山西******大學
工程學院
shanxishifandaxue gongchengxueyuan
課程設計說明書
ke cheng she ji shuo ming shu
課程名稱電氣控制與plc課程設計
課題名稱四級皮帶輸送機電氣控制電路
專業班級機電系 1001班
姓名學號指導教師黃
同組者趙***、劉****、孟**、
付***、李
2023年5月28日
課題：四級皮帶輸送機電氣控制電路
一.皮帶輸送機概況及控制要求
皮帶輸送機由4臺皮帶機組成，4臺皮帶機分別用4臺電動機(m1～m4)拖動，如圖1所示，控制要求如下：
圖1 皮帶輸送機系統示意圖
(1)啟動時先起動第一台皮帶機(m1)，經過10s延時，再依次起動其它皮帶機：
(2)停止時應先停止最後一台皮帶機(m4)，待料運送完畢後再依次停止其它皮帶機：
(3)當某台皮帶機發生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機後面的皮帶機待料運完後才停止。例如當m2故障時，m1、m2應立即停，經過10s延時後，m3停，再過10s後m4停。
二.設計任務
1.設計和繪製電氣控制原理圖或pc i/o接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程式清單。
2.選擇電氣元件，編制電氣元件明細表。
3.設計操作面板電器元件布置圖。
5.編寫設計說明書。
前言一.皮帶輸送機plc電氣控制系統設計背景及目的
皮帶輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。皮帶輸送機既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。
plc（programmable logic controller），是可程式設計邏輯控制器。它採用一類可程式設計的儲存器，用於其內部儲存程式，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向使用者的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種型別的機械或生產過程。plc是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。
它採用可以編制程式的儲存器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種型別的機械或生產過程。plc已經廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業。
隨著科學技術的發展，plc在我國各個工業控制領域中得到了越來越廣泛的應用。作為一名自動化專業的學生，我們不光要掌握好plc的理論知識，更需要學會將所學習到的理論靈活地應用到實踐當中去，這樣才能真正的掌握plc這門大有前途的技術。
本課程設計是我校自動化專業教學計畫中不可缺少的乙個綜合性教學環節，是實現理論與實踐相結合的重要手段。通過皮帶輸送機plc電氣控制系統這個課題的設計，我們要達到培養自身綜合運用本課程所學知識和技能去分析和解決本課程範圍內的一般工程技術問題，建立正確的設計思想，掌握工程設計的一般程式和方法的目的。通過課程設計可以得到工程知識和工程技能的綜合訓練，獲得應用本課程的知識和技術去解決工程實際問題的能力。
二.皮帶輸送機plc電氣控制系統設計步驟與內容
按照電氣控制系統的設計步驟，主要有以下幾個方面的內容：
1.首先，我們要根據皮帶輸送機的用途、基本結構、運動形式、工藝過程、工作環境和控制要求，查閱相關技術資料，比較各種控制方案的優劣，結合實際情況，確定最優的控制方案。
2.接下來，需要繪製皮帶輸送機電氣控制系統的plc i/o接線圖和梯形圖。電路圖設計時，根據設計需要先畫原理圖，畫的時候需要弄懂每乙個元器件的工作原理與接法，這需要參考大量的文獻資料；設計完成後需要與同學老師討論討論；以上步驟完成後還需要依照原理圖畫好接線圖，方便以後接線除錯，這樣能夠節省大量時間，並且出現故障的概率會大大降低。
這麼做是為了在出現故障的時候能夠依據電路原理圖與接線圖快速找到問題所在。
4.電路圖完成後也就是硬體平台搭建好後，就需要編寫程式。在工業控制領域中，需要編寫的程式不外乎plc與伺服驅動器的連線控制，plc與變頻器的連線控制，觸控螢幕與plc的連線控制。
這些在電路原理圖設計的時候就需要與軟體程式設計相聯絡起來或者說是同時進行，這樣能方便分配好相應的控制引腳關係，並且在出現故障的時候能知道到底是硬體故障還是軟體故障。
3.然後，根據設計的要求與特點，結合實際的條件，選擇合適的電器元件，列出電器元件明細表。
4.以上工作做完後就需要現場通電除錯。這個過程中可能會出現各種各樣的問題。在出現問題時，需要耐心，冷靜地分析各種出現問題的原因，
逐個地排除。
5.總結本次設計中遇到的問題與收穫，編寫設計說明書。
最後，。本報告編寫過程中由於作者水平有限，難免會出現錯漏之處，懇請各位指導老師批評指正。
第1章概述
皮帶輸送機又稱帶式傳動機，是一種連續運輸機械，也是一種通用機械。皮帶輸送機被廣泛應用在港口、電廠、鋼鐵企業、水泥、糧食以及輕工業的生產線。即可以運送散狀物料，也可以運送成件物品。
工作過程中噪音較小，結構簡單。皮帶輸送機可用於水平或傾斜運輸。皮帶輸送機還應用與裝船機、卸船機、堆取料機等連續運輸移動機械上。
皮帶輸送機由皮帶、機架、驅動滾筒、改向滾筒、承載託輥、回程託輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成。在大型港口或大型冶金企業，皮帶輸送機得到最廣泛的應用。其總長度可大十幾千公尺。
普通皮帶輸送機的提公升角度一般不大20度,原因是當皮帶輸送機的傾角大於20度時對大多數的物料來講都會發生物料下滑的情況，即物料在皮帶上的摩擦力過小發生下滑。對輸送煤炭的皮帶輸送機一般提公升角度不大於15度，對輸送燒結球團的皮帶輸送機提公升角度不大於12度。如果物料相對粒度較小，其提公升角度可選較大值。
特殊的皮帶輸送機其提公升角度可大於45度，其皮帶的構造是特殊製造的。在此不做詳述。 皮帶輸送機的驅動裝置由單個或多個驅動滾筒驅動，驅動電機也可以是單個電機或多個電機驅動。
一般驅動裝置包括電動機、減速機、液力偶合器、制動器或逆止器等組成。偶合器的作用是改善皮帶輸送機的啟動效能。制動器和逆止器是為了防止當皮帶輸送機停機時皮帶向下滑動。
皮帶輸送機的電氣保護和控制裝置主要有：拉繩開關、皮帶跑偏檢測開關、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測、皮帶秤。
皮帶輸送機所用的皮帶有多種選擇，如鋼芯帶，帆布芯帶，尼龍帶，聚脂帶等。對載荷較小的皮帶輸送機一般選擇帆布帶。如果皮帶的載荷較大時可採用鋼芯帶。
所謂鋼芯帶是皮帶中的芯部採用較細的鋼絲繩承受載荷皮帶輸送機的輸送能力可以為幾百千克/小時到萬噸/小時，皮帶的寬度可以從100-200mm到2600mm 皮帶輸送機的張緊裝置有多種形式。如重錘張緊，螺旋張緊，液壓張緊等。
皮帶輸送機的託輥一般採用槽形託輥組，個別情況採用吊掛式託輥組。 皮帶輸送機的承載託輥組的槽角一般選擇為30-35度。個別情況選擇40度槽角。
較少選擇大於或等於45度槽角的託輥組。
皮帶輸送機是散料連續運輸機械，是應用於短距離連續運輸的的重要機械裝置。
皮帶輸送機由4臺皮帶機組成，4臺皮帶機分別用4臺電動機(m1～m4)拖動，如圖1所示，控制要求如下：
圖1-1 皮帶輸送機系統示意圖
(1)啟動時先起動第一台皮帶機(m1)，經過10s延時，再依次起動其它皮帶機：
(2)停止時應先停止最後一台皮帶機(m4)，待料運送完畢後再依次停止其它皮帶機：
(3)當某台皮帶機發生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機後面的皮帶機待料運完後才停止。例如當m2故障時，m1、m2應立即停，經過10s延時後，m3停，再過10s後m4停。
（1）設計和繪製電氣控制原理圖或pc i/o接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程式清單。
（2）選擇電氣元件，編制電氣元件明細表。
（3）設計操作面板電器元件布置圖。
（4）上機除錯程式
（5）編寫設計說明書。
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