项目1 多种液体自动混合控制系统56.doc

项目1 多种液体自动混合控制系统1、 项目背景在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序。由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，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，人工操作和半自动化控制所难以实现的。多种液体自动混合配料势必实现精确控制，提高混合的稳定性。2、 控制要求下图是三种液体自动加热搅拌混合示意图，工作过程过程如下：打开电磁阀Y1加入液体A，加到L3位置时停止，然后打开Y2加入液体B，到L2位置时停止，再打开Y3，加入液体C，到位置L1时停止，此时，电炉接通加热，搅拌电机工作，当温度到后停止加热和搅拌，打开磁阀Y4，.排放加工好的液体，排放时间由拨码开关设定（用右三位设定时间，单位为秒），时间到后关断Y4，加工完成。拨码开关第一位为设定产量，7段数码管显示当前产量，设计电路编写程序。3、 方案的确定3.1之前考过plc证书，觉得用步进STL指令应该可以，于是我们初步编写步骤与程序启动x1 停止M 10 L3 x13 L2 x12 L1x11 A M1 Y1 B M2 Y 2 C M3 Y3M10 Y5 M11 Y6 加热 M12 Y7搅拌 温度 x2 Y4M4 电磁阀门初步将程序输进调试时拨码开关， 7段数码管显示 没加入，程序是可以进行的所以我们就用STL指令编程。后来加入拨码开关与数码管显示的程序，可是我们不会加入，于是我们就跟同学讨论了，可是我们编的，别人也不能全明白，我们就自己去图书馆查了资料，一个一个的学经过多次调试终于成功。以下是我们的硬件的确定四、硬件电路设计总体结构从图1中可知设计的液体混合装置主要完成三种液体的自动混合搅拌并控制温度，如图1所示。此装置需要控制的元件有：L3为低位液面传感器，L2、为中位液面传感器，L1为高位液面传感器。当液面达到传感器位置时，传感器送出ON信号，低于传感器位置时，传感器为OFF状态。Y1、Y2、Y3、Y4为四个电磁阀，分别送入液体A、B、C和放出混合液体。M为搅拌电机，H为加热器，T为温控开关。另外还有控制电磁阀和电动机的1个交流接触器KM。所有这些元件的控制都属于数字量控制，可以通过引线与相应的控制系统连接从而达到控制效果。1）初始状态容器是空的，各个阀门Yl、Y2、Y3、Y4均为OFF，液位传感器L1、L2、L3均为OFF，电动机M为OFF，加热器H为OFF。2）启动操作按下启动按扭，开始下列操作:1)Y1=Y2=ON，液体A和B同时注入容器。当液面达到L2时，L2=ON，使Y1=Y2=OFF，Y3=ON，即关闭Y1和Y2阀门，打开液体C的阀门Y3。3)液面达到L1时，Y3=OFF，M=ON，即关闭阀门Y3，搅拌机M启动，开始搅拌。3)经10s钟搅匀后，M=OFF，停止搅动，H=ON，加热器开始加热。4)当混合液温度达到某一指定值时，T=ON，H=OFF，停止加热，使电磁阀Y4=ON，开始放出混合液体。5)液面低于L3时，L3从ON到OFF,再经过5s，容器放空，使Y4=OFF，开始下一周期。（3）停止操作按下停止键，无论处于什么状态均停止。3.2液位传感器选择选用LSF-2.5型液位传感器其中“L”表示光电的，“S”表示传感器，“F”表示防腐蚀的，2.5Mpa为最大工作压力。LSF系列液位开关可提供非常准确、可靠的液位检测。其原理是依据光的反射折射原理，当没有液体时，光被前端的棱镜面或球面反射回来；有液体覆盖光电探头球面时，光被折射出去，这使得输出发生变化，相应的晶体管或继电器动作并输出一个开关量。应用此原理可制成单点或多点液位开关。LSF光电液位开关具有较高的适应环境的能力，在耐腐蚀方面有较好的抵抗能力。相关元件主要技术参数及原理如下：（1）工作压力可达2.5Mpa1）工作温度上限为125C（3）触点寿命为100万次（4）触点容量为70w（5）开关电压为24VDC2）切换电流为0.5A3.3温度传感器3.3搅拌机选择选用EJ15-3型电动机其中“E”表示电动机，“J”表示交流的，15为设计序号，3为最大工作电流EJ15系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。相关元件主要技术参数及原理如下：1） 额定电压为220V，额定频率为50Hz，功率为2.5KW，采用三角形接法。2） 2）电动机运行地点的海拔不超过1000m。工作温度-1540C/湿度90%。3.4接触器的选择选用CJ20-10/CJ20-16型接触器其中“C”表示接触器，“J”表示交流，20为设计编号，10/16为主触头额定电流相关元件主要技术参数及原理如下：（1）操作频率为1200/h（2）机电寿命为1000万次（3）主触头额定电流为10/16A（4）额定电压为380/220A（5）功率为2.5KW3.5PLC的选择PLC的一般结构如图3所示，由图可见主要有6个部分组成，包括CPU(中央处理器)、存储器、输入输出接口电路、电源、外设接口、I/O扩展接口。1）中央处理单元（CPU）与通用计算机中的CPU一样。PLC中的CPU也是整个系统的核心部件，主要有运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成，此外还有外围芯片、总线接口及有关电路。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量等。2）存储器存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型有RAM、EPROM、EEPROM等。3）I/O模块输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元。PLC的对外功能主要是通过各种I/O接口模块与外界联系而实现的。输入模块和输出模块是PLC与现场I/O装置或设备之间的连接部件，起着PLC与外部设备之间传递信息的作用。通常I/O模块上还有状态显示和I/O接线端子排，以便于连接和监视。4）电源模块输入、输出接口电路是PLC与现场I/O设备相连接的部件。它的作用是将输入信号转换为PLC能够接收和处理的信号，将CPU送来的弱电信号转换为外部设备所需要的强电信号。3.6元器件1）7段数码管显示器Plc数字量调试单元多种液体自动混合调试面板元件明细表编程元件作用X26打开阀门Y1，X21打开阀门Y2X22打开阀门Y3X23加热搅拌动作X20打开Y4M3液位L3M2液位L2M1液位L1M11，M12加热搅拌M10停止Y0Y7数码管显示M4阀门Y4 2) 电路接线图 接线，布局图 五、软件程序流程图PLC程序仿