物料输送线plc控制系统设计

现国内外的发展状况都是往集成和开放化方向发展，编程平台与计算机语言相结合。全集成自动化能把工厂的所有监控采集与控制用硬件和软件集成，把整个工厂的所有设备连接起来，并使所有设备运行，生产的安排、机器和工厂的情况等，通过数据采集查询，都能核算集成到一个系统里。

一、系统整体设计

1.控制系统的分析与确定

DCS为集散控制系统的英文（DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称，指的是控制危险分散、管理和显示集中。它是基于计算机技术、控制技术、通讯技术、图形显示技术，通过某种通讯网络，将分布在工业现场附近的现场控制站、检测站、操作管理站、控制管理站及工程师站连接起来完成分散控制集中操作的综合控制系统。

2.总体结构的确定

在一般情况下，监控系统是由现场控制级设备、过程控制级设备、监控管理级设备组成的多级体系，它们通过网络互相连接。过程及设备从过程对象中采集实时数据，按预先组态好的控制策略，接受操作人员的控制指示，从而实现对过程对象的实时控制；操作人员通过监控级设备、监视过程对象及控制装置的运行情况，并通过网络，向过程及设备发出指令，干预对过程对象的控制，同时进行数据分析和报表打印；管理级设备可以接受监控管理级按规定格式远传过来的数据，提供统一调度。

二、输送线的工艺研究及保养

1.输送线的工艺要求

引入PLC可编程控制器可以解决很多问题。其具有的保护内容有：胶带跑偏，胶带车控制回路故障，胶带控制凹路故障，位置信号丢失，堆料，满仓信号提示等。该系统的特点是：性能稳定，扩展能力强，技术含量高，维修、维护、系统改造方便灵活，遇到紧急事故能及时停车，发出声光报警信号，能及时适应生产现场需要，确保输送机的安全正常进行，具有广泛的适应性和推广价值。

2.输送线的日常保养

（1）输送线的输送带负荷过大出现打滑，超出了自身的负荷能力，此时应当减轻输送物料的运输量或者增加输送机的本身的承重力，避免打滑的现象出现。

（2）输送线的启动速度太快造成打滑，此时应当慢速启动或再次点动两下后重新启动，可以克服打滑的现象。

（3）初张力太小，原因是输送带在离开滚筒时的张力不够，造成输送带打滑，此时处理的方法是调整拉紧装置，加大初张力。

（4）滚筒的轴承损坏而不运转，原因可能是轴承内部灰尘积聚太多，或是没有及时检修和更换已被严重磨损而转动不灵活的部件，造成阻力增大而打滑。

三、PLC控制系统的抗干扰设计

1.抗电源干扰的措施

很多情况证明，由电源引起的干扰造成PLC控制系统故障的情况发生很多。PLC日常的供电都是由电网供电，由于电网的覆盖面很广，因此它将受到空间中电磁的干扰。特别是电网内部的变化尤其明显，造成大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，通过输电线路传到电源中。

2.防I/O干扰的措施

由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时会引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动作或死机。可采取下措施消除I/O干扰对PLC系统的影响：（1）从抗干扰角度选择I/O模块。（2）考虑I/O端的接线：输入接线一般不要太长，但如果环境干扰较小，电压下降不大时，输入接线可适当长些。输入/输出线要分开，尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将会烧毁印制电路板。（3）正确选择接地点，完善接地系统。（4）对变频器干扰的抑制。

四、输送线系统的软件设计

1.S7-200PLC软件系统与STEP编程软件

S7-200PLC指令的参数所用的基本数据类型有1位布尔型（BOOL）、8位字节型（BYTE）、16位无符号整数（WORD）、16位有符号整数（INT）、32位无符号双字整数（DWORD）、32位有符号双字整数（DINT）、32位实数（REAL）。

（1）直接寻址

直接寻址指定了存储器的区域、长度和位置，例如VW790是V存储区中的字，其地址为790。可以用字节（B）、字（W）或双字（DW）方式存取V、I、Q、M、S和SM存储器区。

（2）间接寻址

指令给出存放操作数地址的存储单元地址称为间接寻址。S7-200CPU允许使用指针对下述存储区域进行间接寻址：I、Q、V、M、S、AI、AQ、T和C。间接寻址不能用于位地址、HC或L存储区。

2.PLC控制程序流程设计

（1）皮带电机的启动与停止

在输送线上，每条输送皮带上电机的启停顺序是不一样的，因为物料是向前输送的。启动时皮带需要从后向前逐个启动，如果从后向前启动，物料已经上了第一条皮带而第二条第三条皮带还没有启动，这样就会使物料都拥挤在第一条皮带的末端，最后造成物料无法传输。当皮带停止运行时，为了让所有的物料都进入仓库，必须先停掉第一条皮带，然后逐次停掉后续的皮带，让后续皮带把所有的物料都输送进仓库。如果先停第三条，不仅无法将后面的物料送到仓库，反而会造成后面传输过来物料的拥堵。

（2）产品的计数

本系统可以在运输的过程中统计出产品的数量。在第二条皮带上进行计数，当有物体通过传感器时，输入PLC的电平发生变化，根据输入脉冲的变化次数来计数，通过输出口在显示器上显示产品的数量。

六、结语

本文介绍应用了S7-200的PLC作为控制中心设计物料输送线的控制系统，通过对物料输送线工艺要求和设计的分析，通过各种器件的选型，达到控制要求。