贮丝生产线PLC控制系统设计说明书
毕业设计说明书
贮丝生产线PLC控制系统的
设计
专业电气工程及其自动化
学生姓名程欣
班级B电气091
学号0910601110
指导教师朱学来
完成日期2013年6月5日
毕业设计说明书
独创性声明
本人声明所呈交的毕业设计说明书(毕业论文)是本人在导师指导下进行的研究、设计工作后独立完成的。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究所做贡献集体和个人，均己在说明书中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业设计说明书作者签名(手写):
日期: 年月日
指导教师签名(手写):
日期: 年月日
贮丝生产线PLC控制系统设计
摘要：随着社会的发展和技术的进步，PLC的应用越来越广泛，也越来越方便，而且它的操作界面也较其它简单。现代电气控制技术正是综合了计算机、自动控制、电子技术和精密测量等许多先进的科学技术成果。随着科技的发展和现实暴露的一些问题，为了能更快捷更方便的完成一些任务，在工业生产过程中，经常需要对生产线的生产进行监控和控制。自动控制生产在工厂生产过程中应用非常广泛，比如贮丝生产线、饮料生产线等情况下的自动生产。
此次设计的主要目的就是解决目前生产线控制中存在的一些问题，合理地利用PLC的硬件资源和软件资源，充分利用各种指令的简化控制程序，做到控制程序应尽量简单，便于理解，并有一定的规律性以便能适合于不同生产线过程的要求。通过贮丝生产线PLC控制系统的设计，选用现在流行的三菱FX2N PLC在设计中加入了互锁和监测传感器应答信号，采用了步进指令,基本上满足了贮丝生产线工作的要求，并在类似的生产线自动控制中有广泛的应用前景。
关键词：PLC ；贮丝生产线；控制系统
The Design of PLC control system of
wire production line
Abstract:With the development of society and the progress of technology, the application of PLC becomes more and more extensive、convenient and also its interface is simple. Modern electrical control technology is the combination of computer, automatic control, electronic technology and precision measurement and many other advanced scientific and technological achievements.With the development of science and technology and the reality of some of the problems exposed, in order to be more efficient and more convenient to complete some tasks, in the process of industrial production, often need to monitor and control production line . Automatic control of the production is widely used in factory production process, such as automatic production of wire production line, beverage production line and so on.
The design of the main purpose is to solve the present production line control in some of the problems, reasonable use of PLC hardware and software resources, make full use of various instructions simplify control procedures, to control the procedure should be simple, easy to understand, and have a certain regularity that can be suitable for different production process requirements. Through the wire production line PLC control system design, selection of the now popular Mitsubishi FX2NPLC join in the design the interlocking and monitoring sensor response signal, adopted step instruction, basically meet the wire production line work requirements, and in the similar production line automatic control has a wide application prospect in the electrical control technology.
Key Words: PLC; wire production line; control system
目录
1概述 (1)
1.1课题的背景与意义 (1)
1.2课题的基本内容与要求 (1)
1.3贮丝生产线控制系统PLC功能及系统构成 (3)
2整体方案选择与论证 (4)
2.1系统方案的选择 (5)
2.2选定PLC简介 (6)
3贮丝生产线PLC控制系统硬件设计 (7)
3.1PLC控制系统设计步骤 (7)
3.2控制系统I/O分配 (7)
3.3电机正反转控制电路设计 (10)
3.3.1控制电路元器件介绍 (10)
3.3.2电机正反转电路图 (11)
3.3.3主电路图 (12)
4贮丝生产线控制系统软件设计 (12)
4.1贮丝生产线控制系统的工作过程 (12)
4.2基本指令介绍 (14)
4.3梯形图设计 (16)
4.3.1 1#柜到6#柜光电检测框图 (16)
4.3.21#料进料梯形图 (16)
4.3.31#柜梯形图设计与说明 (20)
5结束语 (21)
参考文献 (22)
致谢 (23)
附录 (24)
附录1：主电路图 (25)
附录2：梯形图 (26)
附录3：指令表 (31)
附录4：I/O接线图 (33)
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
贮丝生产线PLC控制系统设计
1概述
1.1课题的背景与意义
在科学技术和生产力大幅提升的前提下，随着自动化技术在现代工业上日益普及，微电子技术的的快速发展，基于继电器控制系统又产生了可编程控制器（一种新型的工业控制装置），在这些前提下仍然会暴露许多现实问题，为了使一些任务更快捷更方便的完成，就必须经常在工业生产过程中对生产线的生产进行监控和相应的控制。在工厂生产过程中自动控制得到了非常广泛的普及和使用，包括贮丝生产线、喷漆生产线等情况下的自动生产。
电气控制技术是为了满足生产工艺不断提出的新要求而促使科学技术的不断发展最终实现了自身的飞速发展。现代先进的控制技术囊括了传感器检测技术、电力电子、模数电转换技术及精确测量等。PLC之所以在当今社会得到如此广泛应用不仅因为它可以用于开关量控制，及模拟量和数字量的控制，还因为它可采集与存储数据，监控正在进行的控制系统。贮丝生产线的用途是将从前一道工序中已经生产出来的烟丝，根据优良品种和型号规格的种类的不同分别送往指定的贮丝柜混合均匀后贮藏起来。然后，卷烟生产线需要哪种规格的烟丝就从相应的贮丝柜中取来进一步加工。
本次设计的主要目的是解决当今贮丝生产线控制中的一些程序控制的问题，使得PLC的软件和硬件资源得到合理利用，以及贮丝生产线的灵便性和安全可靠性能够得到提高。研究一套以PLC为核心，适用于工厂生产线的自动化控制系统，使其能长时间连续、可靠的工作。由于当代工业化生产上和工艺上要求控制的精确度较高而且还要求控制系统要达到可以长时间连续连续、安全工作的要求，而PLC无论是在控制的灵活性上还是在性能上都可以达到上述要求，所以可编程序控制器的重要性不言而喻。PLC系统的设计能够有效的提高贮丝生产的效率，此外PLC高可靠和强抗干扰能力、多样的I/O接口模块、优良的灵活性和系统安装简单以及维修方便等特点能很好的解决传统贮丝生产线中的问题，因此对生产线来说该PLC系统的设计有着很重要的意义。
1.2课题的基本内容与要求
贮丝生产线的用途是将从前一道工序中已经生产出来的烟丝，根据优良品种和型号规格的种类的不同分别送往指定的贮丝柜混合均匀后贮藏起来。然后，卷烟生产线需要哪种规格的烟丝就从相应的贮丝柜中取来进一步加工。
整个生产线构成包括进料带、储丝柜、以及往贮丝柜中通过铺料带铺丝的铺料行车、需要通过分配带运行完成将烟丝送往指定柜的分配行车等，图中1～6序号分别表示贮藏某某个品种烟丝的贮丝柜。
贮丝生产线PLC 控制系统毕业设计
贮丝生产线现场布置如图1-1所示。
图1-1 贮丝生产线现场布置图
整个生产线可由6个贮丝柜构成，一个贮丝柜可贮存一个品种的烟丝（图中1~6序号分别表示其中一个柜）。烟丝通过进料输送带被送到架在贮丝柜之上的分配行车（按水平方向往返运动）。分配行车可根据指令自动定位于贮丝柜的上方。烟丝由分配行车上的分配带传入贮丝柜中辅料行车（按竖直方向往返运动）的辅料带上。辅料行车在贮丝柜中往复运动的同时辅料带正反转。将带上烟丝落人框中并在柜中铺成一条线。一条线铺完后，铺料行车停止.分配行车启动并步进一段距离停止。铺料行车又开始铺第二条线。如此往复，直至在柜中铺一层烟丝。第一层铺满结束后，分配行车向相反的方向移动，铺料行车接着铺第二层。直到贮丝柜满，进料系统停止。接到另一条指令后，分配行车会重新寻找并到达指定贮丝柜进行进料。生产线出料时，被指定的贮丝柜的底带启动。底带可根据指令无级调整出料速度。烟丝通过底带进入出料振槽，分别送往下道工序如图1-2。整条生产线可以设置多个出料口同时出料也可以在同一柜中一起进行进料和出料，生产线工艺流程见图1-3所示。
铺料行车及辅料带 分配行车及分配带
风送口 进料带 出料振
槽 1 2 3 4 5 6
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
铺料限位检测
分料限位检测
底带
料位检测
铺料行车及铺料带
分配行车及分配带
拔锟
图1-2 进料系统示意图
图1-3生产线工艺流程框图 1.3贮丝生产线控制系统PLC 功能及系统构成
根据任务，通过PLC 应使贮丝生产线达到以下要求：
a.进料时，传感器检测信号发送到PLC 来准确定位分配行车；
b.铺料时，生产线的各个组成部分顺序启动运行，还要设置联动互锁；
c.随时使整个系统的动作处于监测之下，保证出现问题或故障后可及时对相关故障部分进行保护；
d.生产流程及故障发生地点能够随时显示在工艺流程显示屏上，并自动控制系统故障的声光报警.
PLC 控制系统组成以及控制系统总框图如图1-4。
进料 分配行车 定位落料 辅料行车往复运动辅料 料满 停机 出料 底带 出料 振槽及风送口出料
出料完 停机
贮丝生产线PLC 控制系统毕业设计
图1-4 系统总框图
该系统除设计了PLC 自控系统外，还设计有手控系统。设置手控系统的目的是为了便于出现故障时进行调试和维修。同时，它不需要PLC 控制，在生产线自动系统出现故障时，可以作为系统的备用。
2整体方案选择与论证
本次设计的目的在于市场生产线的实际运用，为了使他能够大规模自动控制，选择一台PLC 作为主要核心控件是可行性比较高的选择。如果选择单片机或者其他控制器不仅程序繁琐而且一旦发生故障，查找原因及后的维修处理都将是非常困难和费事的。PLC 作为现代技术发展的产物，在现代生产线上的应用是及其广泛的，不仅是因为其操作简便，编程简单，控制灵活，且对于生产线更总要的一点是其性价比高，容易维修，并且抗干扰和对抗恶劣环境的优势使其成为工业生产线的上佳选择。为了满足分配行车和铺料行车的往返运动及分配行车的进料定位，系统选用了24只感应接近开关。通过装在贮丝柜内上部和下部的光电开关来发出进料满和出料满的信号。整条生产线装有6对光电开关。
PLC 实质是一种工业生产的控制计算机，其硬件结构本质上与微型计算机相同，包括输入输出电路，编辑器，系统程序存储器及中央处理单元(CPU)。其硬件结构图如图2-1所示。
PLC
控制指令
传感器发出命令
上下道工序指令 进料系统 出料系统
显示系统
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
图2-1 硬件结构图 2.1系统方案的选择
如今市场上有好几种型号的PLC 可供选择，比如三菱，松下，西门子等，功能差不多但是每种都有各自的优势，以下介绍两种常用系列的PLC 。
采用三菱FX 系列PLC ：系统配置相当灵活，除了不同的子系列可供选择外，还可以选用多种扩展单元、基础单元和扩展模块，组成不同输入输出点和不同功能的控制系统，各种组合和运用都可以获得很高的性价比。而其中FX 家族中最先进的系列当属FX2N 系列。具有处理速度非常快以及可外加多个特殊模块满足系统自动化生产的要求。 构造灵活，不受环境变化的影响，只要有点即可构建网络，同时可以很便捷扩展接入端口的数量，保持资源的高利用率防止浪废，在移动性上与WLAN 比也不相上下。成本也较低，使用面广。
采用德国西门子系列PLC ：a.西门子PLC 稳定性好，抗干扰能力强，西门子PLC 由于内部集成了现代大规模电路和制造过程经过严格的生产工艺流程，内部电路的抗干扰技术也是创新型首次加入其中，可靠性非常高。b.西门子PLC 装备齐全和功能完善，适用性强，从产生发展到今天的西门子PLC ，已经产生了从最初的大到中最后到小的各种规模的产品。各种规模的工业控制场合都可以使用到这种PLC 。现代西门子PLC 不仅拥有逻辑处理功能还具有完整的数据运算能力，可用于大部分数字控制场所。c.使用西门子PLC 设计系统，一方面其运用了存储逻辑，这种逻辑结构明显改善了以前的接线逻辑，使得控制设备外部的接线很大程度的减少，进而缩短建造工作周期，另一方面它不仅维修方便，改造也变得简便。
综上所述，三菱的编程更符合东方人的思维方式，应该从三菱入门。本项目在规模上属于中小集团规模，所以在难度与价格上选择三菱FXPLC 更适合。
2.2选定PLC 简介
系统程序存贮器
输
入
电
路 中央处理单元 （CPU ） 编程器
输出电路
系统程序存贮器
贮丝生产线PLC 控制系统毕业设计
本设计选用一台三菱FX2N —128MR —001的PLC 作为控制主机，并配2台扩展单元.此三菱PLC 用于其内部存放程序，执行顺序操作命令，逻辑运算，定时，计数与算术操作等可供用户选择的指令，其控制各种类型的机械或生产过程的输入输出采用了模拟、数字量，主要用于自动化生产、喷漆、喂饲料、起重机等行业，用途广泛。FX2N 系列的功能强、速度快，它的每条基本指令的完成时间仅需0.08μs ，内置的用户存贮容量为8K 步，外部更可以扩展到16K 步，I/O 点数为256个，有时更具需要甚至可以扩展到256个输入输出点。
FX 系列PLC 为日本三菱公司的产品，近年来推出的PLC 有FX 0S 、FX 0N 、FX 1S 、FX 1N 、FX 2N 、FX 2NC 、FX 3U 等系列型号。其中FX 0S 、FX 1S 型PLC 只有基本单元，不能扩展，输入输出点数在10~30之间，用于要求不高、点数较少的场合。FX 0N 、FX 1N 型PLC 的基本单元输入输出点数在24~60之间，可以扩展到128点。FX 2N 、FX 2NC 型PLC 的功能很强，基本单元输入输出点数在16~128之间，最多可以扩展到256点，编程指令也很强，运行速度很快，能够满足贮丝生产线的控制要求。
本此设计选用此类型的PLC ，不仅因为其介绍的那么多优点，最重要的是此次设计的输入点分配到了61个，输出点也分配到了36个，选用64MR 虽然满足了输出点个数的要求，但不满足输入点的要求，所以选择了128MR 的扩展单元，其输入输出都满足系统的个数要求。软元件范围也及其丰富。主要介绍FX 2N 型PLC 产品规格，见表2-1。
表2-1 FX 2N 型PLC 产品 N FX 2型号
基本单元 001162--MR FX N
内置8入/8出（继电器），AC 电源 001322--MR FX N
内置16入/16出（继电器），AC 电源 001482--MR FX N
内置24入/24出（继电器），AC 电源 001642--MR FX N
内置32入/32出（继电器） ，AC 电源 001802--MR FX N
内置40入/40出（继电器） ，AC 电源 0011282--MR FX N
内置64入/64出（继电器） ，AC 电源 001162--MT FX N
内置8入/8出（晶体管），AC 电源 001322--MT FX N
内置16入/16出（晶体管），AC 电源 001482--MT FX N
内置24入/24出（晶体管），AC 电源 001642--MT FX N
内置32入/32出（晶体管），AC 电源 001802--MT FX N
内置40入/40出（晶体管），AC 电源 0011282--MT FX N
内置64入/64出（晶体管），AC 电源 D MR FX N --322
内置16入/16出（继电器），DC 电源 D MR FX N --482
内置24入/24出（继电器），DC 电源 D MR FX N --642 内置32入/32出（继电器），DC 电源
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
续表2-1 D MR FX N --802
内置40入/40出（继电器），DC 电源 D MT FX N --322
内置16入/16出（晶体管），DC 电源 D MT FX N --482
内置24入/24出（晶体管），DC 电源 D MT FX N --642
内置32入/32出（晶体管），DC 电源 D MT FX N --802
内置40入/40出（晶体管），DC 电源 MS FX N 162-
内置8入/8出（晶闸管），AC 电源 MS FX N 322-
内置16入/16出（晶闸管），AC 电源 MS FX N 482-
内置24入/24出（晶闸管），AC 电源 MS FX N 642-
内置32入/32出（晶闸管），AC 电源 MS FX N 802-
内置40入/40出（晶闸管），AC 电源 UL UA MR FX N /1162--
内置8入（AC ）/8出（继电器），AC 电源 UL UA MR FX N /1322--
内置16入（AC ）/16出（继电器），AC 电源 UL UA MR FX N /1482--
内置24入（AC ）/24出（继电器），AC 电源 UL UA MR FX N /1642-- 内置32入（AC ）/32出（继电器），AC 电源
3贮丝生产线PLC 控制系统硬件设计
3.1 PLC 控制系统设计步骤
控制系统设计步骤共分为以下七步：
a.系统软硬件设计与设备型号的选择
b.对输入输出点进行分配
c.设计控制原理图,编写尽量简单的程序
d.程序写入PLC
e.通过局部插入END 分段对整体的程序进行逐个调试，查出错误所在
f.监视运行情况至调试无错误显示
g.运行程序
3.2 控制系统I/O 分配
贮丝生产线控制系统PLC 的I/O 接口分配表如表3-1所示：
贮丝生产线PLC控制系统毕业设计
表3-1 贮丝生产线系统输入输出接口分配表
输入输出
序号功能序号功能
X000 手自切换选择 Y000 故障指示灯
X001 1号铺料行车电动机故障信号 Y001 1号柜铺料行车电动机正转 X002 2号铺料行车电动机故障信号 Y002 1号柜铺料行车电动机反转 X003 3号铺料行车电动机故障信号 Y003 2柜铺料行车电动机正转 X004 4号铺料行车电动机故障信号 Y004 2号柜铺料行车电动机反转 X005 5号铺料行车电动机故障信号 Y005 3柜铺料行车电动机正转 X006 6号铺料行车电动机故障信号 Y006 3号柜铺料行车电动机反转 X007 1号铺料带电动机故障信号 Y007 4柜铺料行车电动机正转 X010 2号铺料带电动机故障信号 Y010 4号柜铺料行车电动机反转 X011 3号铺料带电动机故障信号 Y011 5柜铺料行车电动机正转 X012 4号铺料带电动机故障信号 Y012 5号柜铺料行车电动机反转 X013 5号铺料带电动机故障信号 Y013 6柜铺料行车电动机正转 X014 6号铺料带电动机故障信号 Y014 6号柜铺料行车电动机反转 X015 分配行车电动机故障信号 Y015 1号柜铺料带电动机正转 X016 分配带电动机故障信号 Y016 1号柜铺料带电动机反转 X017 进料带电动机故障信号 Y017 2号柜铺料带电动机正转 X020 启动 Y020 2号柜铺料带电动机反转 X021 停止 Y021 3号柜铺料带电动机正转 X022 报警 Y022 3号柜铺料带电动机反转 X023 1号柜进料选择 Y023 4号柜铺料带电动机正转 X024 2号柜进料选择 Y024 4号柜铺料带电动机反转 X025 3号柜进料选择 Y025 5号柜铺料带电动机正转 X026 4号柜进料选择 Y026 5号柜铺料带电动机反转 X027 5号柜进料选择 Y027 6号柜铺料带电动机正转 X030 6号柜进料选择 Y030 6号柜铺料带电动机反转 X031 1号柜铺料上限位接近开关 Y031 分配行车电动机正转
X032 1号柜铺料下限位接近开关 Y032 分配行车电动机反转
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
续表3-1 X033 2号柜铺料上限位接近开关 Y033 分配带电动机正转
X034 2号柜铺料下限位接近开关 Y034 分配带电动机反转
X035 3号柜铺料上限位接近开关 Y035 进料带电动机
X036 3号柜铺料下限位接近开关 Y036 1号柜料满指示灯
X037 4号柜铺料上限位接近开关 Y037 2号柜料满指示灯
X040 4号柜铺料下限位接近开关 Y040 3号柜料满指示灯
X041 5号柜铺料上限位接近开关 Y041 4号柜料满指示灯
X042 5号柜铺料下限位接近开关Y042 5号柜料满指示灯
X043 6号柜铺料上限位接近开关Y043 6号柜料满指示灯
X044 6号柜铺料下限位接近开关
X045 1号柜右分配限位接近开关
X046 1号柜左分配限位接近开关
X047 2号柜右分配限位接近开关
X050 2号柜左分配限位接近开关
X051 3号柜右分配限位接近开关
X052 3号柜左分配限位接近开关
X053 4号柜右分配限位接近开关
X054 4号柜左分配限位接近开关
X055 5号柜右分配限位接近开关
X056 5号柜左分配限位接近开关
X057 6号柜左分配限位接近开关
X060 6号柜右分配限位接近开关
X061～X066 1～6号柜料满检测光电开关
X067 1号柜出料完检测
X070 2号柜出料完检测
X071 3号柜出料完检测
X072 4号柜出料完检测
X073 5号柜出料完检测
X074 6号柜出料完检测
贮丝生产线PLC控制系统毕业设计
3.3电机正反转控制电路设计
电机正反转控制系统包括电动机，热继电器，低压断路器，熔断器，接近开关，光电开关，指示灯和交流接触器等。这是控制分配行车和铺料行车运转的控制电路的主要组成部分。
3.3.1控制电路元器件介绍
A热继电器
热继电器主要用于电气设备的过载及断相保护主要是电动机，以防止电动机因某些原因过度发热而烧毁的一种利用电流热效应原理的保护电器。贮丝生产线上的电动机需要长期并连续的进行工作，所以需要热继电器进行保护。
热继电器的选择，主要根据电动机的额定电流选择，因为其大部分用来防止电动机过载，使用中电动机的启动情况、负载种类及工作环境等因素也应考虑在其中。具体按一下几个方面来选择；
a）热继额定电流一般按照电动机的额定电流的1.05到1.1倍选择，并要校验动作特性。
b）必须保证电动机的起动时不能让热继电器误动。
c)热继电器能用作短路保护，但是要同时加入断路器和熔断器共同作用。
d)注意热继的正常工作温度，热继1.2的正常工作范围是-15℃- +55℃。不能超过这个范围否则引起失效或者误动。
e)电动机若是星形接法选择热继电器可以是两相也可以三相，对于三角形接法的电动机则应采用三相热继电器并且有断相保护的功能。。
B低压断路器
低压断路器又叫空气开关，在低压电路中起接通断开的作用。在电路发生短路、过流或欠电压等情况时能自动切断故障电路，是一种控制且保护电路。
断路器的种类很多，可以根据用途和构造特点进行分类。压断路器的选择考虑以下几个方面：
a）型号选择。低压断路器是根据不同用途而不同选择的。低压断路器用途一般分为供电用、对电机保护用、家庭照明灯光用、可控硅保护用以及发生漏电情况时用等。如一般选用塑壳式；电路电路较大选用限流型等。
b）极数选择。断路器的相数应该与被控制及保护对象的相数一致。。
c）额定电压应不小于断路器安装处设备的最大工作电压。
d）额定电流应不小于线路的计算电流。
C熔断器
熔断器在电路中绝大部分用作短路保护。在电气设备稳定工作时不应熔断，但是在发生短路故障时，必须立刻熔断。熔断器串联接在被保护的电路中，熔断器根据温度变化，一旦温度高到限定值就会使自带的熔体熔断，从而自动切断电路。选择原则遵循如下要求：
a）根据线路要求和安装条件选择熔断器的型号。半封闭式或无填料封闭式用于容量较小的电路；当容量较大时选用填料封闭式；快速熔断器通常用来保护半导体
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
元件。
b ）根据负载的种类和特点选择熔断器的额定电流。
c ）选择各级熔体，前一级要比后一级大。
d ）根据线路运行时能够承载的最大电压选择熔断器的额定电压。
D 光电开关
光电开关，简称光电接近开关，利用需待检测物体挡住光束或者反射光束原理，由同步回路选通电路，从而检测是否有物体。物体不仅仅只包括金属，所有物体只要能能反射光线均可被检测。输入电流在发射器上通过光电传感器变化成光信号传出来，接收器判断传射出来光线的亮暗或有没有来实现选定物体进行勘测。 E 接近开关
接近开关又叫做无触点行程开关，可以用来计数、零部件大小检测和速度检测等。有工作安全、动作快、消耗低、精度高等优点。接近开关的原理根据检测物体不同而不同，有超声波型、霍尔元件型等。
F 交流接触器
接触器是一种自动化的控制电器。它主要用在经常接通或断开DC 或AC 电路，具有操控范围广，实现长远距自动控制，配合继电器可以实现定时，联锁控制，各种定性检测量控制和失电压及电欠压保护，普遍适用于电热设备、电容器等自动控制电路。
3.3.2电机正反转电路图 M
L1L2L3
QS
FU
KM1KM2FR
正
反
停SB1SB2SB3X 1X2X0
CO
M CO M Y1Y2KM1KM2KM2KM1反正
图3-3 电机正反转电路图
原理：X1对应SB1正转按钮（常开）。按下SB1,X1得电。X0代表SB3停止按钮（常闭）处于得点状态。Y2的常闭触头是闭合的，所以Y1得电，KM1动作，Y1常闭断开，Y2不得电，Y1自锁，电机正转运行，按下停止按钮SB3，X0失电，Y1失电，电机停止运行。X2同理。
贮丝生产线PLC控制系统毕业设计
3.3.3 主电路图
主电路见附录1。主电路中，分配行车、分配行车带、辅料带运动正反方向的改变都是由类似图3-3电机正反转电路来实现的。
主原理图用到了以上器件，包含15个热继电器用来保护各电机，3组低压断路器，以及7个熔断器，24个限位接近开关，29个接触器，1个行程开关，6盏指示灯用来提醒料满，还有6对光电开关用于检测料满信号。
其中1号铺料行车电机对应KM1与KM2接触器，以及FR1热继电器保护电动机M1，KM1与KM2互锁防止一起运行。；1号铺料带电机对应KM13与KM14接触器，以及FR7热继电器保护电机M7，KM13与KM14互锁防止一起运行；分配行车电动机对应KM25与KM26接触器，以及FR13热继电器保护电机M13，KM25
与KM26互锁防止一起运行；分配带电动机对应KM27与KM28接触器，以及FR14热继电器保护电机M14，KM13与KM14互锁防止一起运行；进料带电动机对应KM29接触器，以及FR15热继电器保护电机M15.另外还设置了HL1料满指示灯。
4贮丝生产线控制系统软件设计
4.1 贮丝生产线控制系统的工作过程
生产线有手动控制和自动控制之分。在手动控制状态下，整个系统完全脱离PLC 控制,PLC所有输出点皆不工作。使用者可操作面板上各开关分别操作15台电机运行。当控制开关切换到自动运行后，开启电源开关，并发出指令使各行车运动到起始位置等待下一步命令。图4-1和4-2为系统的进出料控制流程图，工作过程如下。
a.当PLC收到某号柜开始进料的指令后，首先命令分配行车往指定柜靠近，并依靠该柜所在的接近开关的信号行驶到选定柜上侧。紧接着分别延时2s依次启动铺料行车、铺料带、分配带和进料带各电机。系统为了避免局部堆料从而采用了各电机的延时启动。
b.当PLC接到铺料行车限位接近开关信号后，先停下1s，然后命令铺料行车及铺料带往相反方向运行，同时命令分配行车再启动并前进2s。
c.PLC收到分配行车极限位置的限位信号后，指令分配行车反向前进。至此，进料程序开始循环。在循环过程中，料满检测信号不断送给PLC。PLC接到料满信后，指示报警系统工作。30s后，通知进料系统将各电机间隔5s分别停止运行。软件中还有各贮丝柜进料的互锁指令，也就是当PLC在给某号柜进料途中，不再接受任何其他进料指令。
盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2013)
图4-1 进料框图
出料：分别间歇启动出料振槽、拨辊电机，然后延迟启动底带电机。接着检测出料是否完成，若未完成重复上述动作。若完成，发出出料完警报，出料停止。
进料 分配行车定位
铺料行车运行 分配带运行 进料带运行 分配行车前进 铺料行车反转 分配行车反转 分配限位检测
料满检测
铺料限位检测 料满报警 N Y
N
N
Y 自动？ 手动操作 手动
N
Y 启动 进料停
贮丝生产线PLC控制系统毕业设计
出料
出料振槽间歇启动
拨辊电机启动
底带电机启动
N
出料完检测
Y
出料完报警
出料停
图4-2出料框图
4.2基本指令介绍
FX2N型可编程控制器有基本指令有27条，步进指令有2条，功能指令128条。FX2N型可编程控制器的编程语言主要包括梯形图和指令表，二者可以相互对应。FX2N 型可编程控制器的基本指令和图形符号如表4-1所示。