基于PLC運輸及控制系統(tǒng)的設計1

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1、基于PLC的運輸機控制系統(tǒng)的設計 目錄 【摘要】……………………………………………………………………………….......2 【前言】.................................................................................................................................................3 【三菱可編程控制器介紹】......................................................................

2、.........................5 1.1FX2N系列PLC的結(jié)構(gòu)特點.............................................................................6 1.2FX2N系列PLC的基本組成.......................................7 【FX2N系列可編程控制器內(nèi)部元件及功能】................................................................8 1.21輸入繼電器（X0）...........

3、................................8 1.22輸出繼電器(Y).............................................8 1.23輔助繼電器(M).............................................8 1.24狀態(tài)器（S）...............................................9 1.25定時器（T）...............................................9 1.26計數(shù)器（C）...............

4、...............................10 1.27數(shù)據(jù)寄存器（D）..........................................11 1設計目的………………………………………………………………………………….13 2設計思路………………………………………………………………………………….13 3設計過程………………………………………………………………………………….13 3.1PLC輸入/輸出端子接線圖………………………………………………………13 3.2程序設計………………………………………………………………………….14 3.3

5、皮帶傳輸機控制原理…………………………………………………………….17 4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果…………………………………………………………………………..18/ 4.1系統(tǒng)調(diào)試……………………………………………………………………….....18 4.2調(diào)試結(jié)果……………………………………………………………………….....18 5主要元器件與設備……………………………………………………………………......19 6課程設計體會與建議…………………………………………………………………......20 7參考文獻………………………………………………………………………………......21

6、 8附錄……………………………………………………………………………………......22 8.1指令語句表……………………………………………………………………...22 8.2梯形圖…………………………………………………………………………...24 摘要 皮帶運輸機是當代最為得力的輸送設備之一,在整個輸送機范疇中,它是應用最為廣泛的一種設備,它的產(chǎn)生已有上百年的歷史了,現(xiàn)以成為冶金、礦山、水泥、碼頭、化工、糧食等行業(yè)最主要的運輸工具。早期皮帶運輸機由于其功率小、運距短、速度低,應用受到一定限制。現(xiàn)針對皮帶運輸機控制系統(tǒng)中存在的問題,把可編程序控制器和變頻器應

7、用于皮帶運輸機控制系統(tǒng)上,利用可編程控制器取代繼電器進行控制皮帶運輸機的起動和停止。提高了系統(tǒng)的可靠性,系統(tǒng)的調(diào)速控制采用變頻器進行變頻調(diào)速,使調(diào)速性能更加穩(wěn)定,保證了可靠。輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械，又稱連續(xù) 輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。可以單臺輸送，也可多臺組成或與其他輸送設備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置形式的作業(yè)線帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一。其結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、對環(huán)境污染小、便于集

8、中控制和實現(xiàn)自動化、管理維護方便。它是運 輸成件貨物與散裝物料的理想工具，因此被廣泛用于國民經(jīng)濟各部門。尤其在礦中規(guī)格最大。 關(guān)鍵字：變頻器、可靠性、能耗低、污染少。 前言 皮帶運輸機，是運用皮帶的無極運動運輸物料的機械。伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，經(jīng)濟效益提高的要求，糧庫中多采用帶式運輸機將一個糧庫糧食運往另一個糧庫。當距離過長時，多采用多臺運輸機接力運行。該系統(tǒng)可實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低事故率，減少故障處理時間、減少現(xiàn)場操作人員、提高經(jīng)濟效益。中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送 機的雛形；17世紀中，開始應用架空索道輸送散狀物料；

9、19世紀中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。1880年德國LMG公司設計了一臺鏈斗挖掘機，其尾部帶一條蒸氣機驅(qū)動的帶式輸送機。1896年美國紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機的發(fā)明人。2 0世紀30年代隨著德國褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展，帶式輸送機也

10、隨之得到迅速地發(fā)展，二次大戰(zhàn)前德國褐煤露天礦已出現(xiàn)1.6m帶寬的帶式輸送機。50年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機長距離化和大型化創(chuàng)造了條件。前西德為了擺脫石油危機帶來的影響，開發(fā)了年產(chǎn)4000～5000萬t的褐煤露天礦，并在50～60年代為日產(chǎn)10萬方的斗輪挖掘機開發(fā)了配套的3.0m帶寬的帶式輸送機，帶速為6.8m/s。后經(jīng)科研開發(fā)將帶速提高到7.5m/s，使帶寬從3.0m降至2.8m，但運量仍保持3.75萬t/h。單條帶式輸送機的裝機容量為62000kW，是當今運量最大的帶式輸送機。 70年代開始，西方各國推廣斜井帶式輸送機。德國魯爾區(qū)Hansel-ProsperⅡ煤礦使用了當今規(guī)格最

11、大的斜井帶式輸送機，其帶寬為1.4m，帶速為5.5m/s,屬輸送帶度強為st7500N/mm，整機傳動功率為23100kW同步電機。電機轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上，從而省去了減速器。同步機用交直交變頻裝置調(diào)速，起、制動過程非常平穩(wěn)，起動時間可達140s，制動時間達40s。輸送帶保證壽命達20年。該機上、下分支輸送帶都運送物料。向上運煤1800t/h，下分支向下運矸石1000t/h。提高高度達700余米。經(jīng)過一百年的發(fā)展，帶式輸送機已成為一個龐大的家族，不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機，而是針對生產(chǎn)需求設計出各種各樣的特種帶式輸送機。例如，彎曲型、線摩擦型。大傾角型?？缮炜s型。吊掛型、管式

12、、吊掛管式、波紋擋邊式、氣墊式、壓帶式、鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機。它們各有自己的獨特優(yōu)點，適用于某些特殊場合。例如，管式和吊掛式輸送機因其密封性好，適用于有環(huán)保要求或物料不應受外界環(huán)境影響的場合。波紋擋邊帶式輸送機可以做大傾角甚至垂直提升，因而在卸船和 豎井提升中得到應用。壓帶式大傾角帶式輸送機于50年代在下挖式斗輪挖掘機上廣泛應用。傾角可達35，從而縮短斗輪臂架長度。目前國內(nèi)外帶式輸送機正朝著長距離、高速度和大運量方向發(fā)展。單機運距已達30.4km，多機串聯(lián)運距最長達208km，由17條帶式輸送機組成，最寬的帶式輸送機帶寬為4m。最大運輸能力已達到3.75萬t/h，最高帶速達到15m

13、/s。單條帶式輸送機的裝機功率達到62000kW。我國生產(chǎn)的帶式輸送機最大帶寬已達到2m，帶速已達到2 m/s，設計運輸能力已達到5.2萬t/h，最大運距為3.7km。帶式輸送機的運輸能力和輸送距離是所有其他輸送設備無法比擬的，因此世界各國都在不斷地努力發(fā)展和完善帶式輸送機技術(shù)。努力的方向著重于：(1) 提高帶速，它是提高輸送能力和節(jié)省投資的有效途徑。(2) 提高各部件的可靠性，也包括輸送帶的可靠性，往往一個部件的失靈會影響整機乃至整個系統(tǒng)的停頓。(3) 努力減少維護工作量或取消日常維護工作，因帶式輸送機分布在幾百米甚至幾千米的運輸線路上，很難實現(xiàn)有效的維護保養(yǎng)工作。(4) 節(jié)能研究，帶式輸送

14、機本身是輸送機中耗能最省的，但在大型礦山、冶金、電力和專用港口等企業(yè)中帶式輸送機用量很大，成為企業(yè)中的一個耗能大部門，因而進一步的節(jié)能研究具有重要意義。例如，功率計算中的阻力確定，加大張力和托輥直徑以及改進輸送帶結(jié)構(gòu)與配方降低在運行阻力中占最大比重的壓陷阻力 (5) 西方一些國家為適應金屬露天礦型化的需要，正努力解決輸送機輸送金屬礦石及其圍巖的問題，以求用帶式輸送機替代昂貴的汽車運輸。(6) 對大中型帶式輸送機采用動態(tài)設計方法，通常采用的靜態(tài)設計方法沒有考慮輸送帶的粘彈性問題，因而輸送機的起動與制動過程中會在輸送帶中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波引起的輸送帶動張力要比正常運行的最大張力大10多倍，它直接

15、關(guān)系著輸送帶的強度、接頭強度、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設計強度，然而研究可控的起動裝置和制動裝置來減小動張力便成為動態(tài)設計的根本所在。 三菱可編程控制器系列軟件介紹 GX Developer:三菱全系列PLC編程軟件,支持梯形圖、指令表、SFC、ST及FB、Label語言編程，網(wǎng)絡參數(shù)設定，可進行程序的在線更改、監(jiān)控及調(diào)試，結(jié)構(gòu)化程序的編寫(分部編程)，可制作成標準化程序, 在其它同類系統(tǒng)中使用。GX Simulator:三菱PLC的仿真調(diào)試軟件，支持三菱所有型號PLC(FX,AnU,QnA和Q系列)，模擬外部I/O信號，設定軟件狀態(tài)與數(shù)值。 GX Explorer:三

16、菱全系列PLC維護工具,提供PLC維護必要的功能。類Windows操作，通過拖動進行程序的上傳/下載，可以同時打開幾個窗口監(jiān)控多CPU系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，配合GX RemoteService-I 使用因特網(wǎng)維護功能。 GX RemoteService I :三菱全系列PLC遠程訪問工具，安裝在服務器上，通過因特網(wǎng)/局域網(wǎng)連接PLC和客戶。將PLC的狀態(tài)發(fā)EMAIL給手機或計算機，可以通過因特網(wǎng)瀏覽器對軟元件進行監(jiān)控/測試。在客戶機上，可使用GXExplorer軟件通過因特網(wǎng)/局域網(wǎng)進入PLC。GX Configurator-CC:A系列專用，cclink單元的設定，監(jiān)控工具。

17、用于A 系列CC-Link主站模塊的CC-Link網(wǎng)絡參數(shù)設定,無需再編制順控程序來設定參數(shù)，在軟件圖形輸入屏幕中簡單設定。可以監(jiān)控, 測試和診斷CC-Link 站的狀態(tài) (主站/其它站) ，可以設置 AJ65BT-R2的緩存寄存器 。GX Configurator-AD:Q系列專用，A/D轉(zhuǎn)換單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置Q64AD、Q68ADV 和Q68ADI模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的初始化數(shù)據(jù)和自動刷新數(shù)據(jù)，不用編制順控程序即可實現(xiàn)A/D模塊的初始化功能。 GX Configurator-DA:Q系列專用，D/A轉(zhuǎn)換單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置Q62DA、Q64DA、 Q68DAV和Q68DAI

18、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的初始化及自動刷新數(shù)據(jù)。不用編制順控程序即可實現(xiàn)D/A模塊的初始化功能。GX Configurator-SC:Q系列專用，串行通信單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置串行通信模塊QJ71C24(N)、QJ71C24(N)-R2(R4)的條件數(shù)據(jù)。不用順控程序即可實現(xiàn)1.傳送控制，2.MC 協(xié)議通訊，3.無協(xié)議通訊，4.交互協(xié)議通訊，5.PLC 監(jiān)視功能，6.調(diào)制解調(diào)器設置參數(shù)設定。 GX Configurator-CT:Q系列專用，高速計數(shù)器單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置QD62 、QD62E 或QD62D 高速計數(shù)模塊的初始化數(shù)據(jù)和自動刷新數(shù)據(jù)，不用編制順控程序即可實現(xiàn)初始化功能。

19、 GXConfigurator-PT:Q系列專用，QD70單元的設定，監(jiān)控工具。用來設定QD70P4 或QD70P8 定位模塊的初始化數(shù)據(jù)。省去了用于初始化數(shù)據(jù)設定的順控程序，便于檢查設置狀態(tài)和運行狀態(tài)。GX Configurator-QP:Q系列專用，QD75P/DM用的定位單元的設定，監(jiān)控工具?？梢詫D75□□進行各種參數(shù)、定位數(shù)據(jù)的設置、監(jiān)視控制狀態(tài)并執(zhí)行運行測試。進行（離線）預設定位數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的模擬和對調(diào)試和維護有用的監(jiān)視功能，即以時序圖形式表示定位模塊I/O 信號、外部I/O 信號和緩沖存儲器狀態(tài)的采樣監(jiān)視。GX Configurator-TI:Q系列專用，溫度輸入器單元的設定

20、，監(jiān)控工具。用于設置Q64TD 或Q64RD 溫度輸入模塊的初始化數(shù)據(jù)和自動刷新數(shù)據(jù)，不用編制順控程序即可實現(xiàn)初始化功能。GX Configurator-TC:Q系列專用，溫度調(diào)節(jié)器單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置Q64TCTT、Q64TCTTBW、 Q64TCRT 或Q64TCRTBW 溫度控制模塊的初始化數(shù)據(jù)和自動刷新數(shù)據(jù)。GX Configurator-AS:Q系列專用，AS-I主控單元的設定，監(jiān)控工具。用于設置AS-i主模塊QJ71AS92自動讀出/寫入的通信數(shù)據(jù)、CPU軟元件存儲的自動刷新設置、配置數(shù)據(jù)的注冊/EEPROM保存等的軟件工具。 GX Configurator-DP:ME

21、LSEC-PLC系列專用，Profibus-DP模塊的設定，監(jiān)控工具。用于設置Profibus-DP主站模塊QJ71PB92D和A(1S)J71PB92D網(wǎng)絡參數(shù)（包括主站參數(shù)設定、總線參數(shù)設定、從站設定等）的軟件工具。使用QJ71PB92D時可以實現(xiàn)自動刷新功能，可以通過網(wǎng)絡在線遠程登入模塊。 GX Converter:GX Converter軟件包用于將GX Developer的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Word或Excel 數(shù)據(jù)使文檔的創(chuàng)建簡單化。把Excel數(shù)據(jù)(CSV格式)或文本數(shù)據(jù)(TXT文件)用于GPPW，把GPPW程序表和軟元件注釋轉(zhuǎn)換為Excel數(shù)據(jù)(CSV格式)

22、或文本數(shù)據(jù)(TXT文件).MX Component:MX Component支持個人計算機與可編程控制器之間的所有通信路徑，支持VisualC++ 、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、VBScript。不用考慮各種通信協(xié)議的不同，只要經(jīng)簡單處理即可實現(xiàn)通信。不用連接PLC，和GX Simulator同時使用，實現(xiàn)仿真調(diào)試。MX Sheet:MX Sheet是一種軟件包，它使用Excel，不用編程，只要進行簡單設置，即可運行可編程控制器系統(tǒng)的監(jiān)視/記錄/警報信息的采集/設置值的更改操作。將可編程控制器的軟元件數(shù)據(jù)存儲在Excel上，能夠容易地收集和分析現(xiàn)場的質(zhì)量、溫

23、度、試驗結(jié)果等的數(shù)據(jù)。Excel上顯示可編程控制器內(nèi)的軟元件實時狀態(tài)。將可編程控制器內(nèi)的位信息作為警報信息存儲在Excel上，保存故障發(fā)生的歷史記錄。自動保存按照指定時刻或可編程控制器發(fā)出觸發(fā)條件Excel上顯示出來的數(shù)據(jù)，可用來實現(xiàn)日報和試驗結(jié)果表的制作和存儲的自動化。FXGP-WIN-C:三菱FX系列PLC編程軟件(不含F(xiàn)X3U),支持梯形圖、指令表、SFC語言編程,可進行程序的在線更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。 1.1 FX2N系列PLC的結(jié)構(gòu)特點 FX2N采用一體化的箱體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)非常緊湊。她將所有的電路裝入一個模塊內(nèi)，構(gòu)成了一個整體，體積小巧、成本低、安裝方

24、便 為了達到輸入輸出點數(shù)靈活裝置及易于擴展的目的，F(xiàn)X2N系列的產(chǎn)品可由不同點數(shù)的基本單元和擴展單元構(gòu)成，使裝置就越靈活。 FX2N系列可編程程序控制器還有許多專用的特殊功能單元，這些單元有模擬量I/O單元、高速計數(shù)單元，位置控制單元、凸輪控制單元、數(shù)據(jù)輸入輸出單元等。大多數(shù)單元都是通過單元的拓展口與可編程控制器主機相連的。有部分特殊功能單元通過可編程控制的編程器接口連接。還有的通過主機上并聯(lián)的適配器接入，不影響源系統(tǒng)的擴展。FX2N系列最大輸入輸出點數(shù)為256點。為了構(gòu)成點數(shù)更多的系統(tǒng)，還可以采用點對點通信方式，將兩臺機連接起來，構(gòu)成總點數(shù)多一倍的系統(tǒng)。 1.2FX2N系列PLC的基本

25、組成 FX2N系列PLC由基本單元、擴展單元、擴展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。僅用于基本單元或?qū)⑸鲜龈鞣N產(chǎn)品組合起來使用即可。 基本單元包括CPU、存儲器、輸入輸出口及電源，是PLC的主要部分。擴展單元用于增加I/O點數(shù)及改變I/O比例，內(nèi)部無電源，由基本單元或擴展單元供電。因擴展單元及擴展模塊無CPU，因此必須與基本單元一起使用。特殊功能單元是一些專門用途的裝置，如位置控制模塊、模擬量控制塊、計算機通訊模塊等等。 FX2N系列可編程控制器內(nèi)部元件及功能 FX系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機型編程語言的軟元件，暗通俗叫法分別稱為繼電

26、器、定時器、計數(shù)器等。但他們與真實元件有很大的差別，一般稱它們‘軟繼電器’。這些編程用的繼電器，它的工作圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點沒有數(shù)量限制、沒有機械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下，其功作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，X代表輸入繼電器，Y代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器，SPM代表專用輔助繼電器，T代表定時器,C代表計數(shù)器，S代表狀態(tài)繼電器，D代表數(shù)據(jù)寄存器，MOV代表傳輸?shù)取? 1.21輸入繼電器（X） PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的窗口，PLC內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電 器X是用光電隔離的電子繼電器，它們

27、的編號與接線端子編號一致(按八進制輸入)，線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點供編程隨時使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進制輸入的地址，輸入為X000-X007,X010-X017,X020-X027.它們一般位于機器的上端。 1.22輸出繼電器(Y) PLC的輸出端子是向外部負載輸出信號的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點接到PLC的輸出端子上供外部負載使用，其余常開/常閉觸點供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不限。輸出電路的時間常數(shù)是固定的。各基本單元都是八進制輸出

28、，輸出為Y000-Y007,Y010-Y017,Y020-Y027.它們一般位于機器的下端。 1.23輔助繼電器(M) PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內(nèi)各軟元件的觸點驅(qū)動。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點不能直接驅(qū)動外部負載，外部負載的驅(qū)動必須通過輸出繼電器來實現(xiàn)。如下圖2-1中M300，它只起到一個自鎖的功能。在FX2N中普遍采用M0-M499，共500點輔助繼電器，其地址號按十進制編號。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹

29、了。 1.24狀態(tài)器（S） 狀態(tài)器S與步進梯形圖指令STL一起使用，用于順序控制的程序編程。當不對S使用STL指令時，其作用相當于普通輔助繼電器M。 無斷電保持功能的通用狀態(tài)器為S0-499,共500點。其中，S0-S9用于自動回原點程序的順序功能圖：S500-S899，共400點。狀態(tài)器S900-S999用于外部故障診斷的輸出（又稱為報警器）。 1.25定時器（T） 在PLC內(nèi)的定時器是根據(jù)脈沖的累積形式，當所記時間達到設定值時，其輸出觸點動作，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)K作為設定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容作為設定值。在后

30、一種情況下，一般使用有掉電保護功能的數(shù)據(jù)繼電器。即使在此，若備用電池電壓降低時，定時器或計數(shù)器往往會發(fā)生誤操作。 定時器通道范圍如下： 100ms定時器T0-T199,共200點，設定值:0.1-3276.7秒： 10ms定時器T200-TT245,共46點，設定值：0.01-327.67： 1ms肌酸定時器T245-T249,共4點，設定值：0.001-32.767： 100ms積算定時器T250-T255，共6點，設定值：0.1-3276.7： 定時器指令符號及應用如下圖所示： 圖

31、2-2通用定時器 當定時器線圈T200的驅(qū)動輸入X000接通時，T200的當前值計數(shù)器對10ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當前值與設定值K123相等時，定時器的輸出接點動作，即輸出觸點是在驅(qū)動線圈后的1.23秒（10123ms=1.23s）時才動作，當T200觸點吸合后，Y000就有輸出。當驅(qū)動輸入X000斷開或發(fā)生停電時，定時器就復位，輸出觸點也復位。 每個定時器只有一個輸入，它與常規(guī)定時器一樣，線圈通電時，開始計時；斷電時，自動復位，不保存中間數(shù)值。定時器有兩個數(shù)據(jù)寄存器，一個為設定值寄存器，另一個是現(xiàn)實值寄存器，編程時，由用戶設定累積值。 如果是積算定時器，它的符號接線如

32、下圖2-3所示： 圖2-3積算定時器 定時器線圈T250的驅(qū)動輸入X001接通時，T250的當前值計數(shù)器對100ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當該值與設定值K345相等時，定時器的輸出觸點動作。在計數(shù)過程中，即使輸入X001在接通或復電時，計數(shù)繼續(xù)進行，其累積時間為34.5s(100ms345=34.5s)時觸點動作。當復位輸入X002接通，定時器就復位，輸出觸點也復位。 1.26計數(shù)器（C） FX2N中的16位增計數(shù)器，是16位二進制加法計數(shù)器，它是在計數(shù)信號的上升沿進行計數(shù)，它有兩個輸入，一個用于復位，一個用于計數(shù)。每一個計數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值1，當現(xiàn)在值減到零時

33、停止計數(shù)，同時觸點閉合。直到復位控制信號的上升沿輸入時，觸點才斷開，設定值又寫入，在又進入計數(shù)狀態(tài)。 其設定值在K1-K32767范圍內(nèi)有效。 設定值K0與K1含義相同，即在第一次計數(shù)時，其輸出觸點就動作。 通用計數(shù)器的通道號：C0-C99，共100點。 保持用計數(shù)器的通道號:C100-C199,共100點。 通用與掉電保持用的計數(shù)器點數(shù)分配，可由參數(shù)設置而隨意更改。 舉個例子，如圖2-4所示： 圖2-4計時器工作原理 由于計數(shù)輸入X011每次驅(qū)動C0線圈時，計數(shù)器的當前值加1.當?shù)?0次執(zhí)行線圈指令時，計數(shù)器C0的輸出觸點即動作。之后即使計數(shù)器輸入X011在動作，計數(shù)

34、器的當前值保持不變。 當復位輸入X010接通（ON）,執(zhí)行RST指令，計數(shù)器的當前值為0，輸出接點也復位。 應注意的是，計數(shù)器C100-C199，即使發(fā)生停電，當前值與輸出觸點的動作狀態(tài)或復位狀態(tài)也能保持。 1.27數(shù)據(jù)寄存器（D） 數(shù)據(jù)寄存器是計算機必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個數(shù)據(jù)寄存器都是16bit（最高位為正、負符號位），也可用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲30bit數(shù)據(jù)（最高位為正、負符號位）。 （1） 通用寄存器D 通道分配D0-D199，共200點。 只要不寫入其它數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會變化，但是，由由RUN-STOP時，全部數(shù)據(jù)均清零。（若特殊

35、輔助繼電器M8033已被驅(qū)動，則數(shù)據(jù)不被清零）. (2)停電保持用寄存器 通道分配D200-D511，共312點，或D200-D999，共800點（由機器的具體型號定）。 基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失，不論電源接通與否，PLC運行與否，其內(nèi)容也不會變化。然而在兩臺PLC作點對的通信時，D490-D509被用作通信操作。 （3） 特殊功能寄存器 通道分配D8000-8255(共256點)。它用作監(jiān)控可編程控制器的 運行狀態(tài)，如電池電壓、掃描時間、正在動作的狀態(tài)的編號等，其在電源接通時被清零，隨后被系統(tǒng)程序?qū)懭氤跏贾怠?

36、 1設計目的 1.1熟悉步進順控指令的編程方法； 1.2掌握選擇性流程程序編制； 1.3 掌握皮帶運輸機的程序設計及其外部接線。 2設計思路 2.1設計急停電路; 2.2設計可選擇的啟動電路; 2.3進行電路整合; 2.4各個分路進行仿真調(diào)試。 3設計過程 按運糧要求1．正常起動，空倉或按自動起動按鈕時的起動順序為M1、YV、M2、M3、M4，間隔時間5s；2．正常停止，為使皮帶上不留物料，要求順物料流動方向按一定時間間隔順序停止，即正常停止順序為YV、M1、M2、M3、M4，間隔時間5s；3．故障后的起動，為避免前段皮帶上造成物料堆積，要求按物料流動相

37、反方向按一定時間間隔順序起動，即故障后的起動順序為M4、M3、M2、M1、YV，間隔時間10s；4．緊急停止，當出現(xiàn)意外時，按下緊急停止按鈕，則停止所有電動機和電磁閥；5 具有點動功能。 3.1 PLC 輸入/ 輸出端子接線圖 圖1皮帶運輸機的動作示意圖 在建材、化工、機械、冶金、礦山等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用皮帶運輸系統(tǒng)運送原料或物品。供料由電閥YV控制，電動機M1、M2、M3、M4分別用于驅(qū)動皮帶運輸線PD1、PD2、PD3、PD4。儲料倉設有空倉和滿倉信號，其動作示意簡圖如圖1所示。 根據(jù)皮帶運輸機的控制要求，其系統(tǒng)PLC 輸入/ 輸出端子接線圖如圖2 所示,(PLC的輸出負載都

38、用指示燈代替)。 圖2 中： SA0 ———自動/手動按鈕 SB1 ———自動啟動按鈕 SB2 ———正常停止按鈕 SB3 ———急停按鈕 SB4 ———點動YV電磁閥按鈕 SB5～SB8 ———M1～M4的點動啟動按鈕 SQ1———滿倉信號按鈕 SQ2———空倉信號按鈕 SB9 ———故障啟動按鈕 KA1———控制YV的起動和停止 HL1～HL4———M1～M4接通指示燈 KM1～KM4 ———交流接觸器, 分別控制M1～M4 的起動和停止。 圖2 皮帶運輸機的PLC控制系統(tǒng)外部接線圖 3.2 程序設計 根據(jù)控制設計要求, 本文編

39、制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序如圖3 所示（程序指令表及梯形圖見附錄） 圖3皮帶運輸機梯形圖與功能圖表 3.3　皮帶傳輸機控制原理 (1) 起動控制: 接通PLC 的電源, 在初始化脈沖M8000 作用下進入初始狀態(tài)S0 , 按下SB1/SQ2 → 接通X1/X12 →進入狀態(tài)S20 →啟動定時器T0 , 置位Y1 →接通KM1 →起動M1 →5s 后T0 動作→進入狀態(tài)S21 →起動定時器T1 , 置位Y0 →接通KA1 →起動YV →5s 后T1 動作→進入狀態(tài)S22 →啟動定時器T2 , 置位Y2 →接通KM2 →起動M2 →5s 后T2 動作→進入狀態(tài)S

40、23 →置位Y3 →接通KM3 →起動M3 →5s 后T3 動作→進入狀態(tài)S24 →置位Y4 →接通KM4 →起動M4 。至此, M1～M4與YV 按控制要求全部起動起來, 進入正常運行狀態(tài)。 (2) 停車控制: 在系統(tǒng)運行時, 按下SB2/SQ1 →接通X2/X11→進入狀態(tài)S30 →啟動定時器T10 , 復位Y0 →斷開KA1→停止YV →5s 后T10 動作→進入狀態(tài)S31 →啟動定時器T11 , 復位Y1 →斷開KM1 →停止M1 →5s 后T11 動作→進入狀態(tài)S32 →啟動定時器T12 , 復位Y2 →斷開KM2 →停止M2 →5s 后T12 動作→進入狀態(tài)S33 →啟動定時器

41、T13 ,→復位Y3 →斷開KM3 →停止M3 →5s 后T13 動作→進入狀態(tài)S34 →啟動定時器T14 ,→復位Y4 →斷開KM4 →停止M4 。Y4 復位5s后T14 動作, 狀態(tài)返回初始狀態(tài)S0 , 等待下次操作。至此, M1～M4與YV 按控制要求全部實現(xiàn)停車。 (3) 急?？刂? 在系統(tǒng)運行時, 如需要緊急停車,按下SB3 →接通X3 →同時置位狀態(tài)S20～S34 →同時復位Y0 、Y1 、Y2 、Y3 、Y4 →同時斷開KA1、KM1 、KM2 、KM3 和KM4 →同時停止YV與M1～M4 。 (4) 故障起動控制: 在系統(tǒng)運行時,按下SB9 → 接通X13 →進入狀態(tài)

42、S25 →啟動定時器T5 , 置位Y4 →接通KM4 →起動M4 →10s 后T5 動作→進入狀態(tài)S26 →起動定時器T6 , 置位Y3 →接通KM3 →起動M3 →10s 后T6 動作→進入狀態(tài)S27 →啟動定時器T7 , 置位Y2 →接通KM2 →起動M2 →10s 后T7 動作→進入狀態(tài)S28 →置位Y1 →接通KM1 →起動M1 →10s 后T8 動作→進入狀態(tài)S29 →置位Y0 →接通KA1 →起動YV 。至此, M1～M4與YV 按控制要求全部起動起來, 進入正常運行狀態(tài)。 (5) 點動控制：接通PLC 的電源, 在初始化脈沖M8002 作用下，按下SB4 → 接通X4→接通Y

43、0→接通KA1 →起動YV；按下SB5 → 接通X5→接通Y1 →接通KB1 →起動M1；按下SB6 → 接通X6→接通Y2 →接通KB2 →起動M2；按下SB7 → 接通X7→接通Y3 →接通KB3 →起動M3；按下SB8 → 接通X8→接通Y4 →接通KB4 →起動M4；。 4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果 4.1 系統(tǒng)調(diào)試 1．輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器(或計算機)正確輸入程序。 2．靜態(tài)調(diào)試，按圖2所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸入設備，進行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，并通過手持式編程器(或計算機)監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查并修改、調(diào)試程序，直至指示正確。

44、3．動態(tài)調(diào)試，按圖3所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設備，進行系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動程序，后調(diào)試自動程序，觀察指示燈能否按控制要求動作，并通過手持式編程器(或計算機)監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查線路或修改程序，直至指示燈能按控制要求動作。 4．在調(diào)試過程中，要注意各個輸入信號，不能同時給好幾個輸入信號，否則會出錯，如滿倉信號和空倉信號不能同時給出，一旦給出系統(tǒng)就會混亂，看不清實驗現(xiàn)象。接線是最好用不同的顏色表示不同的狀態(tài)線便于檢查錯誤。梯形圖編寫時最好寫一部分檢驗一部分的功能，不要全部按完之后再檢查，那時就不容易找出錯誤。 4.2 調(diào)試結(jié)果 1.正常啟動：啟動開關(guān)啟動

45、； 2.故障啟動：機器出現(xiàn)故障后，閉合故障啟動開關(guān)，發(fā)光二極管Y4～Y1依次發(fā)光，恰與正常啟動順序相反，這樣可使故障前留下物料運出而不至于堆積； 3. 緊急停止：機器出現(xiàn)故障，急停開關(guān)閉合。 5主要元器件與設備 1．可編程控制器1臺； 2．皮帶運輸機模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線端口及按鈕等)； 3．實訓控制臺1個； 4．電工常用工具1套； 5．計算機1臺； 6．連接導線若干。 6課程設計體會與建議 通過這次對皮帶運輸機的設計仿真，讓我了解了運用PLC設計運輸

46、機的程序，也讓我了解了關(guān)于運輸機的基本原理與設計理念，要設計一個實物總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為軟件本身的特性而能夠成功。所以，在設計時應考慮兩者的差異，從中找出最適合的設計方法。通過這次學習，讓我對坐而言不如立而行有了深刻的認識，對于這些程序編寫等還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解。更重要的是通過這次PLC課程設計，讓我更加深刻理解了課本的知識，并使我熟悉和掌握了PLC基本指令的使用，掌握了PLC的I/O分配、程序調(diào)試等。 1、編寫程序首先必須把I

47、/O分配表寫好。弄清楚哪些信號作為輸入，哪些信號作為輸出，該用什么繼電器，還有什么情況下要用定時器/計數(shù)器.2、通過調(diào)試找出問題的所在，相應的修改程序。在編程過程中難免會有不足之處，因此通過調(diào)試，再修改程序可以更好實現(xiàn)相應的功能。這次設計，提高了我的動手和動腦能力，更讓我們體會到了理論與實踐相結(jié)合的重要性，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在PLC的基本原理以及編程設計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步. 我希望老師在我們動手制作之前應先告訴我們一些關(guān)于所做實訓項目的資料、原理，以及如何檢測電路的方法，還有關(guān)于軟件的使用方法。這樣會有助于我們進一步的進入狀

48、態(tài)，完成設計。 7參考文獻 【1】高勤.電氣及PLC控制技術(shù).第2版.北京：高等教育出版社，2008 【2】FX2nPLC操做手冊.三菱公司. 【3】廖常初.FX系列PLC編程及應用.北京：機械工業(yè)出版社，2006. 【4】孫振華.可編程控制器原理及應用.北京：清華大學出版社，2005 【5】胡學林.可編程控制器教程（實訓篇）.北京：電子工業(yè)出版社.2004 【6】余國亮.PLC原理與應用.北京：清華大學出版社，2005 8附錄 8.1指令語句表 8.2梯形圖 第- 28 -頁