多級物料傳輸帶控制系統的設計與制作工業自動化專業開題報告論文

開 題 報 告

畢業設計（論

文）題目

題目類型 工程設計（項目）√ 論文類□ 作品設計類□ 其他□

多級物料傳輸帶控制系統的設計與制作

一、選題簡介、意義

課題簡介：

傳輸帶是在輸送設備中是常用的種傳輸機構，其形式多樣，適用范圍廣，特別適合一

些散碎原料與不規則物品的輸送，是物料搬運系統機械化和自動化不可缺少的組成部

分。用PLC控制皮帶運輸機監控系統，可以實現高自動化的皮帶機群的集中控制(包

括遙控)及保護。本文主要介紹了可編程控制器的多級傳輸帶控制系統的設計方案。

課題意義：

對于我們國家來說，加快多級物料傳輸帶控制系統的研究也是有很大意義的。首先，

傳輸帶廣泛應用于機器人、數控機床驅動及火炮、雷達、導航系統等國防裝備中，其

發展水平在很大程度上代表了一個國家的工業和國防自動化水平；其次，隨著工業技

術水平的普遍提高，目前縫制、紡織、印刷、化工等諸多輕工行業也逐漸開始采用多

級物料傳輸帶控制系統取代以往的人工勞動，以提高生產效率和產品質量，給多級物

料傳輸帶控制系統帶來大量新的市場機會。因此對于我國這樣的大國來說，擁有生產

具備世界先進水平的多級物料傳輸帶控制系統的能力，將有助于使我國的諸多尖端技

術領域不在受制于人。

二、課題綜述（課題研究，主要研究的內容，要解決的問題，預期目標，研究步驟、

方法及措施等）

課題研究：

多級物料傳輸帶控制系統的設計與制作

主要研究的內容：（內容太多了，你研究得了嗎？要根據自己得分能力來選取內容）

介紹多級物料傳輸帶控制系統的國內外現狀和發展趨勢的基礎上，提出了本課題

的系統集成方案，詳細論述了多級物料傳輸帶控制系統的軟件和硬件的設計。最后通

過實際的演示實驗證明本設計的系統能夠完成預先設定的技術要求，系統運行穩定、

精度高，并且操作方便。通過設計一個可以在多種操作模式下運行的多級傳送帶控制

系統的實例，詳細介紹如何把多級傳送帶幾種操作模式區分開來。

解決的問題：

抓住一種向高性能、高速度、數字化、智能型、網絡化方向發展的理念，來實現

高層次的應用要求，并重點研究多級物料傳輸帶控制系統。

預期目標：

設計并實現一個三級帶式輸送設備電氣控制系統，根據系統配置，完成電氣工程

圖紙繪制、設備互聯接線圖繪制;根據電氣工程圖紙，規范、標準化實現控制模塊;實

現多段速度控制模式的程序編制及調試;實現控制系統聯調;完成畢業設計論文，通過

論文答辯。

研究步驟：

通過設計一個可以在多種操作模式下運行的多級傳送帶控制系統的實例，詳細介紹如

何把多級傳送帶幾種操作模式區分開來。充分利用三菱PLC自身內部所擁有的軟元件

進行編程，重點介紹如何利用輔助繼電器M和定時器T的本身具有的功能設計出符合

項目設計要求程序。

方法及措施：

（1）設計控制系統的整體設計

為了實現架構完整的控制系統，本設計采用信捷步進電機作為傳輸帶電機，外設稱重

傳感器檢測外部信號，若有故障產生，外部傳感器能及時反饋實際信息，從而使多級

物料傳輸帶控制系統及時對其做出相應的控制動作，實現輸送帶2m/s、2.5m/s和3m/s

三個速度級別運行。為了方便維修，及時查出故障所在，本設計特采用信號燈和報警

電鈴等裝置。

（2）選擇控制技術的硬件設備

根據皮帶傳輸機系統的控制要求可得出系統的I/O接口分配情況，根據I/O地址分配(6

輸入，9輸出且輸出選用繼電器型輸出)，選用西門子S7200系列PLC,考慮到還要外

接一個4路模擬量輸入模塊EM231和2個2路模擬量輸出模塊EM232,所以選用的

PLC必須能夠擴展2個以上模塊。

（3）選擇變頻器

本設計選用西門子MM440變頻器。該變頻器可以通過6個數字輸入端口對電動機進

行正反轉運行、正反轉點動運行方向控制.可通過基本操作板，按頻率調節按鍵可增加

和減少輸出頻率，從而設置正反向轉速的大小。也可以由模擬輸入端控制電動機轉速

的大小。其型號種類繁多，額定功率從120W到200Kw (恒定轉矩CT控制方式),或者

可達250Kw(可變轉矩VT控制方式)，供用戶選擇。

（4）設計控制系統的軟件

程序設計的總體思路是:先將皮帶傳送系統的正常的連鎖起動和連鎖停止用S7-200編

程軟件設計出來，在其基礎上添加故障處理控制。

通過本次控制全自動傳送帶的系統設計，實現了傳送帶系統的自動運行、自動檢測等

功能，提高了傳送帶的性能與效率。若在此基礎上繼續改進，可以實現對傳送帶全自

動化以及調速控制，使其能應用到更廣闊的領域中，從而提高生產效率，為企業和社

會創造更多的價值。

三、設計（論文）體系、結構（大綱）（只要到二級目錄）

1 緒論

1.1本課題研究的目的和意義

1.2多級物料傳輸帶控制系統的國內外現狀和發展趨勢

2 多級物料傳輸帶控制系統設計與制作的集成設計

2.1 控制系統的總體方案選擇

2.2傳輸帶的方案選擇

3 多級物料傳輸帶控制系統的軟硬件設計

3.1 S7200系列PLC介紹

3.2 MM440變頻器介紹

3.3多級物料傳輸帶控制系統的硬件設計

3.4多級物料傳輸帶控制系統的軟件設計

4 多級物料傳輸帶控制系統的制作

4.1 控制系統的設計要求

4.2 控制要求的分析

4.3 控制系統設計

4.4 控制系統程序分析

5 總結與展望

參 考 文 獻

[1]文杰編.三菱PLC電氣設計與編程自學寶典[M].北京:中國電力出版社，2015.

[2]楊后川編著.三菱PLC應用100例[M].北京:電子工業出版社，2013.

[3]張豪著.三菱PLC應用案例解析[M].北京:中國電力出版社, 2012.

[4]李金城編著.三菱FX系列PLC定位控制應用技術[M].北京:電子工業出版社，2014.

[5]劉艷海編著，三菱PLC基礎與系統設計[M].北京:機械工業出版社，2013.

指導教師意見： 院（系）審批意見：

簽章：

年 月 日

簽字：

年 月 日