PLC技術(shù)在皮帶輸送機(jī)中的設(shè)計(jì)與研究

王 濱， 方 博

(江西應(yīng)用工程職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程系， 江西 萍鄉(xiāng) 337042)

0 引 言

隨著工業(yè)自動(dòng)化和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，皮帶輸送機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。它是運(yùn)用皮帶作為牽引，并且承載貨物作連續(xù)性輸送的機(jī)械設(shè)備，具有運(yùn)量大、效率高、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，主要用于一些散碎原料與不規(guī)則物品的輸送，是物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分[1]。西門(mén)子S7-200系列PLC具有強(qiáng)大的功能，適用于各行各業(yè)的自動(dòng)化控制，其使用范圍可覆蓋和替代繼電器接觸器的簡(jiǎn)單控制，甚至是更加復(fù)雜的自動(dòng)化控制領(lǐng)域。下面我們就使用西門(mén)子S7-200系列PLC作為皮帶輸送機(jī)的自動(dòng)化控制核心，實(shí)現(xiàn)皮帶輸送機(jī)在多種工作方式下的啟?？刂坪捅O(jiān)測(cè)保護(hù)，從而保障皮帶輸送機(jī)安全可靠經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1 皮帶輸送機(jī)的工作示意圖與控制要求

1.1 皮帶輸送機(jī)的工作示意圖

皮帶輸送機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)滾筒、輸送帶、機(jī)架、保護(hù)系統(tǒng)和工作指示燈等部件組成[2]。文中的皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)由三臺(tái)皮帶輸送機(jī)組成，并且在每臺(tái)皮帶輸送機(jī)上裝有相應(yīng)的指示燈和保護(hù)裝置，用來(lái)監(jiān)視和保障皮帶輸送機(jī)的正常運(yùn)行。具體見(jiàn)圖1。

圖1皮帶輸送機(jī)工作示意圖

1.2 皮帶輸送機(jī)的控制要求

該系統(tǒng)通電后，如果按下順序啟動(dòng)按鈕，電鈴就會(huì)響起來(lái)，提示工作人員皮帶輸送機(jī)將會(huì)開(kāi)動(dòng)，注意安全。6秒鐘后，電鈴?fù)Ｖ构ぷ鳎?號(hào)皮帶輸送機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，3號(hào)皮帶輸送機(jī)指示燈亮起。6秒鐘后，2號(hào)皮帶輸送機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，2號(hào)皮帶輸送機(jī)指示燈亮起。6秒鐘后，1號(hào)皮帶輸送機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，1號(hào)皮帶輸送機(jī)指示燈亮起。這就是皮帶輸送機(jī)順序啟動(dòng)的過(guò)程。如果此時(shí)按下逆序停止按鈕，1號(hào)皮帶輸送機(jī)就會(huì)停止工作，1號(hào)皮帶輸送機(jī)的指示燈熄滅。6秒鐘后，2號(hào)皮帶輸送機(jī)就會(huì)停止工作，2號(hào)皮帶輸送機(jī)的指示燈熄滅。6秒鐘后，3號(hào)皮帶輸送機(jī)就會(huì)停止工作，3號(hào)皮帶輸送機(jī)的指示燈熄滅。這就是皮帶輸送機(jī)逆序停止的過(guò)程。皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，只要按下緊急停止按鈕或者是某一臺(tái)皮帶輸送機(jī)出現(xiàn)卡死或過(guò)載現(xiàn)象，所有的皮帶輸送機(jī)將會(huì)同時(shí)停止工作，以此防止經(jīng)濟(jì)的損失和事故的發(fā)生。此系統(tǒng)具有非常方便的拓展功能，可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要，加減系統(tǒng)所使用的皮帶數(shù)量，軟件部分只要作相應(yīng)的調(diào)整和修改即可，在延遲時(shí)間的修改上也很方便，只需要調(diào)整軟件中定時(shí)器的數(shù)字便可以完成。

控制過(guò)程如下：

順序啟動(dòng)按鈕→3號(hào)皮帶輸送機(jī)啟動(dòng)→2號(hào)皮帶輸送機(jī)啟動(dòng)→1號(hào)皮帶輸送機(jī)啟動(dòng)

逆序停止按鈕→1號(hào)皮帶輸送機(jī)停止→2號(hào)皮帶輸送機(jī)停止→3號(hào)皮帶輸送機(jī)停止

2 PLC的硬件與軟件設(shè)計(jì)

為了達(dá)到該裝置的總體控制要求，這里采用西門(mén)子S7-200系列PLC對(duì)萍礦機(jī)械制造廠的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)試，PLC設(shè)備的外部接線圖和輸入輸出端口分配表分別見(jiàn)圖2和表1。

圖2 PLC設(shè)備的外部接線圖

皮帶輸送機(jī)的工作方式有多種多樣，可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際控制要求，結(jié)合PLC設(shè)備的外部接線圖和I/O端口分配表，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際生產(chǎn)需求的順序功能圖及相應(yīng)的梯形圖。這里改造設(shè)計(jì)的順序功能圖和梯形圖分別見(jiàn)圖3和圖4。

表1 輸入輸出端口分配表

圖3順序功能圖

3 皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行和調(diào)試

設(shè)備通電后，可以從電腦中的PLC程序監(jiān)控到每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，按下順序啟動(dòng)按鈕I0.0，電鈴Q0.0就會(huì)響起，定時(shí)器T37開(kāi)始定時(shí)。6秒后，電鈴Q0.0停止工作，3號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.3和指示燈Q0.6開(kāi)始工作，定時(shí)器T38開(kāi)始定時(shí)。6秒后，2號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.2和指示燈Q0.5開(kāi)始工作，定時(shí)器T39開(kāi)始定時(shí)。6秒后，1號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.1和指示燈Q0.4開(kāi)始工作，完成皮帶輸送機(jī)的順序啟動(dòng)過(guò)程。如果此時(shí)按下逆序停止按鈕I0.4，1號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.1和指示燈Q0.4停止工作，定時(shí)器T40開(kāi)始定時(shí)。6秒后，2號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.2和指示燈Q0.5停止工作，定時(shí)器T41開(kāi)始定時(shí)。6秒后，3號(hào)皮帶輸送機(jī)Q0.3和指示燈Q0.6停止工作，定時(shí)器T42開(kāi)始定時(shí)。6秒后，皮帶輸送機(jī)回到初始狀態(tài)，完成皮帶輸送機(jī)的逆序停止過(guò)程。皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，只要按下緊急停止按鈕I0.5或者是熱過(guò)載繼電器I0.1、I0.2、I0.3當(dāng)中任何一臺(tái)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，所有的皮帶輸送機(jī)將會(huì)同時(shí)停止工作，以此防止經(jīng)濟(jì)的損失和事故的發(fā)生。

圖4梯形圖

4 結(jié) 語(yǔ)

萍礦機(jī)械制造廠的皮帶輸送機(jī)使用PLC技術(shù)后，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)，逆序停止，故障停止等功能，運(yùn)行狀況良好。提高了企業(yè)的自動(dòng)化管理水平和生產(chǎn)效率，減少了人員的配置和事故的發(fā)生率，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。用戶在使用時(shí)可根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈活設(shè)置，可以在不更改硬件裝置的情況下，改變PLC的設(shè)計(jì)程序便可以滿足不同的生產(chǎn)要求，操作簡(jiǎn)單[3]。由此可見(jiàn)PLC運(yùn)用在皮帶輸送機(jī)中的控制技術(shù)值得推廣與應(yīng)用。