滁州职业技术学院机电一体专业2009级
毕 业 设 计
姓 名：
班 级：
设计题目：四节传送带控制系设计
指导教师：
二○一一年十一月
目 录
前言 ............................................................................................................................................... 3
第1章 四节传送带设计的说明 ................................................................................... 4
1.1 四节传送带任务目的 .............................................................................................. 4 1.2 四节传送带设计要求 .............................................................................................. 4
第2章 材料的选择及清单 ............................................................................................. 5
2.1 PLC的选型 .................................................................................................................. 5 2.2 电器元件的选择 ....................................................................................................... 5
第3章 电路图、程序的设计及调试 ........................................................................ 6
3.1 主电路设计 ................................................................................................................ 6 3.2 I/O分配表及接线图 ............................................................................................... 7 3.3 梯形图设计 ................................................................................................................ 8 3.4 指令语句表程序 ..................................................................................................... 13 3.5 系统调试 ................................................................................................................... 18
总结 .............................................................................................................................................. 21 致谢 .............................................................................................................................................. 22 参考文献 ................................................................................................................................... 22
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前 言
随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业发展中，PLC具有广泛的应用。PLC的一般特点：抗干扰能力强，可靠性极高、编程简单方便、使用方便、维护方便、设计、施工、调试周期短、易于实现机电一体化。PLC总的发展趋势是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小体积、低成本、通信组网能力强。
在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关，后来随着工业自动化程度的不断提高，使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断地暴露出来，在20世纪60～70年代，社会的进步要求制造出小批量、多品种、多规格、低成本、高质量的产品以满足市场需要，不断的提出改善生产机械功能的要求。加上当时电子技术已经有了一定的发展，于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑的新型工业控制设备，这就是我们现在所说的PLC。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了严格的抗干扰技术，具有很高的可靠性，从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC带有故障电路的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息，这样，整个系统具有极高的可靠性也就不足为怪了。
本次毕业设计是应用S7-300 PLC控制四节传送带系统的硬件电路，并利用OB1的梯形图控制程序设计。通过控制S7－300 PLC的定时继电器的功能来实现四条皮带的运行。它以成本低、大量节省人力、物力、财力、故障少、可靠性高、工作寿命长为优势，具有很强的竞争力。
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第一章 四节传送带设计的说明
生产生活中，很多地方会用到皮带传送，如粮站运送粮食、工矿企业运送石料，给人
们带来了很大方便，既省时又省力。随着PLC控制技术的普及，大大提高了皮带传送系统的可靠性，减少了控制装置的体积，维修维护也更加方便。
1.1四节传送带设计任务目的
1.培养电路的设计能力。
2.掌握四节传送带控制系统的设计和调试方法。 3.对既往知识的复习、巩固和灵活应用的过程。 1.2四节传送带设计要求 按钮分配和实物模型如下：
要求：
1.四台皮带传送机分别由4台交流电电动机M1、M2、M3、M4拖动，按下启动按钮后，为了减少4台电动机同时启动对电网造成的冲击，应该按照物料传送方向逆序启动，启动顺序为M4、M3、M2、M1.启动间隔5秒。
2.为防止物料在皮带上滞留，应按照物料传送方向顺序停车，停止顺序为M1、M2、M3、M4，间隔5秒。
3.当某条皮带机故障时，该皮带机及前面的皮带机立即停止，而后面的皮
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带机待料运完后自动间隔停止（5秒）
4.发生紧急情况时，可按紧急停车按钮，电动机M1、M2、M3、M4同时停车。 注：故障设置可用开关来模拟，电机的停止和运行用灯泡或者发光二极管来模拟。 分析：
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（5s） 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。
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。
发生紧急情况时，可按紧急SB0停车按钮，电动机M1、M2、M3、M4同时停车。
第二章 材料的选择及清单
2.1 PLC的选型
由于这次PLC只用到7个输入口和4个输出口，所以只需要配一个SM模块DI16/DO16×DC24兼有输入输出各16个接点所以PLC可选型为SIEMENS S7 300 CPU313C-2DP
2.2 电器元件的选择
型号 SIEMENS 3～MOT 4个 ILEL10021BB222AA0 3TF41 110X 4个 4个 备注 选择依据 4KW,IP55.符合工作要求，且质量好，可靠性高。 序号 元件名 1 电动机 2 3 接触器 直流线圈，额定电流为12A,且带有一个常开一个常闭。可以留着以后线路的扩展。 过载范围符合额定电流的1.1～1.2倍，且可以调节并有测试开关和自动复位档。 热继电器 3UA60 40-1J 第5页 共 23 页
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低压断路器 低压断路器 按钮 C45NC16/3P C45NC60/3P MOELLER 4个 1个 2个点动，5个带自锁。 1个 6个 4个（Green） SIEMENS S7 300 长期工作制1个 瞬时脱扣电流是5～10倍的额定电流(16A)，且是三相。 瞬时脱扣电流是5～10倍的额定电流(60A)，且是三相。 用于电机的急停所选常闭。 用于电机的启动、停止和故障模拟所选常开。 直流24V,用于模拟电机的运行和停止。 添加SM模块DI16/DO16×DC24兼有输入输出各16个接点,经济实用。 可以满足4个电机的同时工作，且不至于过载毁坏。 常闭触头 EK01 常开触头 EK10 指示灯 PLC 插座 DC 24V CPU313C-2DP 80A
3.1
第三章 电路图、程序的设计及调试
主电路设计
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3.2 I/O分配表及接线图
3.2.1 I/O分配表： 编程元件 I/0端子 IO.0 I0.1 电路器件 SB2 SB1 A B C D SB0 M1 M2 M3 M4 定时器T0 定时器T1 定时器T2 … 定时器T11 作用 停止 启动 M1电机故障模拟开关 M2电机故障模拟开关 M3电机故障模拟开关 M4电机故障模拟开关 急停 Input I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 Output Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 T0 控制电机启动/停止的时间 控制电机启动/停止的时间 控制电机启动/停止的时间 … 控制电机启动/停止的时间 定时器 T1 T2 … T11
3.2.2接线图：
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3.3 梯形图设计
（1）闭合常开辅助按钮I0.6，辅助继电器M0.1开始工作。
（2）按下I0.1启动常开辅助按钮闭合，M4电机启动。Q4.4形成自锁回路。
（3）T0得电，M3电机延时5s启动。Q4.3形成自锁回路。
（4）T1得电，M2电机延时5s启动。Q4.2形成自锁回路。
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（5）T2得电，M1电机延时5s启动。Q4.1形成自锁回路。
（6）按下常开辅助按钮I0.0，辅助继电器M0.0开始工作。
（7）Q4.4得电，T0运行5s。
（8）T0得电，T1运行5s。
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（9）T1得电，T2运行5s。
（10）按下常开辅助按钮I0.0，辅助继电器M1.0开始工作。
（11）M1.0得电，T3运行5s。
（12）T3得电，T4运行5s。
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(13)T4得电，T5运行5s。
（14）按下按钮I0.2，辅助继电器M1.1开始工作并形成自锁回路。
（15）M1.1得电，T9运行5s。
（16）T9得电，T10运行5s。
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（17）T10得电，T11运行5s。
（18）按下按钮I0.3，辅助继电器M1.2开始工作并形成自锁回路。
（19）M1.2得电，T7运行5s。
（20）T7得电，T8运行5s。
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（21）按下按钮I0.4,辅助继电器M1.3工作并形成自锁回路。
（22）M1.3得电，T6运行5s。 3.3 指令语句表程序
（1）闭合常开辅助按钮I0.6，辅助继电器M0.1开始工作。
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（2）按下I0.1启动常开辅助按钮闭合，M4电机启动。Q4.4形成自锁回路。
（3）T0得电，M3电机延时5s启动。Q4.3形成自锁回路。
（4）T1得电，M2电机延时5s启动。Q4.2形成自锁回路。
（5）T2得电，M1电机延时5s启动。Q4.1形成自锁回路。
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（6）按下常开辅助按钮I0.0，辅助继电器M0.0开始工作。
（7）Q4.4得电，T0运行5s。
（8）T0得电，T1运行5s。
（9）T1得电，T2运行5s。
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（10）按下常开辅助按钮I0.0，辅助继电器M1.0开始工作。
（11）M1.0得电，T3运行5s。
（12）T3得电，T4运行5s。
(13)T4得电，T5运行5s。
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（14）按下按钮I0.2，辅助继电器M1.1开始工作并形成自锁回路。
（15）M1.1得电，T9运行5s。
（16）T9得电，T10运行5s。
（17）T10得电，T11运行5s。
（18）按下按钮I0.3，辅助继电器M1.2开始工作并形成自锁回路。
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（19）M1.2得电，T7运行5s。
（20）T7得电，T8运行5s。
（21）按下按钮I0.4,辅助继电器M1.3工作并形成自锁回路。
（22）M1.3得电，T6运行5s。 3.5 系统调试
1、点击RUN-P开始，急停I0.6处于闭合状态,将I0.1打勾即启动传送带电机接通,相对应的Q4.1 、Q4.2、Q4.3、Q4.4,每隔5s连续打勾，如图3-1所示：
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图3-1 四节皮带电机启动图
2、将I0.2打勾M1电机故障，M1停止工作而M2,M3,M4每隔5s在停止。如图3-2所示：
图3-2 M1电机故障图
3、将I0.3打勾M2电机故障,M2,M1立即停止工作而M3,M4电机每隔5s在停止。如图3-3所示：
图3-3 M2电机故障图
4、将I0.4打勾M3电机故障，M3，M2，M3立即停止工作而M4电机在隔5s后停止。如图3-4所示：
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图3-4 M3电机故障图
5、如果系统要停止工作将I0.0打勾则M4,M3,M2,M1依次每隔5s停止工作。如图3-5所示：
图3-5 四节皮带电机停止图
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总结
通过一个月的努力，我终于完成了四节传送带控制系统的设计和组装。这次设计的四节传送带控制系统具有顺序启动逆序停止的功能，而且还具有急停功能，也相应的添加了一些故障模拟开关。
在制作的过程中学会了很多东西，锻炼了我的的理论联系实际和动手实践的能力。通过把应用到的一些编程理论知识运用于实际物件的制作中，极大的激发了我对专业知识学习的兴趣。
从设计电路图，到编写程序，再到论文的完成，这一过程对我来说，都是新的尝试和挑战。这一过程虽然很艰辛，但同时也让我感到了别样的充实和从未有过的成就感。
通过此次编程使我的编程技术得到了加强。动手能力也有了进一步的提高，它锻炼了我的分析、设计动手的能力，培养我思考问题的全面性。经过完成这个毕业设计，我也从中发现不少平时没注意的问题，学习理论知识固然重要，实践更重要；我们应该做到理论与实践相结合。。由于我的知识水平有限，论文的写作肯定还存在着许多的缺点和不足，还希望老师给与批评指点。
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致谢
毕业论文的完成就意味着毕业了，在这里我首先要感谢我的父母，是他们给我提供了良好的学习环境，让我有机会进入大学。其次要感谢母校——滁州职业技术学院对我的辛勤培育之恩，我在这三年的学习过程中，学到了许多新知识。并在老师指导和帮助下解决了许多工作、学习中遇到的实际问题。。我将在以后工作中，继续努力学习、不断进取，为母校争光。
本次毕业设计是在老师耐心严格的指导下完成的。老师在设计期间对毕业设计中每个细节都很重视 、定期对我们所做毕业设计的检查。此外还要感谢与我一起做毕业设计的同学，他们给了我很大的支持和鼓励。在这里我要对你们说声“谢谢”，我的生活因为有你们而变的精彩。
在此我祝愿我的母校滁州职业技术学院发展的更加壮大，每一位老师开心、快乐、一切都顺利。也祝愿我的家人和朋友过好每一天。
参考文献
(1)钟肇新，彭侃.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工大学出版社，2000
(2)徐世许.可编程控制器原理.合肥：中国科学技术出版社，2001 (3)汤以范. 电气与可编程序控制器技术.北京：机械工业出版社，2003
(4)廖常初. PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2002 (5)田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，1994 (6)李景学.可编程控制器应用系统设计方法.北京：电子工业出版社，1995
(7)刘介才.工厂供电.北京：机械工业出版社，2004
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指导老师评定：
毕业设计指导系部评定：
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日 日
