为实验台上调试，所以暂时输出只接指示灯。

1、启动：按下SB1，皮带3、漏斗指示灯立即亮，5S后皮带1、皮带2指示灯亮。 2、停止：按下SB2，皮带1、皮带2指示灯立即熄灭，10S后皮带3指示灯熄灭。

3、模拟皮带1故障：按下SB3，皮带1、皮带2指示灯立即熄灭，10S后皮带3指示灯熄灭。 4、模拟皮带2故障：按下SB4，皮带1、皮带2指示灯立即熄灭，10S后皮带3指示灯熄灭。

结论

致 谢

这次综合设计能够得以顺利完成，是在我们熊辛明老师的指导和我们组的所有成员共同努力的结果，我要在这里对他们表示深深的谢意。

参考文献

[1] 熊幸明， 《 电气控制与PLC》 ，北京：机械工业出版社，2007 [2] 熊幸明 ，《电工电子实训教程 》，北京：清华大学出版社，2007

[3] 史国生，《电气控制与可编程控制器技术》 ，北京：化学工业出版社，2003 [4] 郁汉琪，《电气控制与可编程序控制器应用技术》 ，南京:：东南大学出版社，2007 [5] 张凤珊．电气控制及可编程序控制器．2版 [M]．北京: 中国轻工业出版社，2003． [6] 刘增良，刘国亭．电气工程CAD [M]．北京: 中国水利水电出版社，2002． [7] 齐占庆，王振臣．电气控制技术 [M]．北京: 机械工业出版社，2002． [8] 马志溪．电气工程设计 [M]．北京: 机械工业出版社，2002．

[9] 王兆义．小型可编程控制器实用技术 [M]．北京: 机械工业出版社，2002． [10] 李道霖．电气控制与PLC原理及应用 [M]．北京: 电子工业出版社，2004．