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图1 PLC结构图
FX2N系列PLC是三菱公司高性能小型机的代表作，系统最大I/O点数为128点，配置扩展单元后可达256点。FX2系列基本执行指令的速度0.48μs/步，用户程序存储器的容量可扩展至8K步。 FX2N系列PLC在我国应用比较广泛。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件。因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元。在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。 通过对PLC的工作原理及性能的了解，并结合设计要求，设计中选择了FX2N系列的小型PLC。
分析要求，可以确定需要15个输入点，手动工作时，分别为M1,M2,M3启动按钮，停止按钮，通常用于系统的检测维护；一个急停按钮；自动工作时，传感器开与关时的两个不同信号输入以及停止按钮；三个热继电器动断触电，控制故障电动机。因为有三台皮带机，故需要三个输出点。又为了便于日后的功能增加等因素，选择了48点的基本输入输出单元，因为输出的是220V的交流电，为了增加它的耐用性，采用了可控硅输出。
综上所述，设计中最终选择了FX2N-48MS的PLC，这种PLC技术成熟，性能好，故障少，价格低廉，对于本项目又留有一定的余量，可以为以后改进留下余地。
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2.2.2 I/O口分配
PLC的I/O元件地址分配
功能描述 急停
手动
工作方式
自动 M1启动 M1停止 M2启动
手动
M2停止 M3启动 M3停止
SB5 SB6 SB7 传感器ST开
压力传感器
自动
停止
皮带1故障 皮带2故障 皮带3故障 皮带机1开 皮带机2开 皮带机3开
传感器ST关
SB8 FR1 FR2 FR3 KM1 KM2 KM3
X21 X22 X31 X32 X33 Y0 Y1 Y2 X13 X14 X15 X20
选择开关SA
SB2 SB3 SB4 动作器件 SB1
I/O地址 X0 X1 X2 X10 X11 X12
图2 I/O地址分配
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2.2.3 PLC的I/O外部接线图
图 3 外部接线图
2.2.4皮带电机的选型及其外部接线 1. Y2系列异步电机
本次设计中的电机采用普通的三项异步电动机，因为本系统中没有对电机的什么特别要求，因此选用普通的三相异步电机，本设计中选用Y2型异步电机。
Y2系列电动机是我国20世纪90年代中期最新设计的三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，包括基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品的技术性能指标达到国外同类产品20世纪90年代的水平，是用以替代Y系列的更新换代产品，从90年代末期起我国已开始实现由Y系列向Y2系列过渡Y2系列电动机是我国20世纪90年代中期最新设计的三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，包括基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品的技术性能指标达到国外同类产品20世纪90年代的水平，是用以替代Y系列的更新换代产品，从90年代末期起我国已开始实现由Y系列向Y2系列过渡。
Y2系列电动机额定电压为380V，额定频率为50Hz。功率3kwt以下为Y接法，其他功率均为△接法。电动机运行地点的海拔不超过1000m；环境空气温度随季节变化，但不超过40℃；最低环境空气温度为-15℃；最湿月月平均最高相对湿度为90%；同时该月月平均最低温度不高于25℃。
Y2系列电动机采用F级绝缘等级，但温升仍按B级绝缘考核（除机座为315部分及355部分规格外），故电动机的温升裕度较大。防护等级提高到IP54，机座用平行垂直分布的散热筋，接线盒置于电动机机座的上方，以方便接线。Y2系列电动机在Y系列电动机的基础上
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改进了电磁和结构设计，降低了电机的噪声及振动，节约了材料，并使电动机结构更合理，外形新颖、美观。Y2系列电动机（除个别延伸的机座和规格外）的功率等级与安装尺寸的对应关系与Y系列电动机完全相同，有利于Y2系列电动机逐步取代Y系列电动机。Y2E系列电机是为了提高电动机效率而设计的系列产品，其满载效率比Y2系列提高1.79%，主要适用于运行时间长，负载率较高的各种机械设备上。
Y2系列电机的安装尺寸和功率等级符合IEC标准，与德国DIN42673标准一致，也与Y系列电机一样，其外壳防护等级为IP54，冷却方法为IC41l，连续工作制（S1）。采用F级绝缘，温升按B级考核(除315L2-2、4，355全部规格按F级考核外)，并要求考核负载噪声指标。
Y2系列电动机是Y系列电机的更新换代产品，是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。其整体水平已达到国外同类产品九十年代初的水平。该产品应用于国民经济各个领域，如机床、水泵、风机、压缩机，也可适用于运输、搅拌、印刷、农机、食品等各类不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场合。
Y2系列电动机有两种设计，一种是适用于一般机械配套和出口需要，在轻载时有较高效率，在实际运行中有较佳节能效果，且具有较高堵转转矩，此设计称为Y2-Y系列。中心高63～355mm，功率从0.12~315kW。电动机符合JB/T8680.1-1998 Y2系列(1P54)三相异步电动机（机座号63～355）技术条件。
型号含义：如Y2-200L1-2Y：“Y2”表示异步电动机第二次改型设计，“200”表示中心高，“L”表示机座长短号，“1”表示铁心长度序号，“2”表示极数，“Y”表示第一种设计（可省略）。
第2种设计是满载时有较高效率，更适用于长期运行和负载率较高的使用场合，如水泵、风机配套，此设计称为Y2-E系列，中心高80～280mm，功率从0.55～90kW。电动机符合JB/T8680.2-1998 Y2系列(1P54)三相异步电动机（机座号80～280）技术条件。
型号含义：如Y2-200L2-6E：“Y2”表示异步电动机第二次改型设计，“200”表示中心高，“L”表示机座长短号，“2”表示铁心长度序号，“6”表示极数，“E”表示第二种设计。 Y2系列电动机机座外轮廓呈四方形兼圆形，散热片呈垂直，水平平行分布，全部采用铸铁结构。另外H63～112还兼有铝合金压铸结构。本系列电动机采用浅端盖结构，增加了内部加强筋的数量和尺寸，全部采用铸铁结构，另外H63～112还兼有铝合金压铸结构。为方便用户使用和检修，H180及以上增设了不停机的注油装置。接线盒防护等级为IP55。为了减轻电机重量，H63～280接线盒用铝合金压铸(也可用铸铁件)，H315～355使用铸铁件。且盒内设有专用的接地装置，H160及以上机座考虑有热保护装置的安装位置，电源进线孔采用双孔进线，并有两种密封结构：一种为加密封盖，另一种为锁紧密封。接线盒一般位于机座顶部，并可以四面出线，另外H80～355铸铁机座的接线盒还可以位于机座侧面。 2. 主回路电机的外部接线图
本次设计因为有三级皮带机，故需要三个电机来拖动，当然需要有一些短路、过载等保护，继电器、空开的选型后面后详细介绍，具体的主电路接线图如下：
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图 4 主回路电机外部接线图
2.2.5.皮带运输机结构
皮带运输机具有结构简单，操作连续平稳，运输量较大的特点，又因各部分摩擦阻力小，动力消耗也低，运输距离不受限制。皮带输送机由头部、中部和尾部组成。头部由头辊及支撑架组成；中部由支撑架、限位辊、张紧辊等组成；尾部由尾辊、支撑架及调节装置组成。其设计紧凑合理，自动化程度高，内部结构复杂，安装精度高。
(1)输送带
带式运输机使用的运输带有橡胶带、塑料带、钢带等。
橡胶带工艺简单、生产率高、成本低、质量好，工作环境温度在-10～+40℃；塑料输送带具有耐油、酸、碱等特点；金属带结构工艺比较复杂，价格较高。
这里选择橡胶带作为输送带。 (2)托辊
托辊是带式输送机输送带及货载的支撑装置，托辊随输送带的运行而运转，以减小输送机的运行阻力，要求结构合理，经久耐用，回转阻力系数小，密封可靠。
(3)头架
头架用来安装驱动滚筒和改向滚筒，其侧面与驱动装置架组装在一起。头架有平行输送机头架及槽形输送机头架两种。前者不能安装卸料斗及护罩，供输送成件物品时选用，后者可以安装卸料斗及护罩。这里选用槽形输送机头架。
(4)拉紧装置
在各种具有挠性牵引构件的构件的输送机中，必须装有拉紧装置，拉紧装置使输送机具有足够的初张力，保证输送带与驱动滚筒之间所必须的摩擦力，补偿牵引构件在工作过程中的伸长，保证输送机正常平稳地运行。
(5)电动滚筒
根据不同的使用条件和工作要求，带式输送机的驱动方式，，可分为单电机驱动、多电机
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