分布式控制课程设计
设 计 题 目：课题十——三段传送带的启动和停止控制 学 校： 院 系： 设 计 人 员： 指 导 教 师：
基于PLC、触摸屏的三级传送带顺序控制系统
1.课题背景
随着科技技术的发展，现在设备都有全自动生产功能。工人只要按下开始按钮就可以让传送带自己运转，在下班时按下停止按钮就可以停止了。为了能使传送带的起动和停止实现自动化，我们在设计中采用了顺序起动的操作。电路有自己判断故障的的能力，为我们的生产带来了方便。
PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。
在全球经济不景气的时候，PLC的市场销售仍然坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。
在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。
2.系统构成
三级传送带顺序控制系统如图1所示，由控制面板、触摸屏、PLC、隔板、交流接触器及热继电器、传送带驱动电机等构成。控制面板包括电路总启动、停止按钮；触摸屏用来提供友好的人机界面，能够完成控制面板功能。PLCS7-300(CPU314)是系统的控制核心；隔离板的作用是保护PLC，先由PLC驱动小型
继电器，再驱动交流接触器；热继电器起过流保护作用。
触摸屏 PLC S7-300
隔板 接触器 热继电器 电机 图1 三级传送带顺序控制系统
3.系统功能及任务分析
图2 传送带控制系统结构示意图
控制要求：
① 按下启动按钮，电动机M1运行，当行程开关SQ1检测到工件到来时，自动启动电动机M2运行。
②当行程开关SQ2检测到工件离开时，自动停止电动机M1运行。 ③当行程开关SQ3检测到工件到来时，自动启动电动机M3运行。
④当行程开关SQ4检测到工件离开时，自动停止电动机M2运行。 ⑤当行程开关SQ5检测到工件到来时，自动停止电动机M3运行。 ⑥可随时停车
4.硬件配置及I/O地址分配
本系统对PLC的I/O总要求为：6个开关量输入点，3个开关量输出点。综合考虑各方面因素及进一步发展的要求，设计选择西门子S7—300系列PLC为控制核心，CPU模块可选用CPU314，具体配置如图3所列。
开关量输入/输出模块的位置，决定了接入系统中模块I/O端子的物理地址，以便于程序设计。本系统的I/O地址分配如表2、表4所示。
图3 系统硬件配置状况
5．PLC编程
应用程序是PLC控制系统设计的关键环节之一。对于一个较复杂的控制系统，在具体设计应用程序之前，一般先要选择合理的程序结构。合理的程序结
构，不但能使编程工作简化，程序执行效率高、可读性强、可维护性好，而且还能起到事半功倍的效果。
线性化程序结构式小型、简单控制系统最常使用的结构，其特点是整个控制程序都放在组织块OB1中。
由前面对传送带系统控制要求进行分析，可以列出系统的电气元件表，输入、输出地址分配表，程序结构示意图，程序梯形图如下：
表1 传送带控制系统的电气元件表
控制电器符号 SB0 SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 KM1 KM2 KM3 PLC输入地址 元件 输出地址 对应外部设备 电机M1启动接触器 电器元件说明 启动按钮 停止按钮 一级工件行程开关 二级工件前行程开关 二级工件后行程开关 三级工件前行程开关 电机M1启动继电器 电机M1停止继电器 电机M2启动继电器 电机M2停止继电器 电机M3启动继电器 电机M1启动接触器 电机M2启动接触器 电机M3启动接触器 表2 输入地址分配表 对应传送带控制电器 启动按钮 停止按钮 一级工件行程开关 二级工件前行程开关 二级工件后行程开关 三级工件前行程开关 表3 中间继电器分配表
作用 电机M1启动辅助继电器 电机M1停止辅助继电器 电机M2启动辅助继电器 电机M2停止辅助及定期 电机M3启动辅助继电器 表4 输出地址分配表
继电器元件代号 KM1 电器元件代号 SB0 SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4
基于PLC触摸屏的三级传送带顺序控制系统
