多种液体混合的PLC控制

1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 一、背景与意义1 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 二、任务导入 1 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 1、装置示意图2 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 2、装置说明2 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 3、控制要求2 HYPERLINK l bookmark86 o Current

2、 Document 三、任务实施3 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 1、I/O 分配3 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 2、PLC外部硬件接线图 3 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 3、顺序功能图4 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 4、梯形图设计4 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 四、课程设计总结5 HYPERLINK l bookma

3、rk138 o Current Document 五、参考文献6一、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嗣且也是其生产过 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，是别中的 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

4、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

5、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l（Oyg-=植在 bgOEC?- 液住 cI 恣位借w器Cg） J冬1 二上图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

6、、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。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

7、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。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I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5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RQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5表1多种液体混合的PLC控制I/O分配表输入输出2、PLC外部硬件接线图PLC外部硬件接线图如图2所示。SB1SL1SL2SL3SB2SL424V10,0

8、 10.1 10.2 10.310,410,5 IM 2MS7-2OO CPUE24CNQ 0,0 Q 0,1 Q 0,2 Q 0.3QQ.4QO,5 IL EL图2 PLC外部硬件接线图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。H0.7ST3SM0.7ST35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。10.0104MI1.7T kl M0.7MSMQ.l MO.OTl：r JMO.O lu.q M0,l一 III I Ci :MA.nsMOdI0.E MOET III I U；MO.iy dT0.1 M

9、Q,T I II I C ；MU. 2图4多种液体混合梯形图c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

10、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：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。学习认真程度不够，学

11、习热情不高，基础相对薄弱，掌握知识太少。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、参考文献廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2009： 11-15.许光大.S7-200PLC应用