PLC在配料生产线上的应用资料

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业河南职业技术学院 毕业论文题 目PLC在配料生产线上的应用系（分院） 电气工程系 学生姓名 李文琪 学 号 专业名称 电气自动化 指导教师 田红彬 2016年3月20日河南职业技术学院电气工程系（分院）毕业论文任务书姓 名李文琪专 业电气自动化班 级电气131毕业论文题 目PLC在配料生产线上的应用毕业论文选题的目的与意义 本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。首先，利用德国Siemens公司的S7-200系列PLC对自动配料系统进

2、行控制。运用与之相配的STEP7编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。其次，自动配料系统的监控系统则实现现场数据的实时监控。毕业论文的资料收集情况（含指定参考资料）1严盈富: 触摸屏与PLC入门 北京人民邮电出版社 2006版。2严盈富：罗海平、吴海勤：监控组态软件与PLC入门.北京人民邮电出版社2006版。3王亚民.：组态软件设计与开发西安电子科技大学出版社2003版。4徐世国、张全贵.：组态软件中串口设备通信方法设计微计算机信息2004版5甘永梅、肖煦媛：触摸屏控制系统组态软件设计与实现工业控制计算机 2005版。毕业论文工作进

3、度计划2015年9月14日，检索与课题相关的材料，进行课题初步设计2015年10月20日，对设计的课题进行分析，设计电气原理图2015年11月18日，完成毕业设计初稿及相关图纸；上交毕业设计的相关资料2016年3月19日，完善毕业设计及相关图纸。提交毕业设计论文及相关资料正式稿接受任务日期 年 月 日要求完成日期 年 月 日学生签名：年 月 日指导教师签名： 年 月 日系（分院）主任（院长）签名：年 月 日毕业论文指导教师评阅意见表姓 名李文琪学 号性 别女专 业电气自动化班 级电气131毕业论文题 目PLC在配料生产线上的应用评阅意见成绩指导教师签字年 月 日姓 名李文琪学 号性别女专 业电

4、气自动化班 级电气131毕业论文题 目PLC在配料生产线上的应用答辩时间地 点答辩小组成员姓 名职 称学 历从事专业组 长成 员秘 书答辩小组意见 答 辩 成 绩：答辩小组组长签名：年 月 日毕业论文答辩意见表PLC在配料生产线上的应用摘要：本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。首先，利用德国Siemens公司的S7-200系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的STEP7编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。其次，自动配料系统的监控系统则实现现场数据的实时监控。关键词：可编程序控制器；

5、配料；监控 一、 自动配料系统 （一）、控制要求系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况及对货车进行自动配料，当车装满时，配料系统自动关闭。本设计的突出点是故障检测部分的设计，首先，当某一节传送带发生故障时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。其次，当某节传送带上的物体过重时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，并且数码显示电路会显示发生故障的电机的号码，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。（二）、自动配料系统图自动配料的模拟面板如图1所示，从图中可以看出四节传送带是本次设计的核心电路，PLC编程也是围绕此面板进行的。图1 自动配料系统图 自动配料

6、系统的功能是利用四节传送带为小车自动配料，重物通过传送带进行传输，发生故障时系统自动停机。自动配料实验面板与PLC接线控制对应关系如表1所示：表1 输入/输出接线列表面板SB1SB2S1SQ1SQ2D1PLCI0.0I0.1I0.2I0.4I0.5Q0.0面板D2D3D4L1L2M1PLCQ0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6面板M2M3M4ABCPLCQ0.7Q1.0Q1.1I0.6I0.7I1.0面板DI1.2I1.3I1.4I1.5PLCI1.1I1.2I1.3I1.4I1.5LED数码显示面板与PLC控制端口对应关系如表2所示。表2 LED数码显示电路面板ABCDEFGPLC

7、Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3Q2.4Q2.5Q2.6（三）、 I/O地址表输入地址表如表3所示：表3输入地址表编号地址说明功能1I0.0按钮SB1启动2I0.1按钮SB2停止3I0.2信号S1接入S1料斗满信号4I0.3信号SQ1接入SQ1车未到位信号5I0.4信号SQ2接入SQ2车装满信号输出地址表如表4所示：表4输出地址表编号地址说明功能编号地址说明功能1Q0.0接指示灯D1车装满D1亮6Q0.5接指示灯L2车到位L2亮2Q0.1接指示灯D2料斗下口下料D2亮7Q0.6接指示灯M1控制电动机M1转3Q0.2 接指示灯D3料斗满D3亮8Q0.7接指示灯M2控制电动机M2转4Q0.3接指示

8、灯D4料斗上口下料D4亮9Q1.0接指示灯M3控制电动机M3转5Q0.4接指示灯L1车未到位L1亮10Q1.1接指示灯M4控制电动机M4转 （四）、配料过程分析（1）初始状态系统启动后，红灯L2（Q0.5）灭，绿灯L1（Q0.4）亮，车未到位，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1（I0.2）置为“0”（料斗中的物料不满），进料阀开启进料，D4（Q0.3）亮。当S1置为“1”（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为“0”。（2）装车过程装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开SQ1（I0.3）置为“1”，红灯信号灯L2（Q0.5）亮，绿灯

9、L1（Q0.4）灭，车到位；同时启动电动机M4（Q1.1），经过3s后，再启动M3（Q1.0），再经3s后启动M2（Q0.7），再经过2s最后启动M1（Q0.6），再经过3s后才打开出料阀，D2（Q0.1）亮，物料经料斗出料。按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行二 、自动配料系统的设计 （一）、PLC编程软件STEP7及其应用 （1）PLC的工作原理PLC通电后，需要对硬件和软件作一些初始化的工作。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，初始化后反复不停地分阶段处理各种不同的任务，这种周而复始的循环工作模式称为扫描工作模式。 （2）读取输入在PLC的存储器中，设置了一片区域来存

10、放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入过程映像寄存器和输出过程映像寄存器。CPU以字节为单位来读取输入/输出过程映像寄存器。 （二）、自动配料系统的设计自动配料系统的控制是采用PLC实现的，本小节主要介绍的是PLC部分程序的实现过程。自动配料的流程图如图2所示：否否是否是否开始料斗配料料斗是否装满？是启动开关SQ1启动M3启动M2启动M1启动D2是否有故障？是否停机？车是否装满？M2停止M3停止M4停止LED数码显示M1停止结束是同时启动M4图2自动配料流程图 （二）、启动程序启动时首先按下启动开关SB1，进入初使状态，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF

11、（料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4）。当S1置为ON（料斗中的物料已满）则停止进料（D4灭）。程序如表5所示：表5启动程序步序指令器件号说明步序指令器件号说明0LDI0.0SB1自保持22LRD1OM0.023AT372ANI0.124SQ1.0，1M3启动3=M0.025TONT38，+30延时3秒4LDM0.026LRD读栈5LPS入栈27AT386ANI0.228SQ0.7，1M2启动7=Q0.3D4亮29TONT38，+30延时3秒8LRD读栈30LRD读栈9AI0.231AT3910=Q0.2D3亮32SQ0.6，1M1启动11LRD读栈33TONT40，+30延时3秒12A

12、NI0.434LRD读栈13=Q0.4L1亮35AT4014LRD读栈36=Q0.115AI0.437LPP出栈16=Q0.5L2亮38AI0.518LRD读栈39RQ0.1，119AI0.440=Q0.020S Q1.1，1M4启动41=M0.121TONT37，+30延时3秒 （三）、正常时停止程序停止时先停止最前一条皮带机(A)，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机，即ABCD。（四）、有故障时停止程序某条传送带发生故障时，该皮带机及其前面的传送带立即停止，而传送带以后的传送带待运完后才停止。例如，M1有故障时，M1立即停止，经过3秒后，M2停，再过3秒M3停，再过3秒M4停。部分程序如表

13、6所示：表6有故障停止程序步序指令器件号说明步序指令器件号说明0LDI0.6M1有故障8TONT47，+50定时5秒1RQ0.6，1M1停止9LDT472=M0.410RQ1.0，1M3停止3LDM0.4启动定时11LDT47启动定时4TONT46，+50定时5秒12TONT48，+50定时5秒5LDT4613LDT486RQ0.7，1M2停止14RQ1.1，1M4停止7LDT46启动定时 （五）、有重物时停止程序当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，经过5秒，M3停，再过5秒，M4停。表7 LED

14、数码显示主程序步序指令器件号说明步序指令器件号说明0LDI0.7M2有故障4ANI0.7复位按钮1ANI0.1互锁5ANI1.0复位按钮2CALLSBR-1调用6ANI1.1复位按钮表8 LED数码显示主程序步序指令器件号说明步序指令器件号说明3LDNI0.6复位按钮7CALLSBR-4调用 三、系统改进与完善在自动配料系统中，如果想随时检查系统运行状况而且能在发生故障且自动报警，那么必须要有一套监控系统与PLC进行结合，于是就考虑设计一套自动配料的监控系统。 （一）、监控系统的功能介绍运行方式：手动操作。用户界面：界面美观易于操作。实时监控：界面动态跟随硬件的运行过程，每一步都可以完整的显示

15、在组态王的界面上，并可以实现手动控制。报警功能：系统有自动报警功能，当系统发生故障时，监控画面会跟随PLC自动实现停机操作。 （二）、前配料监控系统的控制过程 自动称料控制单元主要为l0台称重控制仪表，PLC作为辅助控制系统，计算机人机界面显示配比参数（配方）及监控记录实时数据。在自动控制方式下，单击前配工艺画面中自动配料“启动”按钮，或前配控制柜“启动”按钮，称重控制仪表就按设定好的配方打开10台秤的称料阀。自动配料是将已经称好的原料按一定的顺序投放到搅拌锅中，同时开启搅拌和加热。在固定顺序方式下，各种原料的放料顺序是固定的，不可改变。在可编程序方式下，各种原料的放料顺序可根据配方在人机界面上人为设定。结束语本文的主要内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述、配料系统工作原理和配料控制系统的总体设计，重点描述了包括硬件设计、编程