2.15三级皮带运输机PLC控制系统的设计、安装与调试
《PLC控制系统设计、安装与调试》课程教学
《PLC控制系统设计、安装与调试》教学大纲一、制定依据本课程是电气自动化技术专业的主干专业课程。
本大纲依据《电气自动化技术应用岗位职业标准》和《电气自动化技术专业人才培养质量标准》而制定。
二、课程教学目标1.能根据项目设计任务书，设计、安装和调试小型PLC单体控制系统，实现预定功能、达到预定指标、符合国家相关设计标准和工艺规范，并按国家标准提交全套技术资料；2.能够检修小型PLC单体控制系统，并填写设备检修记录和检修报告；3.能看懂英文技术手册。
三、课程教学单元及学时安排1.整体教学设计遵循电气自动化技术应用岗位职业标准和电气自动化专业人才培养质量标准，本课程培养学生小型PLC应用技术、小型PLC控制系统的维修、电气设备安装工艺、电气控制系统技术文件编制等专业知识和相关技能，按照学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依据，整合、序化教学内容，设计了7个由浅入深的学习项目，分别以电动机起停及正反转控制装置制作、封口机速度控制的实现与调试、恒温控制装置制作、封口机控制系统设计调试、普通车床控制系统改造、普通铣床控制系统改造、绕线机控制系统改造为载体。
前4个学习项目按项目驱动方式在实训室以课堂方式组织教学，主要学习小型PLC的基础知识，后3个部分按照基于真实工作过程，以完整学习项目在实习车间以集中实习方式进行，教、学、做有机融合，把理论学习和实践训练贯穿其中。
2.单元教学设计项目1：电动机起停及正反转控制装置制作16学时通过对电动机完成起停及正反转控制，让学生熟悉PLC基本概念、端口电路及工作原理，熟练掌握PLC基本逻辑指令的编程与应用，并掌握PLC控制装置的设计。
该单元在PLC实训室现场教学。
项目2：电机速度控制装置制作16学时通过对封口机速度控制的实现，让学生熟练掌握并灵活运用PLC的定时计数器、比较指令、子程序等指令，进一步掌握PLC控制装置的设计与安装方法和工艺要求。
该单元在PLC实训室现场教学。
PLC控制系统设计与调试.PPT
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.2 PLC容量估算 · 1. 可编程控制器控制系统I/O点数估算 ·I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被
控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的 可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。估算出被控对象 上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。如果是 为了单机自动化或机电一体化产品，可选用小型机，如果 控制系统较大，输入输出点数较多，被控制设备分散，就 可选用大、中型可编程控制器。
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.3 输入输出模块的选择 ·输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的
控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载， 推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高；过载能力 稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽，导通压降 损失小，价格便宜，缺点是寿命短，响应速度慢。输出模 块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过 的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。 · 7.2.4 电源模块的选择 ·电源模块的选择比较简单，只需要考虑电流总量即可。即 其额定输出电流必须大于CPU、I/O等耗电总和。
· 3．选择PLC选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选 择。
· 4．分配PLC的I／O地址根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选 择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、 规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入 输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1 PLC控制系统设计的内容与步骤
7.1.1 PLC系统设计的原则与内容 1.设计原则 · PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计，硬件设计
基于plc的皮带运输机控制系统设计毕业设计
基于plc的皮带运输机控制系统设计毕业设计近年来，工业自动化技术在各行业中广泛应用，其中皮带运输机控制系统也越来越受到注重。
本文将针对这一问题进行探讨，重点介绍基于PLC的皮带运输机控制系统设计方案。
一、系统设计基础皮带运输机是一种广泛应用于工厂、码头、矿山等场所的物料输送设备。
其工作原理是将被输送的物品放到皮带上，通过电机带动皮带转动，实现物品的运输。
控制皮带运输机的核心是设计一个控制系统，使得皮带运输机能够高效、稳定地工作。
二、设计要素1. 控制器的选型PLC是工控系统中较为常见的一种控制器，其优点是稳定性高、易于编程、可扩展性强。
在控制系统中，PLC选型要考虑运输机的规模、负荷、环境等因素，使其能够满足对控制精度、反应速度和实时性等方面的要求。
2. 控制系统的组成控制系统主要由传感器、执行器、中央处理器（CPU）、输入/输出模块（I/O模块）等组成。
传感器负责检测物品的位置、速度、重量等信息，执行器则完成控制信号的输出。
CPU负责控制整个系统的运行，进行指令的处理和数据的传输，I/O模块则连接所有设备，进行信号的输入和输出。
3. 控制系统的程序设计在设计控制系统的程序时，应根据实际情况编写适当的控制程序，例如确定启动、停止、加速、减速的条件和时机；设计皮带运输的速率、位置控制程序；编写报警程序，实现故障检测和报警。
4. 系统的安全设计在皮带运输机的控制系统中，安全设计是至关重要的一个环节。
如在触及限位开关的情况下，皮带运输机应该立即停止，以保证设备不会出现安全隐患。
三、总结基于PLC的皮带运输机控制系统设计，是一个多方面的工程，需要综合考虑机械、电气、控制等多个方面的因素。
在设计过程中，应该注重各项技术设计方案的协调与整合，以实现控制系统的完美运转。
皮带运输机的PLC控制
案例三
总结词：安全可靠
详细描述：某港口码头的皮带运输机采用PLC控制系统，安全可靠。通过PLC对皮带运输机的控制， 有效保证了设备的安全运行，避免了安全事故的发生。同时，PLC控制系统还具有故障诊断功能，能 够及时发现并处理设备故障，保证了设备的稳定运行。
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特点
具有输送能力强、距离远、效率 高等优点，同时可实现自动化控 制，操作简便。
皮带运输机的应用场景
1 2
煤炭、矿石等散装物料的输送
适用于矿山、码头等场所，可实现大量物料的连 续运输。
流水线作业
在制造业中，皮带运输机常用于连接各个工艺环 节，实现物料的流水线作业。
3
农业领域
在农业中，皮带运输机可用于粮食、果蔬等的运 输和加工。
输出刷新
PLC根据程序执行的结果更新输出映像寄存器中的 状态，并驱动外部负载。
PLC的编程语言
指令表（IL）
一种类似于汇编语言的文本编程语言。
梯形图（LD）
一种图形化的编程语言，类似于继电器逻辑 图。
结构化文本（ST）
类似于高级编程语言的文本编程语言。
功能块图（FBD）
一种图形化的编程语言，使用块和线来表示 程序逻辑。
冲突和损坏。
启动安全保护
在启动过程中，PLC会监测皮带 运输机的各种安全保护装置，如 跑偏、打滑、超载等，一旦出现 异常情况，立即停止启动，并发
出报警信号。
速度控制
速度控制
通过PLC编程，实现对皮带运输机运行速度的控制。PLC根据预设 程序和外部信号，调整电机转速，从而改变皮带运输机的运行速度。
速度调节范围
皮带运输机的PLC控制
PLC课程设计报告--皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试
郑州航空工业管理学院《电器控制与PLC》课程设计说明书07 级电气工程及其自动化专业 0706073 班级题目皮带运输机传输系统梯形图控制程序设计与调试姓名学号指导教师崔建峰二О一一年一月十七日四节传送带PLC控制课程设计一设计背景和功能概述二电气原理图与功能详细分析说明三部分元件的说明四软件流程图五四节传送带PLC源程序清单六系统调试七总结四节传送带PLC控制系统设计一设计背景和功能概述可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
本课题是用PLC控制四节传送带。
用PLC控制传送带具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。
此系统主要能够实现顺次启动和停止，紧急故障处理等功能。
二电气原理图与功能详细分析说明2.1 按钮分配和实物模型如下：功能说明：四条皮带运输机的传送系统，分别用四台异电动机M1、M2、M3、M4（型号：JO2-41-4）带动，控制过程如下：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。
plc系统安装与调试课件(完整版)
课程引入与知识储备
• 子项目2 PLC的组成及工作原理 • 1.PLC的组成
（3）输入、输出接口 ①输入接口电路
课程引入与知识储备
• 子项目2 PLC的组成及工作原理 • 1.PLC的组成 （3）输入、输出接口
②输出接口电路
课程引入与知识储备
• 子项目2 PLC的组成及工作原理 • 1.PLC的组成
提高产品产量和安全为目标，则应将系统可靠性放在设计的重点，甚至考虑采用冗余控
制系统；如果要求系统改善信息管理，则应将系统通信能力与总线网络设计加以强化。
项目一、料仓自动进料控制设
计与实现
• 2、系统设计的主要内容
•
① 根据生产设备或生产过程的工艺要求，以及所提出的各项控制指标与经济预算，首先
进行系统的总体设计。
动作顺序。
课程引入与知识储备
• 子项目1 认识PLC • 2.PLC的主要优点和特点
(1)PLC主要有以下优点: 能适应工程环境要求； 由程序控制，工作可靠； 通用、经济； 专用性与通用性兼顾； 编程简单，可边学边用； 体积小、功能强、用途广。
课程引入与知识储备
• 子项目1 认识PLC • 2.PLC的主要优点和特点
流程图的形式全面地表达出来。必要时还可将控制任务分成几个独立部分，这样可化繁为简，有
利于编程和调试。程序主要包括绘制控制系统流程图、设计梯形图、编制语句表程序清单。
•
⑥ 了解并遵循用户要求，重视人机界面的设计，增强人机间的友好关系。设计操作台、
电气柜及非标准电器元部件。编写设计说明书及使用说明书。
(1) PLC的分类 PLC通常以输入输出点（I/O）总数的多少进行分类。
I/O点数在128以下为小型机；I/O点数在129~512点为中型机； I/O点数在513点以上为大型机。PLC的I/O点数越多，其存储容 量也越大。
PLC控制系统设计安装与调试课程设计
PLC控制系统设计安装与调试课程设计一、课程背景PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）被广泛应用于工业自动化控制领域，高可靠性、稳定性和可编程性使得它成为了自动化控制的关键设备。
在现代工业领域中，越来越多的企业需要掌握PLC控制系统的设计、安装与调试技术，以提高企业的生产效率和经济效益。
因此，本课程致力于为学生提供PLC控制系统的基础知识和实际应用技能，为未来工作打下坚实的基础。
二、课程目标该课程的主要目标是：1.掌握PLC控制系统的基础知识，包括PLC的构成、工作原理、编程方法和调试技术；2.学会使用PLC编写程序，掌握常见的逻辑控制模式；3.能够进行PLC控制系统的电气设计和安装，包括数字量和模拟量输入输出、继电器的接线和PLC与外设的连接等；4.能够进行PLC控制系统的调试和维护，发现和排除故障。
三、课程内容1.PLC控制系统的基础知识–PLC概述–PLC构成和工作原理–PLC编程语言和程序结构–常见的逻辑控制模式2.PLC编程实践–编程软件的安装和使用–PLC程序结构的编写方法–常见的逻辑控制模式的编写和实现3.PLC控制系统的电气设计和安装–PLC系统的硬件组成结构–数字量和模拟量输入输出模块的接口与使用–继电器的接线方法–PLC与外设的连接4.PLC控制系统的调试和维护–调试前准备工作和注意事项–调试方法和技巧–故障排除和维护方法四、教学方法本课程采用理论结合实践的教学方法，主要包含以下内容：1.理论授课：通过教材、课件等方式讲解PLC控制系统的基本原理和实际应用技术。
2.实践操作：通过实验或项目实践，让学生亲手实践PLC编程、电气设计、安装和调试等过程，提高实践能力和技能水平。
3.课程论文：要求学生在学完课程后，提交PLC控制系统设计的全套方案，包括电气图纸、软件程序和设计报告等。
五、参考教材1.《PLC工程师基础精讲》（周光耀著，电子工业出版社）2.《PLC自动控制实验与技术》（钱欣明著，化学工业出版社）3.《可编程序控制器PLC》（郑州轻工业学院著，高等教育出版社）六、评分方法1.平时成绩（30%）：包括课堂表现、实验操作和作业等。
PLC控制系统的安装与调试
一、 PLC的产生与定义
• 为了规范PLC的生产和发展，统一PLC的标准，国 际 电工委员会（IEC）在1987年2月颁布的第三稿 中给PLC 做了如下定义：“PLC是一种数字运算 操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计 。它采用可编程序的存储 器，用来在其内部存储 执行逻辑运算、顺序控制、定时 、计数和算术运 算操作等面向用户的指令，并通过数字 式、模拟 式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过 程 。PLC及其有关设备，都应按易于与工业控制系统 联 成一个整体、易于扩充其功能的原则设计”。
◆ 小型 PLC ： I/O 点数在 256 点以下， 存储器容量 2K ； ◆ 中型 PLC ： I/O 点数在 256 ～ 2048 点之间，存储器容量 2K ～ 8K; ◆ 大型 PLC ： I/O 点数在 2048 点以上， 存储器容量 8K 以上。
PLC 的分类
• 2．按硬件结构划分：整体式、模块式和混合式 • 整体式：整体式结构又称箱体式或单元式结构，
模块式结构的PLC通常把CPU、存储器、输 入/输出接 口等均做成各自相独立的模块，功能单 一、品种繁多。
PLC 的分类
• 混合式PLC： 这种结构吸收了整体式和模块式PLC的 优点，也称为叠装式结构。 三菱的FX2系列就采用这种结构形式
四、PLC的主要生产厂家
世界上 PLC 生产厂家按地域可分为 三大流派：美国、欧洲和日本。
PLC 的应用领域
PLC在机械、电力、冶金、能源、化工、 交通 等领域中有着广泛的应用，已成为现 代工业控制 的三大支柱（PLC、ROBOT 、CAD/CAM）之一。
木材加工
传送带生产线控制 印刷机械
皮带运输机PLC控制系统设计
课题七皮带运输机PLC控制系统图7.1 皮带运输机的动作示意图一、实训目的1．熟悉步进顺控指令的编程方法；2．掌握选择性流程程序的编制；3．掌握皮带运输机的程序设计及其外部接线。
二、实训器材1．可编程控制器1台(FX2N-48MR)；2．皮带运输机模拟显示模块1块(带指示灯、接线端口及按钮等)；3．实训控制台1个；4．电工常用工具1套；5．手持式编程器或计算机1台；6．连接导线若干。
三、实训要求设计一个用PLC控制的皮带运输机的控制系统。
其控制要求如下：在建材、化工、机械、冶金、矿山等工业生产中广泛使用皮带运输系统运送原料或物品。
供料由电阀DT控制，电动机M1、M2、M3、M4分别用于驱动皮带运输线PD1、PD2、PD3、PD4。
储料仓设有空仓和满仓信号，其动作示意简图如图7.1所示，其具体要求如下：1．正常起动，仓空或按自动起动按钮时的起动顺序为M1、DT、M2、M3、M4，间隔时间5s；2．正常停止，为使皮带上不留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止，即正常停止顺序为DT、M1、M2、M3、M4，间隔时间5s；3．故障后的起动，为避免前段皮带上造成物料堆积，要求按物料流动相反方向按一定时间间隔顺序起动，即故障后的起动顺序为M4、M3、M2、M1、DT，间隔时间10s；4．紧急停止，当出现意外时，按下紧急停止按钮，则停止所有电动机和电磁阀；5．具有点动功能。
四、软件程序1．I/O点分配X0：自动/手动转换；Xl：自动位起动；X2：正常停止；X3：紧急停止；X4：点动DT电磁阀；X5：点动M1；X6：点动M2；X7：点动M3；X10：点动M4；X11：满仓信号；X12：空仓信号；X13：故障起动Y0：DT电磁阀；Y1：M1电动机；Y2：M2电动机；Y3：M3电动机；Y4：M4电动机。
2．设计方案根据系统控制要求及PLC的I／O分配，设计皮带运输机的系统程序如图7.2所示。
五、系统接线根据皮带运输机的控制要求，其系统接线图如图7.3所示(PLC的输出负载都用指示灯代替)。
皮带运输机PLC电气控制系统设计
word皮带运输机电气控制系统设计任务书某某：覃光吉专业：09机械1班设计课题：皮带运输机电气控制系统设计设计条件与要求：设计条件:〔1〕起动：起动时为了防止在前段运输皮带上造成物料堆积，要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。
其起动顺序为：〔2〕停止：停止时为了使运输皮带上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。
其停止顺序为：〔3〕紧急停止：紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。
〔4〕故障停止：运转中，当M1过载时，应使PD-1、PD-2、YV 同时停止。
当M2过载时，应使PD-2、YV同时停止；PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。
〔5〕M1和M2电机功率都是5.5KW。
设计要求: 1、掌握继电接触器控制系统根本分析和设计能力；2、掌握可编程控制器的工作原理与结构特点；3、熟练掌握根本逻辑指令的应用；4、绘制系统的主电路图、继电接触器控制线路图〔一X〕；5、编写设计说明书〔一份〕。
设计时间：自20**年**月**日至20**年**月**日设计指导人〔签字〕：_________________________教研室主任〔签字〕：_________________________年月日前言4一、机床电气控制技术课程设计的目的5二、设计的内容与步骤5〔一〕设计的根本原如此5〔二〕设计的内容6三、系统传动方式确实定6〔1〕往复运动工作机构传动方式确实定7〔2〕传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适8 〔3〕电动机起动方式确实定8〔4〕电气系统的保护8四电气控制方案确实定13〔一〕电气逻辑控制装置的选择13〔二〕控制方式的选择14〔三〕系统动作要求15〔四〕确定I/O点数与PLC的选型16设计总结25感谢信26参考文献27自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛开展自动化控制技术更加日新月异。
伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的开展，出现了自动化控制技术系统，并作为一门应用科学已开展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。
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试题2、三级皮带运输机PLC控制系统的设计、安装与调试
1．本题分值：100分
2．考核时间：120分钟
3．考核形式：设计、安装与调试
4．具体考核要求：
某一生产线的末端有一台三级皮带运输机，分别由M1、M2、M3三台电
动机拖动，启动时要求按10s的时间间隔，并按M1→M2→M3的顺序启动；停止
时按15s的时间间隔，并按M3→M2→M1的顺序停止。皮带运输机的起动和停止
分别由起动按钮和停止按钮来控制。具体要求：①工作方式设置：手动和自动循
环②有必要的电气保护和互锁。三级皮带运输机如下图所示。
三级皮带运输机参考图
（1）电路设计：根据任务，设计主电路和控制电路电路图，列出PLC控制I/O
口（输入/输出）元件地址分配表；根据加工工艺，设计梯形图及PLC控制
I/O口（输入/输出）按线图；根据梯形图，列出指令表。
（2）安装与接线：
①将熔断器、低压断路器、模拟板、按钮开关、接线端子排等元件装在配
线板上。
②按PLC控制I/O口（输入/输出）按线图在模拟配线板上正确安装，元
件在配线上布置要合理，安装要准确、牢固。
（3）PLC键盘操作：将程序输入PLC可编程序控制器（或在计算机上进行动
态仿真）。
（4）模拟调试，要达到设计要求。
（5）注意要正确使用工具和设备。
（6）写出安装调试（总结）报告
M3
M2
M1
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