2022年基于PLC多种液体自动化混合控制系统设计.docx
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1、精品学习资源吉林化工学院毕业设计说明书基于 PLC多种液体自动化混合掌握系统设计The Design of Variety Liquid Mixing Control System Based on PLC吉林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology欢迎下载精品学习资源独 创 声 明本人正式声明:所呈交地毕业设计 论文,是本人在指导老师地指导下,独立进行 讨论工作所取得地成果,成果不存在学问产权争议 .尽我所知,除文中已经注明引用地内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过地作品成果.对本文地讨论做出重要奉献地个人和集体均已
2、在文中以明确方式标明.本声明地法律后果由本人承担 .作者签名:二一年九月二十日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全明白滨州学院关于收集、储存、使用毕业设计(论文)地规定 .本人情愿依据学校要求提交学位论文地印刷本和电子版,同意学校储存学位论文地印刷本和电子版,或采纳影印、数字化或其它复制手段储存设计(论文);同意学校在不以营利为目地地前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)地部分或全部内容,答应他人依法合理使用 .(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二一年九月二十日欢迎下载精品学习资源摘要本设计以三种液体地混合掌握为例设计基于PLC 地混合液体掌握系统,其要求是将三种液体按肯定
3、比例混合,在电动机搅拌后要达到肯定地温度才能将混合地液体输出容 器.液体混合系统地掌握设计考虑到其动作地连续性以及各个被控设备动作之间地相互关联性,针对不同地工作状态,进行相应地动作掌握输出,从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出地这样一个周期掌握工作地程序实现.设计以液体混合掌握系统为中心 ,从掌握系统地硬件系统组成、软件选用到系统地设计过程(包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等),旨在对其中地设计及制作过程 做简洁地介绍和说明 .设计采纳西门子公司地s7-300PLC实现液体混合掌握系统,上位机采纳 Wincc 组态软件为开发平台,设计液体混合掌握系统地
4、组态环境,操作者就可以直接监控 PLC 地运行情形,并且可以在 Wincc 中适时转变系统地参数指标,从而大大地提高了工作效率 .关键 词: 液 体混 合; 西门 子S7-300;PLC;WINCC欢迎下载精品学习资源AbstractMixing liquid control system based on PLC is designed, which takes three kinds of liquid mixing control for example. It need to mix three kinds of liquid accorded to certain proportio
5、n, and output the liquid when it achieve a certain temperature after the motor stir. Then it form circulation stateDesign liquid mix control system need that its act continuous and all deviceseach other. For different state and control corresponding output so that achieve a control cycle from join t
6、he first liquid complete mixing liquid. The design mainly introduce and explain the making process, which based on liquid mixing control system, including hardware component and software choose design scheme, flow, request, ladder-diagram, external connection. This design used s7-300PLC, which is pr
7、oduced Siemens,and PC used Wincc configuration software, then design configuration environment of liquid mixing control system. Operators can directly supervise and control condition of PLC, and they can chansygsetem parameters in the Wincc so that improve the system efficiency.Keywords : Liquidmixt
8、ure ; Siemens S7-300 ; Programable LogicController ;WindowsControlCenter欢迎下载精品学习资源目 录欢迎下载精品学习资源摘 要IAbstractIII第 1 章绪 论11.1 题目来源11.2 课题讨论地背景、目地和意义11.3 国内外市场情形猜测与工艺技术简况11.3.1 国内外市场情形猜测11.3.2 国内外应用领域简况1第 2 章液体混合掌握方案22.1 PLC工艺流程简况22.2 PLC地 I/O 点表42.3 硬件选型52.4 调剂阀62.5 变送器62.6 SIMATIC S7-300软件72.6.1 SIMAT
9、IC S7-300地用途72.6.2 SIMATIC S7-300地特点72.6.3 STEP7工程中地模块82.7 Wincc软件112.7.1 Wincc软件概述112.7.2 Wincc地特点12第 3 章软件开发及仿真调试133.1 下位机开发133.1.1 打开 Step7建/立工程143.1.2 配置主机架153.1.3 符号编辑163.1.4 程序地设计163.1.5 程序地仿真223.2 上位机开发233.2.1 Wincc工程地建立233.2.2 图形编辑243.2.3 组态变量253.2.4 软件仿真及调试26结 论27参考文献28致 谢29欢迎下载精品学习资源第 1 章
10、绪 论1.1 题目来源在炼油、化工、制药等行业中 ,多种液体混合是必不行少地工序 , 而且也是其生产过程中特别重要地组成部分 .但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性地介质 , 以致现场工作环境特别恶劣 , 不适合人工现场操作 .另外, 生产要求该系统要具有混合精确、掌握牢靠等特点 , 这也是人工操作和半自动化掌握所难以实现地 .所以为了帮忙相关行业, 特殊是其中地中小型企业实现多种液体混合地自动掌握 , 从而达到液体混合地目地,液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前地一大课题 .1.2 课题讨论地背景、目地和意义本课题是针对多组分原料自动混合系统,一方面由于液体进料与掌握过程比较复 杂、使
11、进料参数变化较大,造成液体混合精度掌握难,难以用测量掌握器进行测定; 另一方面由于循环掌握过程显现故障不能随时停机 .针对这两个难题,讨论将电机掌握技术、PLC掌握、应用于多组分原料自动混合系统,从而提高多组分原料自动混合系 统地稳固性、牢靠性、精确性,以及多种液体混合循环掌握时,可以自动或手动调剂 系统地启停 .在大力提倡节省能源地今日,讨论这种高性能、经济型地多组分原料自动混合系统,对于提高劳动生产率、降低能耗具有重要地现实意义.1.3 国内外市场情形猜测与工艺技术简况1.3.1 国内外市场情形猜测目前,全世界 PLC 生产厂家约 200 家,生产 300 多种产品 .国内 PLC 市场仍
12、以国外产品为主,如 Siemens、Modicon、A-B 、Omron、三菱、 Ge 地产品 .经过多年地进展,国内 PLC 生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模地生产才能和名牌产品, 可以说 PLC 在我国尚未形成制造产业化 .在 PLC 应用方面,我国是很活跃地,应用地行业也很广 .专家估量, 2000 年 PLC 地国内市场销量为 1520 万套(其中进口占 90% 左右),约 2535亿元人民币,年增长率约为12%.估量到 2005 年全国 PLC 需求量将达到 25 万套左右,约 3545亿元人民币 .1.3.2 国内外应用领域简况目前, PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、
13、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化消遣等各个行业,使用情形大致可归纳为如下几 类: 开关量地规律掌握:这是 PLC最基本、最广泛地应用领域,它取代传统地继电器电路,实现规律掌握、次序掌握,既可用于单台设备地掌握,也可用于多机群控及自动欢迎下载精品学习资源化流水线.如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等;模拟量掌握:在工业生产过程当中,有很多连续变化地量,如温度、压力、流 量、液位和速度等都是模拟量 .过程掌握在冶金、化工、热处理、锅炉掌握等场合有特别广泛地应用;数据处理:现代 PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、规律运算)、数据传送
14、、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据地采集、分析及处理.这些数据可以与储备在储备器中地参考值比较,完成肯定地掌握操作,也可以利用通信功能传送到别地智能装置,或将它们打印制表.数据处理一般用于大型掌握系统,如无人掌握地柔性制造系统;也可用于过程掌握系统,如造纸、冶金、食品工 业中地一些大型掌握系统;通信及联网: PLC通信含PLC间地通信及 PLC与其它智能设备间地通信 .随着运算机掌握地进展,工厂自动化网络进展得很快,各PLC厂商都特别重视PLC地通信功能,纷纷推出各自地网络系统 .新近生产地PLC都具有通信接口, 通信特别便利 .第 2 章 液体混合掌握方案2.1 PLC 工艺
15、流程简况液体自动混合系统地初始状态:在初始状态,容器为,电磁阀Y1, Y2, Y3,Y4和搅拌机 M 以及加热元件 R 均为 OFF, 液面传感器 L1, L2,L3 和温度检测 T 均为欢迎下载精品学习资源OFF.如图见 2-1 所示.图 2-1 多种液体混合示意图液体混合操作过程:1、按动启动按钮,电磁阀 Y1 闭合( Y1 为 ON),开头注入液体 A .2、当液面高度达到 L3 时( L3 为 ON) 关闭电磁阀 Y1(Y1 为OFF),液体 A停止注入,同时,开启电磁阀 Y2(Y2 为 ON)注入液体 B .3、当液面升至 L2 时( L2 为 ON) 关闭电磁阀 Y2 (Y2 为
16、OFF),液体 B 停止注入,同时,开启电磁阀 Y3(Y3 为 ON),注入液体 C .4、当液面升至 L1 时( L1 为 ON) 关闭电磁阀 Y3 (Y3 为 OFF),液体 C 停止注入,然后开启搅拌电动机 M,搅拌三分钟 停止搅拌 .5、加热(启动电炉 R) 当温度(检测器 T 动作) 300度时 停止加热( R 为OFF),并放出混合液体( Y4 为 ON).6、至液体高度降为 L3 后,再经 30 秒延时,液体可以全部放完 停止放出( Y4为 OFF) .液体混合过程终止 .按动停止按钮,液体混合操作停止 .依据上述液体混合操作,设计其简要流程图见图2-2 所示.欢迎下载精品学习资
17、源图 2-2 多种液体混合流程图2.2 PLC 地 I/O 点表点表地设计不仅需要依据工程地要求 .同时,点表地设计直接地影响以后地 PLC编程,此次设计只涉及一个温度模拟量 .如表 2-1 所示.元件物理地址类型电源作用传感器 L1I0.0DI24 V检测液位L1传感器 L2I0.1DI24 V检测液位L2传感器 L3I0.2DI24 V检测液位L3开头按钮I0.3DI24 VSTRAT停止按钮I0.4DI24 VSTOP电磁阀 Y1Q0.0DO24V电磁阀 Y2Q0.1DO24V电磁阀 Y3Q0.2DO24V电磁阀 Y4Q0.3DO24V掌握液体 A流量掌握液体 B流量掌握液体 C流量掌握
18、混合液流量欢迎下载精品学习资源电机Q 0.4DO24 V搅拌加热器Q 0.5DO24 V加热表 2-1 多种液体自动混合掌握系统地 I/O 点表2.3 硬件选型1、电源: 6ES7 307 1BA000AA01;负载电源电压: 120/230 VAC;板卡电源电压: 24 VAC.2、CPU: 6ES7315 2AG10 0AB0; 128KB 工作储备器0.1ms/1000条指令, MPI+DP 连接( DP 主站或 DP 从站)多排最多可组态 32 个模块用于直接数据交换地发送和接收功能,恒定总线循环时间路由S7 通讯(可在地 FB/FC固化程 V2.0).3、DI 卡: 6ES7 321
19、 1BH01 0AA0 ;数字输入模块 DI16 24V,分成 16 组.4、DO 卡:6ES7 3221BH01 0AA0 ;数字输入模块 DO16 24V /0.5A 分成8 组.5、带一体化温度变送器地双金属温度计:特点:现场显示温度,直观便利;具有自动切断电源和报警功能;安全牢靠,使用寿命长;多种结构形式,可满意不同要求;设定点误差:电接点温度计,其设定点误差应不超过基本误差限地1.5 倍.6、温度变送器:输出信号:420mA(假如需要其它输出信号请在订货时注明);基本误差:0.5%FS;接线方式:二线制、三线制、四线制;工作电压: 24VDC;输出负载: 0-500欧姆(特殊定货需注
20、明) .7、磁翻板液位指示器:特点:防爆结构,可用于高温、高压环境色块,采纳流线型弧面设计,指示更加灵敏七对继电器掌握输出接点,自由设定各参数、自校正、自诊断报警输出;压力: 10Mpa 以内可定制;输出信号: 4-20mA,限位开关, hart 协议等可选配 .8、HL-F 磁翻板液位变送器:辨论率:5mm;测量精度: 0.2%;输出电流: 4-20mA 负载阻抗 500;报警输出接点: 1 - 7 个.9、OSA86 系列通用电磁阀:特点:太空理念、飞碟活塞、三维密封、严防泄流、导向装置、防止故障、多种功能、通用性强 .掌握方式:常闭式、常开式 .标准电压: AC220V、DC24V.电气
21、连接:接线盒式(一般型)、电缆引线式(防爆型) .防护等级:德国标准 DIN43650A(IP65).其他功能: E 防爆型(防爆等级 D2CT5); S 手动功能; X 信号反馈; T 定时开关.10、防爆电加热器:防爆等级: de2CT1-4;防护等级: IP54;功率: 120kW;工作温度: 418;工作压力: 2.5Mpa;电压: 380V.欢迎下载精品学习资源2.4 调剂阀调剂阀是最终掌握元件地最广泛使用地型式.其他地最终掌握元件包括计量泵、调剂挡板和百叶窗式挡板 一种蝶阀地变型 、可变斜度地风扇叶片、电流调剂装置以及不同于阀门地电动机定位装置 .常见地掌握回路包括三个主要部分,第
22、一部分是敏锐元件,它通常是一个变送器. 它是一个能够用来测量被调工艺参数地装置,这类参数如压力、液位或温度.变送器地输出被送到调剂外表 调剂器,它确定并测量给定值或期望值与工艺参数地实际值之间地偏差,一个接一个地把校正信号送出给最终掌握元件调剂阀.阀门转变了流体地流量,使工艺参数达到了期望值 .在气动调剂系统中,调剂器输出地气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构,使阀门动作 .在这种情形下,确定阀位所需地能量是由压缩空气供应地,压缩空气应当在室外地设备中加以干燥,以防止冻结,并应净化和过滤.当一个气动调剂阀和电动调剂器配套使用时,可采纳电一气阀门定位器或电一气转换器.压缩空
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- 2022 基于 PLC 多种 液体 自动化 混合 控制系统 设计
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