毕业设计（论文）-井下胶带运输机的控制进行plc改造

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1、绪论随着科学技术的发展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用，出现了可编程序控制器（PLC），它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术进入了一个崭新的阶段。可编程控制器以其可靠性极高，能经受恶劣环境的考验，使用极其方便的巨大优越性，迅速占领了工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品。当前，在我国广大矿山企业中的装备和技术改造，正在兴起广泛应用可编程控制器的热潮，其发展之势恰如数年前个人计算机在我国迅速推广一样，方兴未艾，如火如荼。广大工程技术人员已经认识

2、到可编程控制器的巨大优越性，许多人通过对进口设备、生产线的分析解剖认识了可编程控制器，还有许多人自己设计可编程控制器系统，取得良好成果后更引发深入了解可编程控制器的兴趣。本次毕业设计，面对井下胶带运输机继电器逻辑控制的众多问题，我选择了日本三菱FX2N系列超小型可编程控制器，对井下胶带运输机的控制进行PLC改造。本设计介绍了FX2N系列可编程控制器的结构组成、基本指令，胶带运输机外围各保护的接入方法。经改造，使胶带运输机控制融入更多的科技含量，适应科技进步，确保胶带运输机安全可靠的运转。第1章设计课题的选择1.1设备现状兖矿

3、集团东滩煤矿井下原使用的胶带运输机电控系统主要以继电器控制为主，依靠中间继电器、得电延时继电器、断电延时继电器、热继电器、起动停止按钮的组合实现胶带运输机的起动、停止和保护。-32-在胶带运输机电控保护回路中，运行指令由电气故障、机械故障、运输机故障、启动按钮、停止按钮组成。其中电气故障由涨紧电气故障、盘型闸电气故障、电机电气故障、机尾电气故障组成；机械故障由急停故障、减速箱油温故障、堆煤故障、涨紧过位故障、制动闸未张开故障组成；运输机故障由机头跑偏故障、机尾跑偏故障、胶带撕裂故障、胶带穿孔故障、涨紧液压站低压故障、欠速故障

4、。随着矿井服务年限的不断延长，井下胶带运输机电控系统中的继电器长期使用，接点氧化、线圈老化严重，电控系统的大部分继电器已经到了更换周期。为此，我从矿井的实际出发，选择了“井下胶带运输机PLC改造”的设计题目。1.2可编程控制器（PLC）概述1969年第一台PLC在美国出现，是20世纪60年代发展起来的一种新型自动化装置。可编程控制器是在工业环境中使用的数字操作的电子系统，它使用其内部存储器放在用户设计的程序指令，而这些指令用来实现逻辑运算、顺序操作、定时、计数及算术运算并通过数字或模拟的输入/输出来控制各种类型的机械和生产过

5、程。其硬件特征仅在于具有存贮器和输入/输出模块。七十年代后期，微处理器广泛应用于可编程控制器中，使其得到惊奇的发展。其功能不但早已不象早期产品——可编程序逻辑控制器那样，仅限于替代继电器系统完成顺序逻辑控制，而且具有很强的模拟量闭环调节，通讯网络、数据及文字处理，彩色图象显示等功能；因此，制造商就不再把他们的产品称为可编程逻辑控制器PLC，而改叫可编程控制器PC，但为了与个人计算机的缩写PC区别，仍将可编程控制器简称为PLC。现代的可编程控制器是计算机技术与传统继电器逻辑控制概念相结合的产物，从工业设备的概念来看，它是新一代

6、的通用型工业自动化控制装置，而从计算机技术的概念来看，它又是用于工业控制的计算机。在常规电气控制电路中，输入元件和输出元件的连接是通过导线连接的。而PLC的输入元件和输出元件的连接不是通过导线连接的，而是通过程序来连接的。所以不会发生常规电气控制电路所出现的问题。PLC的控制程序由编程器或计算机通过编程电缆输入到PLC中，还可以对PLC内部控制的状态和参数进行监控和修改，十分方便。当控制功能发生变化时，不必重新改接线（即不需要进行任何硬件的改动），只需改变程序就可以了。这种控制器程序编制比较简单，凡-32-能够设计继电器线路

7、的电气技术人员，只要学习并掌握了控制器的简单指令系统，就可以很方便地将继电器线路图转换为控制程序。有的控制器甚至可以直接输入线路图，使用人员甚至连指令系统都不需要学习了，可以把这种方法称为图形语言，使用上的方便性也是这种控制器受到欢迎的主要因素。上述的逻辑控制在工业控制中主要用于顺序动作的控制，它不能完成诸如温度、压力等的连续闭环控制，为此需要在可编程逻辑控制器的基础上增加以下部件：模拟数字转换器（A/D转换器），数字模拟转换器（D/A转换器）以及为实现闭环的PID调节及相关的软件。这种既可以完成逻辑控制又可以完成闭环控制的

8、控制器称为可编程序控制器（PLC），因此他们具有很广泛的应用。1.3继电器控制与PLC控制性能比较继电器是一种根据某种物理量的变化，使其自身的执行机构动作的电器。继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。检测机构的作用是接受外界输入信号并将信号传递给中间机构；中间机构对信