基于三菱FX—2N系列PLC的四節傳送帶模擬控制設計

侯芳 李子都

摘 要：文章以模擬某企業的四節傳送帶的PLC控制為例，通過I/O分配、接口電路圖、工作原理圖、梯形圖，故障分析等方面介紹如何用三菱FX-2N機型PLC來控制4節傳送帶。關鍵詞：PLC；傳送帶；控制

隨著我國工業生產的飛躍發展，自動化程度的迅速提高，工件的拆卸、轉向、輸送、裝配等作業的自動化，己越來越引起人們的重視，各大企業及超市為了提高工作效率和加快生產進度，逐步使用傳送帶進行搬運貨物或者物品。

PLC是英文Programmable Logic Controller的簡稱，翻譯為中文即可編程邏輯控制器。作為一種數字運算操作的電子系統，PLC的設計以在工業環境中的應用為目標[1]。 PLC優勢突出：可靠、抗干擾；具有較強的通用性，可改變控制程序，便于使用；有強大的功能，適用范圍比較廣；易于編程與掌握；有利于控制系統設計與施工工作量的降低；小巧輕便、耗能小，容易維護[2]。

1 控制要求及PLC機型選擇

1.1系統控制要求

本設計是基于PLC的4節傳送帶的控制系統。該系統應滿足以下控制要求：用4條皮帶運輸機的傳送系統，分別借助4臺帶動機的帶動作用，在啟動之時，首先進行最末一條皮帶機的啟動，在1 s延時過后，按順序對其他皮帶機予以啟動。在啟動停止之時，首先需停止處于最前端的皮帶機，直至料運送結束之后，按順序對其他皮帶機予以停止。示意如圖1所示。 首先需要畫出控制流程圖，然后利用基本指令設計控制程序，其次要畫出梯形圖，并進行調試控制。

1.2 PLC類型的選擇

選擇PLC主要從以下兩方面考慮：一方面是PLC要進行容量大小的選擇。另一方面是對哪家公司PLC與外設進行選擇。

首先，I/O的點數：對被控燈組的輸入進行科學的把控，PLC的選型以輸出點數的總需求量為基礎，仔細列出輸入點與輸出點。其次，進行I/O點總數的實際統計，基于這一結果添加15 %-20%的備用量，為后期的調整與擴充提供便利。

在三菱PLC FX家族中，FN-2N是最為先進的一個機型，它具有處理速度快、可擴展、能夠對多種需求予以滿足等優勢，在工廠自動化的應用中極具靈活性，控制力強大。

FX-2N為由16路至256路輸入/輸出的應用廣泛的一種選擇方案。FX-2N具有小型化、高速度與高性能的特征，在FX系列中的檔次最高，屬于一種超小型的程序裝置。除了具有輸入/輸出16-256點的獨立功能之外，在多個基本組件之間的連接中同樣具有適用性，另外，還可以進行控制模擬與定位控制等，是一種能夠對多樣化且廣泛化需求予以滿足的PLC[3]。

在基本單元上進行擴展單元或模塊的連接，輸入/輸出組合十分靈活。可對16/32/48/64/80/128點的主機予以選用，擴展可對最小8點的模塊進行應用。能夠以電源與輸出形式為依據自由選擇[1]。

基于此，設計選用三菱FX-2N機型。

2 硬件配置及I/O端口分配

2.1硬件配置

（1） PLC試驗裝置一臺；（2）四級傳送帶系統模板一塊。具體示意如圖2所示。

2.2 110端口分配

I/O端口分配設置如表1所示。

2.3傳送帶硬件接線操作步驟

主機模塊的COM和輸出端的COMI，COM2等連接；主機模塊的24+， COM分別接在實驗單元的V+，COM；打開主機電源將程序下載到主機中；啟動并運行程序觀察傳送帶控制現象。

3 梯形圖程序設計

通過對起保停經典電路的使用及順序控制電路的使用，設計如圖3所示的梯形圖。

4故障分析

以A故障為例：X1為Ml （YI）的故障點，X2為M2 （Y2）的故障點，X3為M3 （Y3）的故障點，X4為M4 （Y4）的故障點，都是行程開關。Ml上有重物A時故障，經過Is延時后，Ml停，再過Is，M2停，再過Is，M3停，再過Is，M4停。結合既定條件進行程序的編寫與上機，調試實驗程序，調試工作一直持續到取得預期的設計結果時結束。參考如圖4所示的梯形圖。

在此僅以A故障為例介紹故障如何處理，B，C，D故障不再一一介紹。

5結語

本設計中我們應用了順序控制設計法，對4節傳送帶的PLC控制有了更多的認識。我們在編程過程中首先使用的是“起保停”經典控制法，并且在逐步修改的過程中逐漸將程序完善。對可能出現的故障進行了分析，希望對PLC在工業的應用起到一定的參考作用。

[參考文獻]

[1]史國生.電氣控制與可編程控制器技術[M].北京：化學工業出版社，2005

[2]陳偉明.電氣控制及PLC控制技術[M]北京：交通大學出版社，2010

[3]范次猛.可編程控制器原理與應用[M].北京：理工大學出版社，2006