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用PLC实现物料传送带的控制

摘要

本论文采用了德国西门子公司的S7-200系列PLC，完成了“物料传送带控制”的设计。详细介绍了PLC的控制原理与过程。在程序编制过程中选用了梯形图和语句表进行程序的编程。梯形图是用的最多的PLC图形编程语言，梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，它特别适用于开关量逻辑控制。

关键词：PLC传送带梯形图

引言

在生产过程、科学研究和其他产业领域中，电气控制技术的应用都是十分广泛的。在机械设备的控制中，电气控制亦比其他的控制方法使用得更为普遍。随着科学技术的开展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用，出现了可编程序控制器PLC，它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术应用广泛。目前PLC在我国的应用相当广泛，尤其是小型PLC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便。

PLC取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

在物料传送控制过程中，不但考虑到几个皮带机之间的时间间隔，还考虑到了当某台皮带机出现故障时的解决方法。另外，当某台皮带机上有重物时，还考虑到了其他皮带机的动作过程。

1、物料传送带控制原理

1.1、物料传送带控制结构

如〔图1〕所示

图1物料传送带控制结构图

1.2、物料传送带控制工作过程

本物料传送系统由四条皮带运输机组成，分别用四台电动机带动。启动时先启动最末一条皮带机，经过5s延时，再依次启动其他皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其他皮带机。

当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。

当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5s后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。

2、PLC选择

2.1、物料传送系统对PLC装置的要求

〔1〕从性能要求上考虑，应具有紧凑的设计、良好的扩展性以及强大的指令系统。

〔2〕从经济角度考虑，要求CPU的性能良好，经济耐用、调试维护方便等特点。

S7-200系列是德国西门子公司投入市场的小型机，在设计过程中采用先进的方法及组件，使其具有通常只有在大型机中才具备的功能，而且具有其他控制器不具备的功能。虽然是小型机，但其功能完善，性价比高，较适合我国国情，特别适合在轻工业中，小型企业中使用。所以在本次设计中，选用的是西门子的S7-200。

2.2、PLC控制软件

SIMATICS7-200编程软件是指西门子公司为S7-200系列PLC编制的工业编程软件的集合，其中STEP7-Micro/WIN32软件是基于Windows的应用软件。

编程软件STEP7-Micro/WIN32的根本功能是协助用户完成PLC应用程序的开发，同时具有设置PLC参数、加密和运行监视等功能。

STEP7-Micro/WIN32编程软件在离线条件下，可以实现程序的输入、编辑、编译等功能。

编程软件在联机工作方式下可实现上、下载，通讯测试及实时监控等功能。

程序中用到的地址有M〔内部继电器〕、T〔定时器〕、I〔PLC输入信号〕、Q〔PLC输出信号〕。

2.3、PLCI/O地址分配

(1)输入信号设有：

SB1、SB2、分别为主机的启动和停止输入点.I0.0、I0.5；表示负载或故障设定的A、B、C、D四个按钮分别接主机输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。

(2)输出信号设有：

KM1、KM2、KM3、KM4分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4。

〔图2〕所示

图2I/O地址分配

3、PLC程序

3.1指令程序

故障时的实验参考程序

步序

指令

步序

指令

0

LDI0.0启动按钮

23

=M4.0

1

OM1.0

24

LDM4.0

2

ANI0.5

25

TONT40,+50

3

SQ0.4,1D电机运行

26

LDT40

4

=M1.0

27

RQ0.2,1B电机停转

5

LDM1.0

28

=M5.0

6

TONT37,+50

29

LDM5.0

7

LDT37

30

TONT41,+50

8

SQ0.3,1C

31

LDT41

9

=M2.0

32

RQ0.3