发布时间 : 星期一 文章毕业论文《物料输送线PLC控制系统设计》更新完毕开始阅读
3 输送线的工艺研究
3.1 输送线的工艺要求
物料输送系统在运行中要实现连续不断还必须要求输送的可靠工作，输送可靠工作的条件是：
(1)拖动皮带机的电机要安全可靠的运行 1)电机的功率要满足输送负荷的要求； 2)电机的工作是否正常应有检测装置。 (2)皮带机上的皮带是否工作正常 1)皮带机上的皮带是否打滑； 2)皮带机上的皮带是否跑偏。 (3)报警
1）电机速度超过最大极限时进行报警； 2）皮带跑偏时进行报警； 3）有掉包情况时进行报警。
为此设置有皮带的带速检测、皮带的跑偏检测以及皮带的打滑检测、掉包的检测等。
3.2 输送线的工艺设计
3.2.1 控制工艺的流程
物料输送线控制系统的工艺流程图如图3.1所示。
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N一号皮带皮带是否掉包Y报警N一号皮带停机Y皮带是否跑偏NY二号皮带皮带是否掉包报警NY一号皮带停机皮带是否跑偏二号皮带停机三号皮带NY皮带是否掉包报警NY一号皮带停机皮带是否跑偏二号皮带停机三号皮带停机 图3.1 工艺流程图
在物料的输送过程中有3部分需要检测，物料上皮带时要经过一个平的皮带，然后物料经过一段爬坡的皮带进入第三个皮带，该皮带也是一个平坦的皮带，经过这三段皮带就可以进入仓库了。
在第一条皮带的右侧有激光传感器用来检测是否有掉包情况发生，皮带的两侧有行程开关可以检测皮带是否有跑偏现象，同时检测电机的运转速度看是否超过最大的运转速度防止皮带打滑。
爬坡的皮带和第一条皮带有一些区别，因为爬坡所以电机的功率要相对大一些。在爬坡时掉包的可能性最大，因此在爬坡时对产品进行计数是最合适的，在这条皮带的中间安装一个传感器用来对产品进行计数。
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经过一条爬坡皮带进入平行皮带，该皮带和第一条皮带的情况是一样的，各种检测量都相同。
各条皮带的电机都通过变频器接在PLC上，可以在电机的调速上更加平滑，同时可以降低启动电压对整个电网来说是一种重要的保护，防止对电网造成干扰。 3.2.2 控制系统的硬件 (1)控制系统概貌
硬件结构包括外设与PLC控制系统的硬件部分。控制对象主要由皮带电机、传感器；PLC控制系统由CPU单元、电源单元、输入输出模块、通讯模块、操作站及网络部件等构成，硬件示意图如图3.2所示。
显示系统现场人际界面PC机距离传感器皮带跑偏报警皮带控制激光传感器S7-200PLC掉包报警激光传感器变频器计数显示调速控制交流电机 图3.2 控制系统硬件示意图
(2)PLC控制系统硬件部分
根据物料输送线工艺的特点及控制任务，选用了德国西门子S7—200可编程控制器作为本控制系统的主控制器，采用模块式结构和采用了双操作站和远程I/0通讯技术，使其通信可靠，便于操作。
1)中央控制单元
选用CPU224XP作为PLC的核心部件，进行逻辑和数字运算，协调整个控制系统各部分的工作。CPU224XP有如下特点：具有中、大规模的程序存储容量：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；PROFIBUS DP主站/从站接口；可用于大规模的I/0配置；可用于建立分布式I/O结构；具有六个30KHz的高速计数器，用于捕捉比CPU
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扫描频率更快的脉冲信号。
2)电源单元
CPU单元有一个内部电源模块，小型PLC的电源模块与CPU封装在一起，通过连接总线为CPU、扩展模块提供5V的直流电源，如容量许可，还可以提供外部DC24V的电源，供本机输入点和扩展模块继电器线圈使用。这样便有效的减少了用同一电源所带来的干扰问题。用于长时间数据储备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
3)输入输出单元
本身带有数字量14输入/10输出，模拟量2输入/1输出。 4)通讯模块
S7-200CPU可支持多种通信协议，如点到点的协议（PPI）、多点协议（MPI）及PROFBUS协议。这些协议的结构模型都是基于开放系统互连参考模型的7层通信结构。PPI协议与MPI协议通过令牌环网实现。令牌环网遵守欧洲标准EN50170中的过程现场总线（PROFBUS）标准。他们都是异步基于字符的协议，传输的数据带有起始位、8位数据、奇校验和一个停止位。每组数据都包含特殊的起始和结束标志、源站地址和目的站地址、数据长度、数据完整性检查几部分。CPU224XP具有两个RS485通讯口。 (3)网络结构
输送控制系统以PLC控制器为核心，用它来控制所有的皮带和相关外设正常工作，所有的输入输出信号都必须通过这个控制系统。该系统的通信部分分为两部分：第一个就是和现场的人机界面进行通信，第二个就是和上位机的通信。
在与现场的人机界面通信时，由于距离很近所受到的干扰相对会小一些，所以直接用铺设电缆的方法就可以，用电缆连接PLC和人机界面。这种方法不仅简单容易实现并且可以节省资金。
在与上位机的通信中，由于距离较远相对来说就不能直接用电缆进行连接，信号直接传输由于信号太多，电缆要经过电缆槽，并且在电缆槽存在大量的强电电缆，这对于4-20mA、0-5V、l-5V等这些信号的电磁干扰非常强，因而
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