皮带间歇自动输送线系统设计(附件)
摘 要本课题研究的是基于PLC的皮带间歇式自动化输送线系统，简单介绍了带式输送机的现状、特点以及发展前景，深入研究了输送机的机械和控制系统部分。本课题的基本工作原理是通过PLC控制变频器来启动电动机，从而带动物料的输送。在带式输送机的机械部分我采用的是凸轮分度器来实现系统间歇运输的功能，在控制部分，则选用PLC与变频器相结合的控制系统，加入一系列保护性装置，例如测量是否超重的压力传感器,测量物体是否到达指定位置的位移传感器，测量输送带是否跑偏的输送带跑偏传感器等等，并针对系统的具体要实现的功能来对PLC、变频器和传感器做出选型。
目 录
第一章 绪论 1
1.1皮带式输送机的概述 1
1.2 国内外带式输送机的研究现状 1
1.3课题研究的背景及意义 2
第二章 总体方案设计 3
2.1系统总体结构设计 3
2.2方案的比较与选择 3
2.2.1驱动装置的方案选择 3
2.2.2调速装置的方案选择 4
2.2.3控制装置的方案选择 4
第三章 机械结构设计 5
3.1电动机的选择： 5
3.1.1电动机上所有负载的计算 5
3.2减速器的选用 7
3.2.1分配传动比 7
3.2.2 运动和动力参数计算： 8
3.3 联轴器： 9
3.3.1 选择类型： 9
3.3.2 求计算转矩： 9
3.3.3 确定型号： 10
3.4 凸轮分度器 10
3.4.1设计条件 10
3.4.2确定凸轮分度器工位数量 10
3.4.3确定转盘停顿时间 10
3.4.4选定凸轮分度器的分度角 10
3.4.5查阅凸轮曲线参数 11
3.4.6计算 11
3.5 滚筒的选择： 13
3.5.1传动滚筒的选型及设计 13
3.5.2传动滚筒结构 14
3.6 输送带： 14
3.6.1皮带的速度： 14
3.6.2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
皮带的材料： 14
3.6.3皮带的宽度: 14
3.6.4皮带长度的确定： 14
3.7 张紧装置： 15
3.8 支撑结构: 15
3.8.1 支撑架： 15
第四章 控制系统程序设计 16
4.1控制系统硬件的配置 16
4.1.1控制器的选择 16
4.1.2变频器 17
4.1.3检测元件选择 17
4.2控制系统软件设计 17
4.2.1 PLC程序设计 18
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1皮带式输送机的概述
皮带式自动输送系统是一种将输送线上的物体从最初放置的位置输送到指定目的地的连续的运输物料的机械系统。该系统既可以输送零散的物体，也可以输送完整的、成件的物体。在现在的皮带式自动输送系统的运用中，输送线除了进行普通的单纯的物体运输外，还与各种工业生产的工艺流程相配合，形成了有节奏、高效率的工业生产作业流水线。所以皮带式自动化输送线在当今的各种企业中得到了非常广泛的运用。
皮带式自动化输送系统主要由机械部分和控制部分两部分组成。机械部分通常由驱动系统（电动机），传动系统（减速机、凸轮分度器）、执行机构（滚筒、输送带）和支撑系统四大系统组成。控制部分主要由PLC、变片器以及各类传感器组成。皮带式输送机的基本工作原理是输送带通过与上下托辊之间的摩擦力来带动物体，其上通过使用张紧装置改变了输送带的张力，从而可以根据情况实时的调节从而改变输送带与托辊之间的摩擦力。输送机上面的物体因为自身的重量以及自身的摩擦系数与输送带之间产生摩擦力，物体在摩擦力的作用下随着输送带移动从而完成了物体的输送。当物体被输送到输送带的末端时，输送带改向了但物体由于自身的重力会自动的脱落从而实现货物的自动卸载功能。因为带式自动化输送机具有运行阻力小、效率高、运行平稳、能够自动卸载等突出的优点，所以皮带式自动化输送机在日常的运用相当广泛，例如地铁和车站的安检系统、工厂的自动化生产流水线、煤炭运输等地方都使用了自动化输送系统。
目前仍然有一些企业的产品流水线还在使用电磁接触器来控制电机，导致了大量电能的耗费，降低了企业的生产效率，增加了企业的成本，也浪费了大量的人力资源去维护设备。随着社会的进步以及自动化技术的快速发展，PLC的组态控制软件代替电磁接触器已经成为企业变大、变强的不可抗拒的趋势。皮带式自动化输送线不仅要求各部件能够很好的完成预定的工序，而且要求工件在各工序间的输送、机械加工都能自动进行，所以需要通过PLC与电气控制系统包括传感器系统等有机的配合，使输送系统按照规定的程序能够实现自动化物体输送。
1.2 国内外带式输送机的研究现状
国外对带式自动化输送系统的研究比较早，所以发展很快，技术也比较成熟。国外对带式输送机的动态分析与监控技术的研究大大提高了带式输送机的可靠性与稳定性。
我国带式输送机的品种较多。在国家政策的扶持下，近年来我国的皮带式自动化输送线也得到了很快的发展。煤矿用大功率、长距离、大倾角输送机的研究以及企业自动化流水线的发展都大大提高了国内带式输送线的水平。不过我国在带式输送机的动态分析以及监控技术方面的发展还不如国外成熟，所以我们需要加强对这方面的研究，争取早日能与世界上带式输送机发展较快的国家达到统一技术水平。
1.3课题研究的背景及意义
目前皮带式自动化输送线已经广泛的应用到了各类企业中，无论是轻工业还是重工业；无论是大公司还是小作坊，带式输送机由于其高效率、低成本已经发展成为企业生产中必不可少的部分，所以对带式输送机的研究是很有必要也是很有前景的。随着社会的快速发展，我们对带式输送机的研究应该向多元化、高自能化以及专业化方向发展，这也才能适应各类企业的发展，才能体现出皮带式自动输送线的重要性。
第二章 总体方案设计
本次毕业设计的整个系统由机械结构和电气控制两大部分组成。机械本体主要分为带式输送机和变频驱动系统。输送机用于承载货物，变频系统则负责系统的速度变换。输送机主要由驱动系统、传动系统、滚筒、输送带、支架、张紧装置等构成。
控制部分由PLC、变频器、位移传感器、输送带跑偏传感器、压力传感器、旋转编码器组成。PLC通过程序实现用户的需求。此外，若系统出现故障或需要检测和保养时，可通过手动按钮开关对整个系统进行操控。系统的总体方案图，如图21所示：
2.1系统总体结构设计
图21 系统总体方案图
2.2方案的比较与选择
目 录
第一章 绪论 1
1.1皮带式输送机的概述 1
1.2 国内外带式输送机的研究现状 1
1.3课题研究的背景及意义 2
第二章 总体方案设计 3
2.1系统总体结构设计 3
2.2方案的比较与选择 3
2.2.1驱动装置的方案选择 3
2.2.2调速装置的方案选择 4
2.2.3控制装置的方案选择 4
第三章 机械结构设计 5
3.1电动机的选择： 5
3.1.1电动机上所有负载的计算 5
3.2减速器的选用 7
3.2.1分配传动比 7
3.2.2 运动和动力参数计算： 8
3.3 联轴器： 9
3.3.1 选择类型： 9
3.3.2 求计算转矩： 9
3.3.3 确定型号： 10
3.4 凸轮分度器 10
3.4.1设计条件 10
3.4.2确定凸轮分度器工位数量 10
3.4.3确定转盘停顿时间 10
3.4.4选定凸轮分度器的分度角 10
3.4.5查阅凸轮曲线参数 11
3.4.6计算 11
3.5 滚筒的选择： 13
3.5.1传动滚筒的选型及设计 13
3.5.2传动滚筒结构 14
3.6 输送带： 14
3.6.1皮带的速度： 14
3.6.2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
皮带的材料： 14
3.6.3皮带的宽度: 14
3.6.4皮带长度的确定： 14
3.7 张紧装置： 15
3.8 支撑结构: 15
3.8.1 支撑架： 15
第四章 控制系统程序设计 16
4.1控制系统硬件的配置 16
4.1.1控制器的选择 16
4.1.2变频器 17
4.1.3检测元件选择 17
4.2控制系统软件设计 17
4.2.1 PLC程序设计 18
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1皮带式输送机的概述
皮带式自动输送系统是一种将输送线上的物体从最初放置的位置输送到指定目的地的连续的运输物料的机械系统。该系统既可以输送零散的物体，也可以输送完整的、成件的物体。在现在的皮带式自动输送系统的运用中，输送线除了进行普通的单纯的物体运输外，还与各种工业生产的工艺流程相配合，形成了有节奏、高效率的工业生产作业流水线。所以皮带式自动化输送线在当今的各种企业中得到了非常广泛的运用。
皮带式自动化输送系统主要由机械部分和控制部分两部分组成。机械部分通常由驱动系统（电动机），传动系统（减速机、凸轮分度器）、执行机构（滚筒、输送带）和支撑系统四大系统组成。控制部分主要由PLC、变片器以及各类传感器组成。皮带式输送机的基本工作原理是输送带通过与上下托辊之间的摩擦力来带动物体，其上通过使用张紧装置改变了输送带的张力，从而可以根据情况实时的调节从而改变输送带与托辊之间的摩擦力。输送机上面的物体因为自身的重量以及自身的摩擦系数与输送带之间产生摩擦力，物体在摩擦力的作用下随着输送带移动从而完成了物体的输送。当物体被输送到输送带的末端时，输送带改向了但物体由于自身的重力会自动的脱落从而实现货物的自动卸载功能。因为带式自动化输送机具有运行阻力小、效率高、运行平稳、能够自动卸载等突出的优点，所以皮带式自动化输送机在日常的运用相当广泛，例如地铁和车站的安检系统、工厂的自动化生产流水线、煤炭运输等地方都使用了自动化输送系统。
目前仍然有一些企业的产品流水线还在使用电磁接触器来控制电机，导致了大量电能的耗费，降低了企业的生产效率，增加了企业的成本，也浪费了大量的人力资源去维护设备。随着社会的进步以及自动化技术的快速发展，PLC的组态控制软件代替电磁接触器已经成为企业变大、变强的不可抗拒的趋势。皮带式自动化输送线不仅要求各部件能够很好的完成预定的工序，而且要求工件在各工序间的输送、机械加工都能自动进行，所以需要通过PLC与电气控制系统包括传感器系统等有机的配合，使输送系统按照规定的程序能够实现自动化物体输送。
1.2 国内外带式输送机的研究现状
国外对带式自动化输送系统的研究比较早，所以发展很快，技术也比较成熟。国外对带式输送机的动态分析与监控技术的研究大大提高了带式输送机的可靠性与稳定性。
我国带式输送机的品种较多。在国家政策的扶持下，近年来我国的皮带式自动化输送线也得到了很快的发展。煤矿用大功率、长距离、大倾角输送机的研究以及企业自动化流水线的发展都大大提高了国内带式输送线的水平。不过我国在带式输送机的动态分析以及监控技术方面的发展还不如国外成熟，所以我们需要加强对这方面的研究，争取早日能与世界上带式输送机发展较快的国家达到统一技术水平。
1.3课题研究的背景及意义
目前皮带式自动化输送线已经广泛的应用到了各类企业中，无论是轻工业还是重工业；无论是大公司还是小作坊，带式输送机由于其高效率、低成本已经发展成为企业生产中必不可少的部分，所以对带式输送机的研究是很有必要也是很有前景的。随着社会的快速发展，我们对带式输送机的研究应该向多元化、高自能化以及专业化方向发展，这也才能适应各类企业的发展，才能体现出皮带式自动输送线的重要性。
第二章 总体方案设计
本次毕业设计的整个系统由机械结构和电气控制两大部分组成。机械本体主要分为带式输送机和变频驱动系统。输送机用于承载货物，变频系统则负责系统的速度变换。输送机主要由驱动系统、传动系统、滚筒、输送带、支架、张紧装置等构成。
控制部分由PLC、变频器、位移传感器、输送带跑偏传感器、压力传感器、旋转编码器组成。PLC通过程序实现用户的需求。此外，若系统出现故障或需要检测和保养时，可通过手动按钮开关对整个系统进行操控。系统的总体方案图，如图21所示：
2.1系统总体结构设计
图21 系统总体方案图
2.2方案的比较与选择
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