2022年多种液体混合的PLC控制 .pdf

目录一、背景与意义,1 二、任务导入,1 1、装 置 示 意 图,2 2、装 置 说 明,2 3、控 制 要 求,2 三、任务实施,3 1、I/O 分 配,3 2、PLC 外 部 硬 件 接 线 图,3 3、顺 序 功 能 图,4 4、梯 形 图 设 计,4 四、课程设计总结,5 五、参考文献,6 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -一、背景与意义随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是 其 中 的中 小 型 企业 实 现 多 种 液 体 自 动 混合,就是 摆在我们眼前的一大课题。随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：可自动工作控制的单周期运行方式；由传感器送入设定的参数实现自动控制；启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。本系统采用PLC是基于以下两个原因：PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30 万小时以上；编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC 具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。二、任务导入1、装置示意图如图 1 所示名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -图 1 装置示意图2、装置说明L1、L2、L3 分别为高水位、中水位和低水位液位传感器，被液体淹没时为ON。Y1、Y2、Y3分别是控制液体A、液体 B和液体 C的电磁阀，Y4是混合液放液阀，线圈通电时阀门打开，线圈断电时阀门关闭。M为搅拌电机，单向旋转。R为电炉加热器件，T 为温度传感器。3、控制要求初始状态时容器是空的，各阀门和搅拌机M均为 OFF，各传感器均为0 状态。按下启动按钮后，Y1、Y2同时打开，液体A、B流入容器。当液面到达中水位时（L2为 ON），Y1、Y2关闭，Y3打开，液体 C流入容器。液面到达高水位时（L1 为 ON），Y3关闭，搅拌电动机开始搅动。搅拌电动机工作10S搅拌均匀后停止，电炉开始加热。当混合液温度达到设定值时，温度传感器 T=ON，R=OFF。电炉停止加热，电磁阀 Y4=ON，放出混合液。当液面下降到低水位（L3为 OFF）之后再过 5S，容器放空，Y4关闭、Y1打开，又开始下一周期的操作。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -按下停止按钮后，当前工作周期的操作完毕后，返回并停在初始状态。三、任务实施1、I/O 分配根据三种液体混合控制系统的要求，我们可以得出控制系统的PLC控制输入量：启动按钮 SB1、停止按钮 SB2、液面传感器 SL1、液面传感器 SL2、液面传感器 SL3、液面传感器 SL4；控制输出量：搅拌电机M、电磁阀 Y1、电磁阀 Y2、电磁阀 Y3、电磁阀 Y4、电炉加热器 R，并对它们进行 I/0 分配，如表 1 所示。表 1 多种液体混合的PLC控制 I/O 分配表输入启动按钮液面传感器L1 液面传感器L2 液面传感器L3 停止按钮温度传感器I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 输出搅拌电机电磁阀 Y1 电磁阀 Y2 电磁阀 Y3 电磁阀 Y4 电炉加热器R Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 2、PLC外部硬件接线图PLC外部硬件接线图如图2 所示。图 2 PLC 外部硬件接线图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -3、顺序功能图根据系统要求，设计了PLC控制多种液体混合的顺序功能图，如图3 所示。图 3 液体混合顺序功能图4、梯形图设计根据顺序功能图编写出梯形图来实现控制要求，如图4 所示。图 4 多种液体混合梯形图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -将 I0.0合上一下再断开（模拟按下启动按钮），多种液体混合自动控制实训板上Y1，Y2指示灯应该亮，模拟液体A,B 流入容器。将 I0.3 合上，模拟液位已经上升至低水位，此时输出不变。将 I0.2合上，模拟液位已经上升至中水位，实训板上Y1，Y2指示灯应该灭，Y3指示灯应该亮，模拟液体C流入容器。将 I0.1 合上，模拟液位已经上升至高水位，实训板上Y3灯灭，M灯亮，表示开始搅拌。此时注意观察状态表T37监控情况。观察 T37当前值变为 0 时，电炉 H灯亮，表示电炉开始加热。将 I0.5 合上，表示混合液温度已达到设定值，此时电炉H熄灭，电磁阀 Y4灯亮，代表开始放出混合液。先后将 I0.1、I0.2、I0.5 断开，代表水位下降，Y4依然亮。将 I0.3 断开，表示液面已下降到低水位，观察状态表T38监控情况。T38 计时到，容器放空，Y4关闭、Y1打开，又开始下一周的操作。反复运行几次，在某一中间步按下I0.4，观察当前工作周期的操作完毕后，是否返回并停止在初始状态。五、课程设计总结这次的“多种混合液体自动混合装置”课程设计使我加深了对PLC这门课程的认识，加强了知识运用能力，自己动手能力还有与别人合作的能力，但是也露出自己的许多不足：1.不太会查找资料。遇到困难，首先不先查看资料，过多依赖同学和老师的帮助，不太独立。2.学习认真程度不够，学习热情不高，基础相对薄弱，掌握知识太少。3.设计时对时间合理安排上欠妥。但正是这次设计，使我认识到自己的不足，为以后的工作学习找到了方向和前进的动力。通过这次 PLC课程设计实践，我学会了 PLC的基本编程方法，对 PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在没有做实践设计以前，我们对知识的掌握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。这样，我就只能去查阅资料或者是请教同学，一次又一次的调试程序，最后达到设计要求。不仅使我对名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -PLC 的理解得到了加强，也让我看到实践与理论的差距。通过本次课程设计，不仅让我了解了PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位，也使我更深刻的理解了PLC的编程思想，能更好的将所学知识应用到以后的实践中。六、参考文献1 廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2009：11-15.2 许光大.S7-200PLC应用技术.上海：机械工业出版社，2008：3-24.3 郭宗仁.可编程序控制器应用系统设计.南京：人民邮电出版社，2000：45-50.4 周万珍.高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：电子工业出版社，2004：78-80.5 西门子公司.S7-200 手册.甘肃：西北工业大学出版社，2005：5-15.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -