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毕业设计(论文)-单片机控制步进电机在包装袋切割中的应用.doc 37页
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毕业设计(论文)-单片机控制步进电机在包装袋切割中的应用
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Abstract II
第一章 包装袋切割系统介绍 2
1.1包装袋切割系统的功能要求 2
1.2 包装袋切割系统概述 2
第二章 步进电机的控制方法选择 5
第三章 系统硬件电路设计 7
3.1 单片机最小系统 7
3.1.1 AT89C51概述 7
3.1.2 系统电源 8
3.1.3 时钟电路和复位电路 9
3.2 拨码开关电路 10
3.3 数码管显示电路 11
3.4 驱动电路设计 13
3.4.1 步进电机对驱动电源的要求 13
3.4.2 驱动放大电路 14
3.4.3 驱动芯片的选择 14
3.4.4 步进电机与ULN2003驱动芯片的连接电路 15
3.5 步进电机的脉冲分配 16
3.6步进电机的选型 17
3.6.1 步进电机的工作原理 17
3.6.2 步进电机的选择 19
第四章 软件程序设计 21
4.1程序流程图 21
4.1.1 键盘、数码管显示流程图 21
4.1.2 脉冲程序流程图 21
4.1.3主程序流程图 22
4.2 程序设计 24
第六章 设计结论 28
参考文献 30
包装袋切割控制系统设计
专业班级：07自动化1班
学生姓名：
指导老师：
职称：副教授
摘要 本设计主要是研究单片机控制步进电机在包装袋切割中的应用。在此以AT89C51单片机作为主控芯片，利用单片机产生环形脉冲的频率来控制步进电机的转速，从而决定步进电机带动传送带的袋料自动进给和刀片切割速度。可以根据不同的袋料设置步进电机不同的转速，使得在单位时间可生产出不同数量的产品，并在数码管上显示出每分钟生产的产品个数，还可以控制步进电机的转动方向。
本设计设定步进电机的三级转速，分别用三个拨码开关进行选择。每次在电机启动前只允许有一个转速拨码开关进行设置，如果有两个或两个以上转速拨码开关进行了设置，在启动按钮按下后电机不会启动并且会点亮二极管进行报警提示。在启动步进电机工作后，当再有参数拨码开关拨动后，不进行中断，以免无意之中的按键变化使步进电机转速或方向变化，引起生产出现错误，生产出不符合要求的产品。
硬件结构由主控芯片AT89C51单片机、 8255A扩展的拨码开关电路和数码管显示电路、电机驱动电路、石英多谐振荡电路和步进电机控制传送带的袋料进给和刀片切割系统构成。软件采用模块化设计，通过运行一系列子程序，如拨码开关扫描、数码管显示、脉冲信号发送等控制步进电机运行来实现包装袋的切割。
关键字：包装袋
数码管显示
The design of bag cutting control system
Abstract This design is the study of step motor controlled by single chip microcomputer in application of cutting of the sack. This mainly to AT89C51 microcontroller chip, produced by single-chip frequency of loop pulse control of step motor speed, thereby stepping motor driven belt bag material automatic feeding and blade cutting speed. Can be set according to different bag material different stepper motor speed, made in unit time producing a different number of products, and in the digital display on a number of products per minute, you can also control of stepping motor rotation direction.
This design set the three-level speed of stepper motor, respectively in three dial switch to select it. Each time, before the motor starts, only allowed to have a set speed dial switch, if you have t
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52页59页57页52页48页45页49页57页44页76页潜龙单片机实验台
图片供参考，配置未含电脑本产品已通过2项专利申请，专利申请号：ZL,ZL6&设计理念l&入门容易，简洁而不简单为了使入门容易，我们采用简单易懂的版面设计，从最基本的一个跑马灯开始就让您无缝地切入教学。别看实验台体积巨大，每个模块都如此轻巧，当你在教学时可以把任何一个模块带入课堂，并且大部分的模块在保证安全的前提下反面是镂空的。这使得您可以让学生一目了然看到，并可以触摸到，这点很重要。因为我们深知，感性认识的重要性。当然你可以放心安全问题，我们对可能产生安全隐患的部分都做了防护。l&人体工学，美观而舒适传统的立式实验桌，多采用立式屏结构。这种结构使得学生操作大部分实验时需要站立，易于疲劳，视角向前不利于思考。同时由于立屏的高度较高，学生上实验课时视线受遮挡，不便于老师讲解。潜龙采用模块平放结构，使得视线趋于自然向下，如同平时读书写字。靠近用户侧又略带倾斜，使得操作时更加方便。同时抬头时视线使得毫无遮挡。可以方便地听讲，老师亦可观察实验情况。l&注重细节，一见倾心的质感潜龙严格采用光洁度，厚度都符合高品质要求的铝材。每块木板都真材实料，厚度都到达或以上，并进行了定制家具级的封边工艺。黑色的木纹与银色的经典组合，让您一见倾心，永恒经典。从桌子的高度，到每个模块背后的处理，甚至各个孔的位置，潜龙都进行了精心的考虑。一切细致考虑只为了能使更加美观，方便，耐用。l&高度开放，激发创新潜龙采用模块化设计，我们并不简单的，单独设计模块，而是将模块间联系，可能性，功能性做了综合考虑，加上十多年的研发经验，使得潜龙模块日趋经典与开放。潜龙提供经典实验项目，我们建议用户利用高度开放性的模块，设计出自己的实验项目。l&贴近实际，易于拓展潜龙通过十几年与用户市场沟通，获得了宝贵的实际经验。我们深知教学与实际生产结合的重要性。所以不管是从实验项目的设计，还是特别设计了多达几十种的实训包。超声波，雾化器等等一系列的打包模块。l&易于管理，维护方便潜龙设计了不同以往的漂亮柜子，如同您家里的家具般让人舒适，上乘的脚轮易于移动与固定。同时可选配仪器放置隔板，资料放置隔板等贴心设计，让您轻松，漂亮地放置常用仪器与实验时需要查询的资料。同时潜龙采用精致的小模块设计，单独故障不会导致整个系统的破坏。如有损坏，仅需替换相应小模块即可，方便又省心。&配置清单(*带星号为选配模块)序号名称型号及规格实训桌尺寸采用符合人体工学的平斜面设计，所有模块平斜放于桌面固定槽内，实验视线同读书一样，自然往下，利于思考。同时解决传统立式结构的视线遮挡，无法看见教师教学的问题。工艺上采用优质铝材，以上黑色木板，家具级封边工艺，带个柜子，优质铰链，铝合金把手，带个可锁式脚轮便于移动。电脑推车尺寸采用铝合金结构，16mm以上黑色木板，家具级封边工艺，带个脚轮，带电脑位，伸缩键盘托板。51单片机主机模块芯片在系统下载设计同时可选择&指令代码完全兼容传统,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。电源模块±，±，带位插座，电源指示，漏电保护。仿真器模块DICE-KEIL&USB仿真器(USB通讯接口，使用软件显示模块共块位跑马灯位数码管动态显示6×点阵屏×绘图液晶显示屏字符型液晶显示屏继电器模块路继电器（带驱动）指令模块键盘接口个独立键盘接口路位开关量输入矩形键盘接口（可选）模块1模拟电压输出等级电平指示有源时钟发生器模块2ADC&STC12C5A60S2&内置,8路高速10位(250K/S)DAC&TLC5615模拟电压输出等级电平指示有源时钟发生器交直流电机控制模块直流减速电机交流减速电机光电开关计数输出步进电机控制模块步进电机水平移动装置闭环控制装置传感器配接模块路传感器接口路光电隔离口13扩展模块芯片，芯片14温度传感器模块15通讯线通讯线16编程线ISP编程电缆17排线排线18电子连线实验连线19接近开关接近开关*20创新传感器模块1. 倾斜检测传感器模块:倾斜30~45度，低电平有效. &&2. 凝露检测传感器模块: 相对湿度达94％RH以上时，电阻将急速增加，到相对湿度在100％RH时，电阻值趋向∞3. 触摸检测传感器模块: 触摸开关电极加放大、整形、比较电路，最终产生TTL信号.4. 火焰检测传感器模块: 火焰检测响应时间<1s；5. 紫外检测传感器模块：(UVA, 波段范围420 nm-320 nm) 和中波紫外线 (UVB, 波段范围 320 nm-275 nm )&6. 气体检测传感器模块：适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置，探测可燃气体、烟雾300 to 10000ppm振动检测传感器模块；7. 振动检测传感器模块：双路信号输出；8. 超声波测距模块: 角度15度,距离2cm~4m；9. 数字光强度检测模块：传感器内置16bitAD转换器，光照度范围：0-65535 lx，标准NXP IIC通信协议10. 无线数据通讯模块：工作在2.4~2.5GHz，发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA。11. 人体红外感应模块：感应距离3~7 米,可通过电位器调节。12. 粉尘检测传感器模块：可灵敏检测直径1 微米以上的粒子，内置加热器可实现自动吸入空气*21DAQ创新实验模块需提供软件相关证书证明正版1. USB接口，带光耦隔离芯片。2. 配套上位机软件，带丰富的互动性。下位机进行操作时上位机软件可以实时做出对应反应。可完成15类开环与闭环实验。3. 实时显示各接口情况，对运行代码情况了如指掌。可完成十五个控制实验项目：&①交通信号灯的自动控制 ②机器人自动扫地雷 ③加工中心刀库捷径方向选择控制 ④驱动步进电机的控制 ⑤舞台艺术灯饰的控制 ⑥四层电梯的控制 ⑦LED数码管显示控制实验 ⑧交流电机Y/Δ形起动的控制 ⑨液体混合装置的自动控制 ⑩水塔水位自动控制 ⑾四级传送带的模拟运行 ⑿邮件分拣系统的模拟运行 ⒀数字逻辑分析仪实验 ⒁ 温度压力实验 ⒂连线自动捡测系统&*22串并转换模块芯片四位数码管静态显示仿的口状态指示*23总线模块总线卡总线时钟芯片总线*24EDA扩展板标配扩展板。可选*25小车运动模块直流减速电机机构四路两种位置传感器检测限位保护功能*26智能物料搬运模块搬运机构传感器检测机构限位保护功能接供料机构*27气泵实验室共用气泵*28二维运动控制二维运动机构限位保护功能二相步进电机独立开关电源*29ARM主机系列芯片ARM主机模块硬件资源：（1）&CPU：STM32F103ZET6;(LQFP144脚,片上集成512K&flash、64KRAM、12Bit;ADC、DAC、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等资源);(2)板上外扩512K&SRAM,&2M&NOR&FLASH&（板上支持最大1024kSRAM，16M的NOR&FLASH）满足大容量数据采集、处理及分析要求;(3)板上外扩128M或256M&NAND&FLASH（标配128M）满足彩屏上丰富的图片存储、数据表格存储，文件管理等应用;(4)&一路CAN通信接口,驱动器芯片SN65VHD230;(5)&两路RS232接口;(6)&一路RS485通信接口;(7)&一个SD卡座SDIO控制方式;(8)&一个I2C存储器接口，标配24LC02(EEPROM);(9)&一个SPI存储器接口，标配AT45DB161D(DATA&FLASH);(10)&一路ADC调节电位器输入;(11)&三路ADC输入接线端子引出;(12)&两路PWM输出接线端子引出;(13)&两路DAC输出接线端子引出;(14)&一个蜂鸣器、五个用户&LED灯、一个电源指示灯，一个&USB通信指示灯;(15)&四个用户按键，一个系统复按键。*30ARM仿真器ARM仿真器*31MSP430单片机主机模块芯片*32MSP430下载器MSP430下载器*33单片机主机模块芯片*34下载器下载器*35PIC单片机模块芯片*36编程器TOOP2004*37蓝牙模块蓝牙模块，配蓝牙接收器&选配实训对象:序号实训包名称配件说明配件名称数量1智能语音遥控机器人51单片机系统、语音识别模块，电机驱动模块，机器人模型，配件、技术资料1套通过51单片机系统实现对语音模块的读取，从而实现对机器人动作的语音控制。2智能语音遥控小车51单片机系统、语音识别模块，电机驱动模块，小车模型,&配件、技术资料1套通过51单片机系统实现对语音模块的读取，从而实现小车动作的语音控制。3超声波倒车雷达51单片机系统、超声波测距模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套使用一对超声波传感器，单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示4环境测试仪51单片机系统、环境测试模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套通过检测环境温度和湿度，并通过单片机接收数据，实时显示当前温度值和湿度值。5出租车计价器51单片机系统、液晶显示模块、直流电机模块、配件、技术资料1套直流电机模拟车轮，用霍尔传感器测里程，用LCD显示里程、单价、总价、等信息6数字式多路温度采集系统51单片机系统、DS18B20模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套对8组DS18B20同时进行温度采集和显示7数据采集系统51单片机系统、数据采集模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套采用AD转换器转换模拟信号，再通过单片机送到液晶模块，显示转换后的数字量8交通灯控制系统51单片机系统、交通灯模块、配件、技术资料1套用LED发光二极管模拟交通灯，数码管显示倒计时秒数9电机控制系统51单片机系统、直流电机控制模块、四相步进电机模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套51单片机系统，通过PWM方式控制直流电机转速，并用霍尔传感器测速。51单片机系统驱动四相步进电机进行正转，反转和停止操作。10公交车报站器51单片机系统、语音录放模块、配件、技术资料1套公交车报站，语音提示，可进行语音录放控制11热释红外报警仪51单片机系统，热释电红外传感器测温模块、配件、技术资料1套&使用热释红外传感器，实现非接触测量人体、物体热释红外信号检测，并通过蜂鸣器报警。12数字电子钟51单片机系统、日历时钟模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套&年、月、日、星期、时、分、秒显示，程序中可设置初值13俄罗斯方块游戏51单片机系统、液晶显示模块、配件、技术资料1套&单片机实现俄罗斯游戏，用LCD显示，键盘控制14电子称51单片机系统、压力传感器模块、信号放大转换模块、法码（3只）、液晶显示模块、4*4矩阵键盘、配件、技术资料1套&测量物体质量，LCD1602液晶依次显示：重量值|输入的单价值|待测物体的总价格.可通过下面4*4矩阵键盘输入单价，然后将砝码放上托盘，再按&“计算”键，计算出总价格。重新称重时，按下“退格”键，重复以上步骤。提供法码，量程500克15考勤机51单片机系统、读卡器模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套&IC卡应用于考勤机，身份识别，记录考勤数据。16SD卡读写器51单片机系统，SD卡读写模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套&通过51单片机，读写SD卡，SD卡需自配，并在液晶上显示SD卡读写的数据。17MP3音乐播放器51单片机系统、MP3播放模块、耳机、配件、技术资料1套&通过51单片机系统对实验板SD卡读写，源代码可以通过本实验板播放几乎所有常用码率的MP3/wma/mid/mav音频文件。18无线数据传输系统51单片机系统、无线通信模块、配件、技术资料1套&无线数据传输模块实现数据传输，注：用户至少配两套系统才能完成传输功能19基于CAN总线的汽车车窗控制51单片机系统、CAN通讯模块、液晶显示模块、配件、技术资料1套&通过51单片机系统对CAN总线方式通信，控制车窗的开合（模拟），并通过液晶显示CAN总线通讯数据20网络家电51单片机系统、以太网通讯模块、配件、技术资料1套&通过51单片机系统控制以太网模块实现与PC机端调试小助手双向数据通讯，（模拟）空调的启动、停止和设置21GSM通信系统51单片机系统、GSM网络通信模块（SIM卡自备）、配件、技术资料1套&单片机控制GSM通信模块实现自动拔号、通话和发短信功能。22GPS定位51单片机系统、GPS模块、液晶显示模块整合到一块PCB板上、GPS天线、配件、技术资料1套&单片机读取GPS模块信号：时间、经度、纬度、海拔、移动速度等，用LCD显示23可燃气体报警仪51单片机系统、可燃气体检测模块、配件、技术资料1套&使用可燃气体传感器，调理电路进行信号调理，单片机根据信号进行报警。24流量液位检测自动供水（带红外遥控）51单片机系统、透明供水系统模型、水泵、流量检测传感器模块、液位检测传感器、红外遥控器、配件、技术资料1套&单片机实时检测并在LED数码管上实时显示水流量信息，同时根据液位情况，控制水泵进行自动供水控制，水流量可手动进行调节。系统带红外遥控系统。25汽车无钥匙启动系统51单片机系统、触摸传感器模块、直流电机控制模块、配件、技术资料1套&51单片机系统，根据采集到触摸传感器模块的信号，启动或停止汽车工作（由小直流电机模拟）。26火灾感应报警系统51单片机系统、火焰检测传感器模块、直流电机控制模块、配件、技术资料1套&51单片机系统，根据采集到火焰检测传感器模块的信号，来控制蜂鸣器和LED发光二极管声光报警。27汽车自动雨刮器系统51单片机系统、凝露传感器模块、配件、技术资料1套&51单片机系统，根据采集到凝露传感器模块的信号，来控制LED发光二极模拟雨刮器的启停28汽车倾斜检测报警装置51单片机系统、倾斜传感器模块、配件、技术资料1套&51单片机系统，根据采集到倾斜传感器模块的信号，来控制蜂鸣器和LED发光二极管声光报警。29汽车舒适度检测装置51单片机系统、振动检测传感器模块、配件、技术资料1套&51单片机系统，根据采集到振动检测传感器模块的信号，并用LED发光二极管闪动的频率来模拟汽车振动的频率。30空气质量检测系统51单片机系统、空气质量传感器模块、配件、技术资料1套51单片机系统，根据采集到空气质量传感器模块的信号，来判断空气质量。31DICE-SXB实训箱&环境测试仪1个使用温度、湿度、光强传感器，测量环境温度和湿度及光线明暗，结果可通过LCD液晶屏显示。超声波传感器1个单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示。七色发光手电1个通过单片机控制多色LED手电筒。动画显示仪1个通过单片机控制LCD液晶显示动画。红外测温仪1个通过红外线来测量温度，带激光瞄准，结果在LCD液晶中显示。球型显示器1个通过单片机控制LED旋转，在球体上产生动画。动画可通过上位机软件编辑。电烤箱1个带双灯管加热装置，可透过玻璃看到加热过程。射频卡1个非接触式IC模块
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基于plc的四级传送带控制系统的设计论文 I基于PLC的四级传送带控制系统的设计毕业论文目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论1第二章方案论证2第一节传送带的控制方式2一、继电接触器控制方式2二、单片机控制方式2三、PLC控制方式2第二节传送带控制方式的确定3第三章传送带介绍5第一节传送带的发展历史5第二节传送带的现状5第三节传送带常见问题及处理方法5第四节传送带的发展方向6第四章可编程控制器的概述7第一节PLC的基本概念7第二节PLC的基本结构7第三节PLC的工作原理8第五章主要器件的选型9第一节PLC型号的选择9一、PLC的选型原则9二、PLC型号的确定12第二节电机型号的选择12第三节按钮及保护装置的选型12一、刀开关12二、按钮13三、继电器13四、热继电器13五、熔断器13六、接触器14七、断路器15第六章硬件设计16第一节电机过载断相保护电路16一、电动机在起动和运行过程中可能发生的故障和保护特点16二、电动机保护器对故障信号的采样方法17三、时基电路NE555的电路原理简析18四、HBHQ01电动机断相过载保护器20五、JD6型全电子式多功能电动机保护器21II六、JD6等相似电动机保护器的故障检修要点23七、电动机保护器故障维修实例24八、电动机保护器的控制接线24第二节变频器25一、变频器的原理25二、变频器的组成部分27三、变频调速系统的抗干扰对策29四、常见变频器故障判断及处理30五、变频器与外围设备的接线32六、变频器的配线34七、本设计变频器的选择35第三节电机的自耦变压器降压启动36第四节硬件总接线38第七章软件设计40第一节软件设计流程图40第二节系统软件控制要求41一、初始状态41二、启动操作41三、停止操作41四、故障停止42第三节I/O地址分配42第八章软件仿真43第一节启动部分的仿真43第二节停止部分的仿真45第三节故障停止部分仿真48结论49参考文献50附录1系统程序功能图52附录2系统程序梯形图53附录3硬件接线图57外文资料59中文翻译66致谢701第一章绪论作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用，因此，PLC的应用也就成为了一个热点问题。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。此次毕业设计的课题内容即为PLC在四级传送带控制系统中的应用。其研究的主要内容是四级传送带的顺序启动和逆向顺序停止，以及出现故障时PLC和系统对其的处理。整个系统可显示各皮带输送带的运行状况，并对整个过程会出现的所有情况做出了合理的自动控制，是极具实用价值的一项自动化应用实例。2第二章方案论证第一节传送带的控制方式一、继电接触器控制方式继电接触器控制系统是使用按钮、开关、行程开关、继电器、接触器等组成的控制系统。它通过电气触点的闭合和分断来控制电路的接通与断开，实现对电动机拖动系统的起动、停止、调速、自动循环与保护等自动控制。优点具备控制器件结构简单、价格低廉、控制方式直观、容易掌握、工作可靠易维护等优点。缺点这些电器的机械动作寿命是有限的，必须按时更换损坏的电器，否则会影响系统的可靠性。另外，根据加工工艺的要求，需要改变控制逻辑关系时，必须修改线路，重新安装配线，这对现代机床的控制要求是很不适应的。普通车床是应用非常广泛的金属切削工具，目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业中仍大量使用。由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在着固有缺陷。由于它是利用布线组成各种逻辑来实现控制，需要大量机械触点，因此可靠性不高；当改变生产流程时要改变大量的硬件接线，甚至重新设计系统，要耗费大量的人力物力，花费很多时间。因而造成了这些企业的生产率低下，效益差，反过来这些企业又没有足够的资金购买新的数控车床。二、单片机控制方式依据单片机目前的发展状况，单片机控制的优点是A、成本较低。由于现在单片机的价格相对都比较低，而且外围电路的元器件价格也不高，所以整体设计起来，成本比较低。B、可以对外部存储容量根据需要进行扩展，设计可以相对比较灵活。C、由于现存有许多已经设计很完善的子程序，在系统软件设计中可以直接调用，减少较大工作量。单片机虽然有一个五脏俱全的微计算机，但由于本身无自开发能力，必须借助开发工具来开发应用软件，以及对硬件系统进行诊断。另外，单片机内的ROM比较小，所以在设计中系统必须在外面配置EPROM电路和扩展电路。其缺点为A、系统硬件设计相对比较复杂，硬件设计包含扩展电路部分和系统配置电路部分，系统电路设计工作量相对较大，影响系统开发的时间。B、系统的抗干扰能力相对较差，很难保证系统的可靠性和稳定性。C、系统需要自己设计电源，而且不能保证系统的可靠运行。D、维护维修相对比较麻烦，维修需要的时间也相对较长。三、PLC控制方式可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。A、使用方便，编程简单。采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试3容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。B、功能强，性能价格比高。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。C、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。D、可靠性高，抗干扰能力强。传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/101/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。E、系统的设计、安装、调试工作量少。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。F、维修工作量小，维修方便。PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故。第二节传送带控制方式的确定可编程序控制器PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。选PLC的优点A、采用PLC控制则PLC采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好LC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作。B、PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序。PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。C、PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围4宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且PLC具有计数功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。因为PLC控制有上述优点，所以本设计采用PLC来控制传送带。5第三章传送带介绍第一节传送带的发展历史17世纪中，美国开始应用架空索道传送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的传送带输送机相继出现。1868年，在英国出现了皮带式传送带输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，传送带输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。第二节传送带的现状目前发达国家的胶带生产工艺装备和试验测试设备已达到相当先进和完善的地步，整个生产工艺连续化,普遍采用计算机控制,使成型、硫化、磨削、切割等工艺设备和功率试验机等测试设备实现了高度机电一体化,操作人员少,生产效率高,产品质量相当高。如德国的SCHOLZ公司、BERSTORFF公司、日本的神户公司等专业生产此类专用设备某些大的橡胶公司如PIRELL公司和GATES公司等也可自行设计制造此类设备。但引进这些厂家的设备价格相当昂贵,一为国产设备价格的3～10倍,从而使其在国内的推广应用受到约束。从20世纪80年代末开始,国内少数有实力的厂家,如上海胶带股份有限公司、无锡橡胶厂、贵州大众橡胶有限公司、洛阳橡胶制品厂、宁波伏龙同步带有限公司原宁波同步带总厂、宁波凯驰胶带有限公司、苏州盖茨霓塔传动带有限公司等相继从德国或美国引进了部分新型传动带生产设备,开始生产切边V带、同步带和多楔带,产品很受用户青睐,市场销路相当不错。这些先进生产设备的引进,对提高我国胶带行业的工装水平,改善落后状况起到了积极的推动作用。但我们应该清醒地认识到,拥有先进设备的毕竟只是少数厂家,而其他大多数厂家的生产设备仍十分落后,成型工艺无恒张力装置,只实现了自由张力下的成组成型,不少企业还采用手工操作硫化工艺大多数企业仍采用颚式平板硫化机分段硫化而拥有动态疲劳试验机的只有5、6家,行业整体测试手段落后,也是我国传动带质量不高的一个重要原因。为了提高我国胶带行业的装备水平,目前,国内已有数家高校或企业在开发研制新型传动带生产设备,较突出的有青岛化工学院、哈尔滨工业大学、西北工业大学、福建三明橡机设备公司等,他们均是在消化、吸收引进设备的基础上,根据国情和自身的条件,进行国产化研制的。就设备的技术含量、自动化程度和生产线配备来说,以青岛化工学院研制的设备最为先进和齐全。该院于1996年承担了“九五”国家重点科技攻关项目“橡胶V带及同步带成套设备开发”,并于2000年4月初通过了国家科委的项目验收。与会专家一致认为,该项目包括主机、辅机和工装模具在内的全套生产线设备均达到甚至超过国际同类设备的先进水平,完全可以替代进口。目前,该院在国内已占据技术领先位置,并在不断地进行创新设计,设备价格仅为进口设备价格的1/3～1/5。6第三节传送带常见问题及处理方法传送带运行时输送带跑偏是最常见的故障之一。跑偏的原因有多种，其主要原因是安装精度低和日常的维护保养差。安装过程中，头尾滚筒、中间托辊之间尽量在同一中心线上，并且相互平行，以确保输送带不偏或少偏。另外，带子接头要正确，两侧周长应相同。在使用过程中，如果出现跑偏，则要作以下检查以确定原因，进行进行调整。输送带跑偏时常检查的部位和处理方法有（1）检查托辊横向中心线与带式输送机纵向中心线的不重合度。如果不重合度值超过3MM，则应利用托辊组两侧的长形安装孔对其进行调整。具体方法是输送带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧向输送带前进的方向前移，或另外一侧后移。（2）检查头、尾机架安装轴承座的两个平面的偏差值。若两平面的偏差大于1MM，则应对两平面调整在同一平面内。头部滚筒的调整方法是若输送带向滚筒的右侧跑偏，则滚筒右侧的轴承座应当向前移动或左侧轴承座后移；若输送带向滚筒的左侧跑偏，则滚筒左侧的轴承座应当向前移动或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。（3）检查物料在输送带上的位置。物料在输送带横断面上不居中，将导致输送带跑偏。如果物料偏到右侧，则皮带向左侧跑偏，反之亦然。在使用时应尽可能的让物料居中。为减少或避免此类输送带跑偏可增加挡料板，改变物料的方向和位置。传送带除了上述跑偏问题，还经常出现磨损、划伤、破损、搭接部位开裂等问题，这些设备问题的出现不仅加快了传送带的损坏，而且造成物料的漏撒和浪费，通常出现传送带设备问题以后，企业都是通过缝补、加热硫化或者报废更新，这些方式都不能很好的解决设备问题，报废更新更是造成了设备采购成本的上升。现在欧美国家通过对高分子复合材料的研究，发现高分子橡胶材料针对传送带磨损、划伤、破损、搭接部位开裂等问题可进行有效解决，在线现场快速修复。第四节传送带的发展方向未来传送带设备将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达440公里以上带式输送机的单机长度已近15公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的“带式输送道”。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的传送带设备。7第四章可编程控制器的概述第一节PLC的基本概念早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER,PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（PERSONALCOMPUTER）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC自1969年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。第二节PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为A、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在1015）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去B、中央处理单元（CPU中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。C、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。D、输入输出接口电路现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。E、功能模块8如计数、定位等功能模块。F、通信模块如以太网、RS485、PROFIBUSDP通讯模块等。第三节PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。A、输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。B、用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。C、输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电就进入输路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。9第五章主要器件的选型第一节PLC型号的选择一、PLC的选型原则在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。（一）输入输出（I/O）点数的估算I/O点数是可编程序控制器的一个简单明了的性能参数，也是应用计算机赛最直接的参数。在机型选择时必须注意一下问题产品手册上给出的最大I/O点数的确却含义，由于各公司的习惯不同，所给出的最大I/O点数含义并不完全一样，有的给出的时I/O总点数，即包括输入也包括输出，也就是手册上给出的点数是输入点数和输出点数之和，有的则分别给出最大输入点数和最大输出点数。要分清模拟量I/O点数和数字量I/O点的关系。有的产品模拟量I/O点数要占数字量I/O点数，有的产品则分别独立给出且互相并无影响。远程I/O的考虑，对于较大的控制系统，控制对象较为分散，一般都要采用远程I/O，在选择机型时，要注意可编程序控制器是否具有远程I/O的能力和能驱动远程I/O点数。智能I/O的考虑，在机型选择考虑I/O点数的同时，还要考虑智能I/O的能力，具有智能I/O模板可方便的解决高速计数，闭环控制等特殊的控制功能。I/O点数的余量，无论如何，在系统硬件设计中要留有充分的I/O点数作为备用，这主要时基于二方面的考虑，一是系统设计的更改，如果不留有充分的余量，一旦系统设备调整，控制功能增加，就要全部推翻原有设计好的系统，造成不必要的损失；二是手册上给出的最大I/O点数都是在理想情况下获得的参数，一旦满负荷运行，就要影响整个系统的响应速度和可靠性，给系统带来不良的影响，为了保证所设计的控制系统的正常运行，在系统硬件设计时，建议根据实际I/O点数留有20％～30％的余量。（二）存储器容量的估算在初步估算时，对于仅需开关量控制的系统，将I/O点数乘以8，就是所需的存储器的字数，这一要求一般都能满足，在只有模拟量输入，没有模拟量输出的系统中，一般要对模拟量信号作数据传送，数据滤波和比较运算等操作。估算时可为每路模拟量准备100个存储器字，在既有模拟量输入又有模拟量输出的系统中，一般要对模拟量作闭环控制，涉及的运算相当复杂，需要的用户存储器比只有模拟量输入时要多一些，估算时可为每路模拟量准备200个存储器字，当模拟量路数较少时，应将系统适当增大，反之则应将系10统适当减小。由于本人编程水平有限，在考虑存储器的容量时，多留了一些裕量。在自动测量，自动存储和对系统补偿等正常场合，对存储器的要求是很大的，有时甚至要求可编程序控制器有十几K字的甚至几十K字的存储容量。在选择可编程序控制器的型号是不应盲目追求过高的性能指标，在I/O点数和存储器容量方面应留有一定的裕量。作为单机小规模控制使用的场合，由于工艺简单、程序固定，多数使用EPROM存储器或EPROMRAM存储器。对于大、中规模的可编程序控制器，往往用于工艺比较复杂且多变的场合，程序改变较多，因此一般都使用CMOSRAM存储器，且有后备电池，以便关机时存储信息。存储器的选择有两种方法一种是根据编程实际使用的节点数计算，这种方法可精确地计算出存储器实际使用容量，缺点是要编完程序之后才能计算；另一种方法，也是我们常用的方法是估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按下面给出的公式进行估算。代替继电器MKM10DI5DO（51）模拟量控制MKM10DI5DO100AI（52）多路采样控制MKM{10DI5DO100AI1采样点025}（53）需开关量控制MI/O点数8（54）式中，DI数字（开关量）输入信号DO数字（开关量）输出信号AI模拟量输入信号KM每个节点所占有存储器字节数M存储器容量（三）可编程序控制器物理结构及控制方式的选择根据物理结构，可以将可编程序控制器分为整体式和模块式。整体式每一I/O点的平均价格比比模块式的便宜，小型控制系统一般使用整体式可编程序控制器。模块式的可编程序控制器的功能扩展方便灵活，I/O点数的多少、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类和块数等的选择，比整体式可编程序控制器灵活的多，模块式可编程序控制器还具备多种特殊I/O模块供用户选用，可完成各种特殊的控制任务，在判断故障范围和维修时更换模块等也很方便。因此较复杂，要求较高的系统一般采用模块式可编程序控制器。系统如有模拟量闭环控制、快速响应、高速计数、通信联网和运动控制等特殊要求，可以选用有相应特殊I/O模块的可编程序控制器计数，也可以选用内置相应功能的整体式可编程序控制器。控制方式可分为独立式、集中式和分布式等，而在本次输煤系统的设计中采用了两台PLC控制，按其所要完成的任务，设计中采用的是集中式控制方式。11（四）CPU的能力CPU的能力是可编程序控制器最重要的性能指标，也是机械选择时首要考虑的问题。实际上I/O点数，响应速度和软件功能都属于CPU的能力，后面分点提出，这里只说明除此之外的CPU能力。可编程序控制器的CPU能力还应包括处理器的个数，根据处理器的个数和位数就可粗略了解该可编程序控制器的基本特征；CPU的存储器的性能，存储器是存放程序和数据的地方，从使用角度考虑存储器的性能主要是可供用户使用的存储器能力。它应包括存储器的最大容量，可扩展性，存储器的种类。存储器的容量选择在下一点将单独提出，存储器扩展性和种类多少则体现了系统构成的方便和灵活；中间标志，计时器和计数器的能力，这一性能实际上也体现了软件功能。中间标志的多少和类型对系统的使用性能具有一定关系，如果构成的系统庞大，控制功能复杂，就需要较多的中间标志。对于计时器和计数器不但要知道它们的多少，还要知道它们的计时和计数范围。其它的性能参数，包括电流消耗，工作环境要求，寿命时间等。总之，CPU的能力是一种综合的性能指标，而且要根据实际需要进行选择，以满足工作应用的要求。（五）响应速度对于数字量控制为主的工程应用项目，可编程序控制器的响应速度都可满足实际需要，不必给以特殊的考虑。对于模拟量控制的系统，特别是具有较多闭环控制的系统则必须考虑可编程序控制器的响应速度。考虑响应速度主要是从二个方面考虑。一是可编程序控制器程序的语句处理时间，另一个是可编程序控制器的扫描周期。一般手册上都给出语句处理时间，而且是以处理1K的语句所需时间计算的。在实际应用中要注意逻辑处理指令和字处理主令所需时间是不同的，有的产品中给出每条指令的处理时间。在PLC中给出的扫描周期都是最大的扫描周期时间，而系统中实际运行的扫描周期则与系统所连接设备的多少和应用软件的多少及复杂程序有关。在机型选择时还应该注意最大的扫描周期是否可以重新设定，如果可以重新设定，适应性则更强。在有个特殊响应速度要求的情况下，还要考虑系统中断处理和直接控制I/O功能，这些功能可以随时处理，而不变扫描周期的限制，当然这些功能都是有一定的具体要求的，有的也与系统硬件配置有关。整个系统的响应速度还与输入输出有关，因为任何输入输出模板都有一定的时间滞后。总之，不同的控制对象对响应速度有不同的要求，要根据实际需要选择可编程序控制器，控制对象信号变化速度快，则要求响应速度快，控制对象信号变化速度慢，则要求响应的速度就不同。（六）可编程序控制器的指令系统由于可编程序控制器应用的广泛性，各种机型所具备的指令系统也不完全相同，现代的可编程序控制器的指令功能越来越强，内部元件的个数也越来越多。任何一种可编程序控制器都可以满足开关量控制系统的要求，如果系统要求完成模拟量与数字量的转换，PID闭环控制，运动控制等工作，可编程序控制器应有算术运算，数据传送等功能，有时甚至要求有开方、对数运算和浮点数运算等功能。在机型选择时，从指令系统方向应注意下述内容指令系统的总语句数，这一点反映了整个指令所包括的全部功能；指令系统的种类，主要应包括逻辑指令，运算指令和控制指令，具体的要求则与实际要完成的控制功能有关；指令系统的表达方式，指令系统的表达方式有多种；应用软件的程序结构图，程序结构有模块化的程序结构，有子程序式的程序结构；软件开发手段。在考虑指令系统这一性能时，还要考虑到软件的开发手段，一般的厂家对可编程序控制器都配有专用的编程器，提供较强的软件开发手段，有的厂家在此基础上还开发了专用软件，12可利用通用的微型机作为软件开发手段，这样就更加方便了用户的需要。（七）机型选择的其他考虑在考虑上述性能后，还要根据工程应用实际考虑其它一些因素，包括性能价格比，毫无疑问，高性能的机型必然需要较高的价格，在考虑满足需要的性能后，还要根据工作的投资状况来确定机型；备品备件的统一考虑，无论什么样的设备，投入生产以后都要具有一定数量的备品备件，在系统软件设计时，对于一个工厂来说应尽量与原有设备统一机型们这样就可减少备品备件的种类和资金积压，同时还有考虑备品备件的来源，所选机型要有可靠的订货来源；计数支持，选定机型时还要考虑有可靠的计数支持，这些支持包括必要的技术培训，设计指导，系统维修等内容。总之，在选择系统机型时要依据前面所述的根据，按照可编程序控制器本身的性能指标对号入座，选择合适的系统。二、PLC型号的确定根据以上选型原则本设计选用的PLC为三菱FX232MR型PLC。FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。FX2N系列具备如下特点最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。三菱FX232MR型PLC是交流电源、24V直流输入类型，其I/O总数为32点，输入为漏型16点，输出为继电器型也是16点，尺寸MM（宽）X（厚）X（高）为150X87X90。第二节电机型号的选择电机全部选择Y系列三相异步电动机。电动机的定子饶组为△接法，采用B级绝缘。型号为Y160M4型，其同步转速为1500R/MIN，级数为4级，额定功率为11KW，满载转速为1460R/MIN，堵转转矩与额定转矩比为22，最大转矩与额定转矩比为22，额定电流23A，功率因数084，效率88％。第三节按钮及保护装置的选型一、刀开关刀开关的作用为（1）、隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；或作为不频繁地接通和分断额定电流以下的负载用（2）、分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。在本设计中刀开关的作用为隔离电源，确保电路和设备维修的安全。根据系统的工作情况选用HR6250A型开启式刀开关。13二、按钮按钮是一种结构简单、应用广泛的主令电器。在低压控制电路中，用于手动发出控制信号。按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳组成，通常做成复合式，即具有常闭触点和常开触点。按钮在系统中有启动﹑停止﹑复位﹑清零﹑选择等作用。一般性的按钮可选用LA1822型，其中常开常闭触头各两个；紧急按钮可选用LA1822J型；当按钮作为选择开关时可选用带指示灯的按钮。可选用LA1911B/D。三、继电器继电器（英文名称RELAY）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。在本设计中，继电器的作用为控制接触器，从而控制电动机电路。选择3TH4V中间继电器。四、热继电器热继电器的种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其主要由热元件、双金属片、触头三部分组成。双金属片是热继电器的感应元件，它由两种不同线膨胀系数的金属机械辗压而成。热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中作电动机的过载保护。电动机在实际运行中，常遇到过载情况，过载时间长时，绕组温升超过了允许值是将会加剧绕组绝缘老化，缩短电机的使用年限，严重时甚至会使电机绕组烧坏。因此，凡电机长期运行时，都需要对其过载提供保护装置。选用热继电器主要应考虑的因素有额定电流或热元件的整定电流要求均应大于被保护电路或设备的正常工作电流。作为电动机保护时，要考虑其型号、规格和特性、正常启动时的启动时间和启动电流、负载的性质等。在接线时对星型联结的电动机，应选择带断相保护的热继电器。所选用的热继电器的整定电流通常与电动机的额定电流相等。在此系统中选用JRS560/F23A型的热继电器。五、熔断器熔断器是一种简单而有效的保护电器。在使用时，熔断器串接在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要用做短路保护。熔断器的容体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，容体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发声短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点14时，熔断器断切电路，从而达到保护电路的目的。（一）熔器类型的选择其类型应根据线路的要求、使用场合和安装条件来选择。例如用于电动机过载保护设时，一般要求熔断器容量不大，也不要求限流，但希望其安秒特性平稳；用于配电时，如短路电流较大，则选高分断能力或要求带限流作用的，如RT0系列；在经常发生故障的地方，最好选用可折式，如RC1A、RL1、RM10等系列；在易燃品的地方，当然禁止选用敞开式的，并且其快速性应该很好等。（二）熔断器额定电压的选择其额定电压应大于或等于线路的工作电压。（三）熔断器的额定电流的选择其额定电流必须大于或等于所装的熔体的额定电流。（四）熔体的额定电流的选择熔体的额定电流可按以下几种情况选择1对于电炉、照明等阻性负载的短路保护，应使熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。2保护一台电动机时，考虑到电动机启动冲击电流的影响。3要依据动作特性校验所选择熔断器以及上下级的配合，前者是熔断器自身特性于保护对象的匹配问题，后者是熔断器之间的配合问题，在要求时才进行校验。本设计的电动机采用自耦降压启动，降压起动电动机熔体额定电流（15～2）电动机额定电流，因此电机电路部分选择RT1963/45A型的熔断器，主电路部分选择RTA型的熔断器。六、接触器接触器时利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制（某些型别可达800安培）电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象，也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。交流接触器的选择A、持续运行的设备。接触器按6775算即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是6775A以下的设备。B、间断运行的设备。接触器按80算即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。C、反复短时工作的设备。接触器按116120算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116120A以下的设备。根据上述原则和本设计的特点，选择欧姆龙的CJ1932A型接触器。15七、断路器断路器（英文名称CIRCUITBREAKER，CIRCUITBREAKER）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开
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