煤场取料机的plc控制系统设计(编辑修改稿)

煤场取料机的plc控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

关 闭 合中 控 位 启 动初 始 位 置开 始结 束慢 速 左 行 电 机 启 动耙 车 1 启 动电 机 快 速 左 行 启 动堆 选 择 信 号到 达 限 位 开 关 1到 达 限 位 开 关 2刮 板 停 止皮 带 停 止 慢 速 左 行 电 机 停 止 耙 车 1 停 止延 时 1 0 秒快 速 右 行 启 动到 达 限 位 开 关 5电 机 快 速 右 行 停 止刮 板 启 动皮 带 启 动 慢 速 右 行 电 机 启 动耙 车 2 启 动电 机 快 速 右 行 启 动到 达 限 位 开 关 3到 达 限 位 开 关 4刮 板 停 止皮 带 停 止 慢 速 右 行 电 机 停 止 耙 车 2 停 止延 时 1 0 秒快 速 左 行 启 动电 机 快 速 左 行 停 止电 机 快 速 右 行 停 止电 机 快 速 左 行 停 止右 堆 备 妥左 堆 备 妥取 料 机 取 料取 料 机 取 料图 12 取料机工艺流程图 主要研究内容及组织结构安排 本文主要研究内容是取料机外部控制电路的设计、 PLC 控制程序设计和上位组态界面的制作，以及对控制程序的组态仿真。 第二章主要介绍取料机的硬件电路设计，主要包括取料机的电气回路和控制回路设计，以及一些PLC 输入输出与处理器之间的连线关系。 第三章主要是输入输出标签的绘制燕山大学本科生毕业设计 (论文 ) 6 以及 PLC 逻辑控制梯形图的编程及调试。 第四章主要是介绍上位组态界面的绘制和 系统的通讯连接，最后完成对控制指令的测试。 第 2章 取 料机控制系统硬件设计 7 第 2 章 取料机控制系统硬件 设计 设计任务要求 (1)行走装置电 机的正常运转控制。 由于初始取料信号的不同，行走电机的转动方向相反，因此要使左右行进驱动的电机进行互锁，已确定取料机动作的唯一性和确定性。 (2)耙车电机的摆速控制。 耙车电机的作用是驱动耙车在一定的范围内进行摆动，左右都有极限位开关，摆动的速度要和慢速电机的转速和刮板的速度进行协调，摆动过快或过慢都会导致系统负荷过大而出现故障。 (3)刮板电机的控制。 刮板电机的转速需和悬臂皮带电机的转速进行协调，过多的输出煤料可能会导致皮带的断裂。 (4)悬臂皮带电机的控制。 悬臂皮带电机工作的异常直接会导致系统的瘫痪，大量煤 料的堆积会对系统造成超大的负荷，而且会降低煤料的输送效率。 取料机硬件系统 电气回路及 技术参数 取料机由机械部分和电气控制部分两部分组成，机械部分主要由车架、耙车、刮板、轮子等部分组成。 与电气传动有关的技术的参数如下： (1)行走 快速电机 的 技术参数 电气 回路 如图 21： 电机 型号为 YA132S4 电压 AC380V 的电机，功率 kW。 断路器型号为 DZ4763。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 当电机在运行过程中电压、电流或电机主回路的温度出现异常时，主回路中的断路器和热继电 器就会起到保护电路的作用，防止电机在异常条件下工作运行，以免损坏电机的寿命。 当主回路中 KM1 闭合时，快速电机将会正转，此时对应取料机快速左行，取料机将在接下来的一段时间内在左堆取料。 由于在控制电路中 KM1 和 KM2 的继电器进行了互锁，电气回路中的 KM KM2 不会同时闭合，这对电机也起到了一定的保护作用。 (2)行走慢速电机 的技术参数 燕山大学本科生毕业设计 (论文 ) 8 电气回路如图 22：型号为 YA8014 额定功率 电压 AC380V L 1L 2L 31 Q FK M 1 K M 2K H 1V WM~U L12L32QFKM3KM4KH2VM~U 图 21 行走 快速电机电气回路 图 22 行走 慢速电机电气回路 的电机。 断路器型号为 DZ4763。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 在慢速电机的控制回路里也设 置了电机正反转互锁，其动作机制和快速电机一样。 (3) 耙车 1 电机 的技术参数 电气回路如图 23：额定功率 电压 AC380V。 断路器型号为DZ4763。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 在耙车 1 电机的控制回路里也 设置了电机正反转互锁，其动作机制和快速电机一样。 (4) 耙车 2 电机 的技术参数 电气回路如图 24：额定功率 电压 AC380V。 断路器型号为第 2章 取 料机控制系统硬件设计 9 DZ4763。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 在耙车 2 电机的控制回路里也设置了电机正反转互锁，其动作机制和快速电机一样。 L 1L 2L 33 Q FK M 5 K M 6K H 3V WM~U L12L36QFKM9KM10KH6VWM~U 图 23 耙车 1 电机电气回路 图 24 耙车 2 电机电 气回路 (5) 刮板电机 的技术参数 电气回路如图 25：电机型号 YA280M4 电压 AC380V， 功率为 90kW。 断路器型号为 CM1225L。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 (6) 悬臂皮带电机 的技术参数 电气回路如图 26：电机型号 YA280S4 电压 AC380V，功率为 55 kW。 断路器型号为 DZ4763。 主回路中的低压断路器和热继电器起过热过载保护电路的作用。 燕山大学本科生毕业设计 (论文 ) 10 L 1L 2L 34 Q FK M 7K H 4V WM~U L12L35QFKM8KH5VWM~U 图 25 刮板电机控制回路 图 26 悬臂皮带电机电气回路 主要硬件电路控制设计 (1) 行走 快速电机的 电气 控制 电气 控制回路如图 27 所示。 快速电机采用直接启动方式。 控制回路是一个典型的正反转电路 ，当快速电机上电后，开关打到中控位， PLC 会收到快速电机的备妥信号， 系统发出驱动命令，它等待系统给它的驱动信号，当系统的快速正转驱动信号发出后，继电器 1K 得电， 1K 得电后使得浮点 1K闭合，浮点闭合后使得继电器 KM1 得电， KM1 的浮点是控制快速电机正转的开关， KM1 得电 使得它的浮点闭合，快速电机正转，快速电机正转对应取料机向左行走。 在正转 电路里加入了一个反转接触器的常闭触点，这样就保证了正转时不能反转。 当系统的快速反转驱动信号发出后，继电器 2K 得电， 2K 得电后使得浮点 2K 闭合，浮点闭合后使得继电器 KM2 得电， KM2的浮点是控制快速电机正转的开关， KM2 得电使得它的浮点闭合，快速电机反转，快速电机反转对应取料机向右行走。 在反转 电路里加入了一个 正 转第 2章 取 料机控制系统硬件设计 11 接触器的常闭触点，这样就保证了 反 转时不能 正 转。 在取料完成后，即碰到限位开关 2 和限位开关 4 后，会有定时器进行计时，在保证煤料已经彻底 取完后，计时结束时会驱动快速电机正转或反转，其启动原理和上述过程一致。 中 控 快 速 正 转 驱 动中 控 快 速 反 转 驱 动0 00 1D O 0 :D O 0 :D I 1 :D I 1 :D I 1 :0 00 10 2备 妥正 转 应 答反 转 应 答C O M 2C O M 2C O M 11 K2 KK 1K M 1K M 2Q 3L 11 Q FS T PCOLS AK H 1H L 2K M 1K M 2S T LS T R1 K 2 KK M 2K M 1H L 3K M 1H L 4K M 2H L 1K 1K H 1N 图 27 行走 快速电机 电气 控制电路 (2) 行走 慢速电机的 电气 控制 电气 控制回路如图 28 所示。 慢速电机也是采用直接启动方式。 控制回路 也 是一个典型的正反转电路 ，当慢速电机上电后，开关打到中控位， PLC会收到慢速电机的备妥信号，进而系统发出驱动命令，它等待系统给它的驱动信号，当取料机碰到限位开关 1，并且悬臂皮带、刮板和耙车都启动后，系统的慢速正转驱动信号发出，继电器 3K 得电， 3K 得电后使得浮点 3K 闭合，浮点闭合后使得继电器 KM3 得电， KM3 的浮点是控制慢速电机正转的开关， KM3 得电使得它的浮点闭合，慢速电机正转，慢速电机正转对应取料机向左行走。 在正转 电路里加入了一个反转接触器的常闭触点，这样就保燕山大学本科生毕业设计 (论文 ) 12 证了正转时不能反转。 当取料机碰到限位开关 3，并且悬臂皮带、刮板和耙车都启动后，系统的慢速反转驱动信号发出，继电器 4K 得电， 4K 得电后使得浮点 4K 闭合，浮点闭合后使得继电器 KM4 得电， KM4 的浮点是控制慢速电机正转的开关， KM4 得电使得它的浮点闭合，慢速电机反转，慢速电机反转对应取料机向右行走。 在反转 电路里加入了一个 正 转接触器的常闭触点，这样就保证了 反 转时不能 正 转。 中 控 慢 速 正 转 驱 动中 控 慢 速 反 转 驱 动0 20 3D O 0 :D O 0 :D I 1 :D I 1 :D I 1 :0 30 40 5备 妥正 转 应 答反 转 应 答C O M 2C O M 2C O M 13 K4 KK 3K M 3K M 4Q 3L 12 Q FS T PCOLS AK H 2H L 6K M 3K M 4S T LS T R3 K 4 KK M 4K M 3H L 7K M 3H L 8K M 4H L 5K 3K H 2N 图 28 行走 慢速电机 电气 控制电路 (3) 耙车 1 电机的 电气 控制 电气 控制回路如图 29 所示。 耙车 1 电机也是采用直接启动方式。 控制回路 还 是一个典型的正反转电路 ，当耙车 1 电机上电后，开关打到中控位，PLC 会收到耙车电机的备妥信号，进而系统发出驱动命令，它等待系统给它的驱动信号，当取料机碰到限位开关 1，并且悬臂皮带和刮板都启动后，系第 2章 取 料机控制系统硬件设计 13 统的耙车正转驱动信号发出，继电器 5K 得电， 5K 得电后使得浮点 5K 闭合，浮点闭合后使得继电器 KM5 得电， KM5 的浮点是控制耙车 1 电机正转的开关， KM5 得电使得它的浮点闭合，耙车 1 电机正转，耙车 1 电机正转对应取料机耙车 1 向前摆动。 在正转 电路里加入了一个反转接触器的常闭触点，这样就保证了正转时不能反转。 当碰到耙车 1 前限位开关，系统的耙车 1反转驱动信号发出，继电器 6K 得电， 6K 得电后使得浮点 6K 闭合，浮点闭合后使得继电器 KM6 得电， KM6 的浮点是控制慢速电机正转的开关， KM6得电使得它的浮点闭合，慢速电机反转，慢速电机反转对应取料机向后摆动。 在触碰到耙车 1 后限 位开关时，耙车 1 正转启动，由此往复运行，直到左料堆取料结束。 在反转 电路里加入了一个 正 转接触器的常闭触点，这样就保证了 反 转时不能 正 转。 中 控 耙 车 正 转 驱 动中 控 耙 车 反 转 驱 动0 40 5D O 0 :D O 0 :D I 1 :D I 1 :D I 1 :0 60 70 8备 妥正 转 应 答反 转 应 答C O M 2C O M 2C O M 15 K6 KK 5K M 5K M 6Q 3L 13 Q FS T PCOLS AK H 3H L 1 0K M 5K M 6S T LS T R5 K 6 KK M 6K M 5H L 1 1K M 5H L 1 2K M 6H L 9K 5K H 3N 图 29 耙车 1 电机 电气 控制电路 燕山大学本科生毕业设计 (论文 ) 14 (4) 耙车 2 电机的 电气 控制 电气 控制回路如图 210 所示。 耙车 2 电机也是采用直接启动方式。 控制回路。