第二章 传输检测系统硬件选型与设计

本系统的硬件设计主要由基体、传送带、直流电机、气缸、PLC控制系统等 几个部分组成，它们的主要功能分别如下：

（1）基体：搭建整体框架，形成整个设计模型。

（2）传送带：传输物料。

（3）直流电机：带动传送带运行。

（4）标准气缸：推料。

（5）PLC控制系统：实现对整个设计系统的控制

2。1 控制系统的选择

现对两种控制系统的方案进行对比和选择： 方案一：继电器控制系统 方案二：PLC控制系统

方案比较： 用继电器来控制系统，是过去的一种较为传统的控制方式。相较于PLC控制

系统而言，继电器控制传送带传输的电路更复杂，且易发生故障。

PLC 是以微处理器为核心的一种工业控制装置，它综合了计算机技术、自动 控制技术和网络通信技术，逐渐成为当代工业控制领域的支柱产品[5]。PLC 具有 编程方法简单，容易掌握[6]，高效率，易用性和低成本等特点[7]。它的应用领域 涉及交通 、石油 、化工 、冶金、钢铁、军工等行业[8]。21 世纪，PLC 的存储 设备的容量大幅度提高[9]。PLC 控制的传送带传输检测系统能够简化电路，使电 路结构更加清晰明了。不但如此，PLC 还能加深控制自动化的程度。在控制过程 中，可以实现对皮带传输机进行多种控制和保护。PLC 在工作时，CPU 按顺序 执行，每次只能进行一个操作。从第一条指令开始依次执行指令，直到最后一条， 然后循环执行。这种 CPU 按一定顺序流程动作的方式，被称为循环扫描工作方 式。

通过以上比较可以得出结论：选择PLC控制系统。

2。2PLC的选择

选择合适的PLC型号，是设计控制系统过程中非常重要的一步。德国西门子 系列PLC和日本三菱系列PLC是最常用的两种PLC。它们在编程方面虽存在差异 但也有相通之处。根据个人编程习惯，本次设计选用西门子系列PLC。文献综述

在本设计中，PLC只需要实现基本的控制功能和一般的运算功能即可。另外， 对能带的输入和输出模块的数量要求也不高。

在控制系统的规模上看，S7-200 是小型系统。它主要由主机、I/O扩展单元、 功能模块和外部设备等部分组成。无论是连成网络，抑或是独立运行，S-7200 系列PLC都能实现较为复杂的控制，具有极高的性价比。

综合各种因素考虑，本文中系统选用西门子公司的SIMATIC S7-200  系列

PLC作为控制器[10]。

2。3CPU的选择

在选择 CPU时，一般以 I/O 口点数的数量为选择依据。为方便以后对系统 进行修改，增加一些新的功能，I/O 口点数的数量要有所富余。根据系统的工作 顺序及工作原理，可以算出需用的 PLC 的 I/O 点数，并考虑 10%～15%的 I/O 点数作为余量备用[11]。小型PLC的I/O点数小于 256。中型PLC的I/O点数在 256 至 1024 之间。大型PLC的I/O点数大于 1024。本设计对I/O点数数量要求不高， 选择小型即可。通过对PLC 存储容量的估算，选择CPU226。西门子CPU226 的 实物图，如图 2-1 所示。

图 2-1 西门子 CPU226 实物图

CPU226 的输入点数量和输出点数量，分别为 24 和 16。在本设计系统中， 由于要实现一些功能，所以需要 14 个输入，15 个输出。输入分别为来料检测， 传输检测，到位检测，推料回位，推料伸出，撕裂检测，跑偏检测，上电按钮，

开始按钮，复位按钮，调试按钮，手/自动旋钮，单/联机旋钮，停止按钮。输出 为推料阀，传送电机以及各类指示灯。