课程设计（论文）-多种液体自动混合装置的PLC控制.doc

2012级plc课程设计 石家庄铁道大学四方学院集中实践报告书课题名称多种液体自动混合装置的plc控制姓 名*学 号2012*系、 部电气工程系专业班级方*指导教师李*2014年 12 月 31 日 一、设计任务及要求：设计任务：1初始状态装置投入运行时，液体a、b、c阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。2起动操作:按下启动按钮sb1，装置开始按下列给定规律运转。(1) 液体a阀门打开，液体a流入容器。当液面到达sq3时，sq3接通，关闭液体a阀门，打开液体b阀门，同理打开c阀门。(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。(5) 当液面下降到sq4时，sq4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。3停止操作:按下停止按钮sb2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操（停在初始状态）。要 求：（1）要求本次设计的控制装置采用plc技术实现；（2）要能完全满足控制要求；（3）按下停止按钮后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作。二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 目录第1章设计目的与意义11.1设计意义11.2设计目的1第2章设计要求2第3章plc选型、i/o分配表和接线图33.1plc选型33.2i/o分配表33.3i/o接线图3第4章plc程序设计44.1梯形图设计44.2指令语句表7第5章设计总结8参考文献8第1章设计目的与意义1.1设计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，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。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的目的,液体自动混合配料势必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，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。1.2设计目的在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：系统自动工作；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。第2章设计要求图2-1如图2-1所示为三种液体混合装置，sq1、sq2、sq3和sq4为液面传感器，液面淹没时接通，液体a、b、c与混合液阀由电磁阀yv1、yv2、yv3、yv4控制，m为搅匀电动机，其控制要求如下：1初始状态 装置投入运行时，液体a、b、c阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。2起动操作 按下启动按钮sb1，装置开始按下列给定规律运转。(1) 液体a阀门打开，液体a流入容器。当液面到达sq3时，sq3接通，关闭液体a阀门，打开液体b阀门。(2) 当液面到达sq2时，关闭液体b阀门，打开液体c阀门。(3) 当液面到达sq1时关闭阀门c，搅匀电动机开始搅匀。(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。(5) 当液面下降到sq4时，sq4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。3停止操作 按下停止按钮sb2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。第3章plc选型、i/o分配表和接线图3.1plc选型根据设计要求和控制要求，我们选用plc三菱fx2n-32mr。它是日本三菱公司生产的三菱fx2n系列，fx2n系列功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。拥有16路输入，16（继电器）路输出，而本题中只涉及6路输入，5路输出，输入留有量，输出留有余量，满足要求。该系列用户存储容量16k步，而本题中只需60步左右，符合要求，故选用该系列。3.2i/o分配表输入输出x0：启动按钮y1: 液体a控制阀门yv1x1：限位开关sq1y2：液体b控制阀门yv2x2：限位开关sq2y3：液体c控制阀门yv3x3：限位开关sq3y4：混合液体控制阀门yv4x4：限位开关sq4y5：搅拌机控制mx5：停止按钮表3-2产品分检与检测流水线i/o分配表3.3i/o接线图图3-3产品分检与检测流水线i/o接线图第4章plc程序设计4.1梯形图设计4.2指令语句表第5章设计总结小学期课程设计是非常难得的一次理论与实践相结合的机会，通过这次小学期对“多种液体自动混合装置的plc控制”的设计使我摆脱了单纯理论学习的状态，和眼高手低的毛病，通过本次plc的课程设计，使我了解到plc的重要性。电气控制与可编程控制器是一门极其重要的课程，他综合了计算机技术和自动控制技术和通讯技术。在当今由机械化向自动化，信息化飞速发展的社会，plc技术越来越受人们广泛应用，前景可观，因此学会和运用plc，将对我们以后踏上工作岗位有极其重要的帮助，在此次设计中，我们遇到了许多困难，通过对自身的查找，我找出几点不足之处：1不太会利用查翻资料。遇到困难，首先不先查看资料，过多依赖同学和老师的帮助，相对不独立。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，让我认识到自己的不足，为以后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。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的撑握都是理论上的，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，我就只能一个一个问题的去解决