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电工技术专业论文 PLCPLC 在配料系统中的应用在配料系统中的应用 姓名 单位 华润双鹤药业股份有限公司 报考专业 维修电工 报考等级 技师 日期 2014 年 6 月 20 日 摘要 随着科学技术的不断发展 PLC Programmable logic controller 程序逻辑控制 工业控制系统为各式各样的自 动化控制设备提供了非常可靠的控制应用 其主要原因在 于它能够提供安全可靠和比较完善的解决方案 本论文主 要叙述 PLC 在液体配料系统中的成功应用 关键词 关键词 PLC 控制 配料 传感器 1 1 系统的控制要求系统的控制要求 具体的实施步骤如下 按下启动按钮 SB1 阀门 D1 打开 物料 A 从阀门 D1 出料 当物料 A 达到 一定程度 即到达 S1 传感器 1 时 阀门 D1 关闭 阀门 D2 打开 物料 B 从 阀门 D2 出料 当物料 B 达到一定程度 即到达 S2 传感器 2 时 阀门 D2 关 闭 阀门 D3 打开 物料 C 从阀门 D3 出料 当物料 C 达到一定程度 即到达 S3 传感器 3 时 阀门 D3 关闭 同时搅拌机 M 转动搅拌 10s 后 M 停止 加热器得电开始加热 5s 后 加热器断电 同时阀门 D4 打开 将配置完成的 混合物料从 D4 出料 10s 后 D4 关闭 D1 重新打开 循环以上工作 按下停止按钮 SB2 工程完成一周后系统停止工作 系统工作图如图 1 所示 D2 D1 M N D4 S1 S2 S3 ABC 工作图 图 1 D1 表示 A 料的出料闭门 D2 表示 B 料的出料闭门 D3 表示 C 料的出料闭 门 D4 表示 A B C 三种料混合后的物料出料闭门 S1 表示感应 A 料位置的传 感器 S2 表示感应 B 料位置的传感器 S3 表示感应 C 料位置的传感器 D3 4 二 系统流程图二 系统流程图 流程图如图 2 所示 开始开始 A 物料出 阀门物料出 阀门 D1 打开打开 S1 得电得电 B 物料出 阀门物料出 阀门 D2 打开打开 S2 得电得电 C 物料出 阀门物料出 阀门 D3 打开打开 搅拌机搅拌机 M 转动转动 搅拌搅拌 加热器加热器 N 得电得电 加热加热 出料阀门出料阀门 D4 打打 开开 按下停止按钮按下停止按钮 结束结束 Y Y Y Y Y Y Y Y 10SH HH 5S 10S N N N N S3 得电得电 图 2 5 由于流程图的优点是直观 清晰 易懂 便于检查 修改和交流 所以它 是较为流行的用来表示算法的有力工具 根据不同的要求 用于信息处理领域 的流程图主要有三种 数据流程图 程序流程图和系统流程图 三 传感器的选择三 传感器的选择 传感器是一种检测装置 它能感受到被测量的非电量信息 如温度 压力 流量 位移等 并将检测到的信息 按一定规律转换成电信号或其它所需形式 的信息输出 用以满足信息的传输 处理 存储 显示 记录或控制等要求 传感器的常用分类方法有以下两种 1 按传感器的物理量分类 可分为温度 压力 流量 速度 液位等传感器 2 按传感器的工作原理分类 可分为电阻 电容 电感等传感器 液位测量是利用液位传感器将非电量的液位参数转换为便于测量的电信号 通过电信号的计算和处理 可以确定液位的高低 由于本论文设计的是三种液体混合控制系统 因此我选择液位传感器对液体的 溶量进行检测 四 系统的四 系统的 I OI O 分配表分配表 根据控制要求 系统的输入量有启动按钮 停止按钮 代替传感器的开关 系统的输出量有四个阀门 搅拌机 加热器 系统的 I O 分配表如表 1 输入量输出量 启动按钮 SB1I0 0出料阀门 D1Q0 1 停止按钮 SB2I0 1出料阀门 D2Q0 2 传感器 1 S1 I0 2出料阀门 D3Q0 3 传感器 2 S2 I0 3出料阀门 D4Q0 4 传感器 3 S3 I0 4搅拌机 MQ0 5 加热器 NQ0 6 表 1 6 五 五 PLCPLC 的选型的选型 1 进行 PLC 的选型时 基本原则是满足控制系统的功能需要 同时要兼 顾维修和备件的通用性 有开关量控制需求的系统 当控制速度要求不高时 一般的小型 PLC 都可以满足要求 2 I O 的点数可以衡量 PLC 规模的大小 准确统计被控对象的输入信号和 输出信号的总点数并考虑今后系统的调整和扩充 在实际统计 I O 点数基础上 一般应加上 10 20 的备用点数 多数小型 PLC 为整体式 适于工艺过程比较 稳定 控制要求比较简单的系统 3 此外 还应考虑用户存储的容量 PLC 的处理速度是否能满足实时控制的要 求 编程器与外围设备的选择 本设备控制的是一个液位量控制的系统 综上 所述 西门子公司生产的 S7 200 系列 PLC I O 点数一般在 256 点以下 除开 关量 I O 外 一般都有模拟量控制功能和高速控制功能 有较强的通信能力 因此 该配料系统选择西门子 S7 200 系列的 PLC 六 系统的硬件接线图六 系统的硬件接线图 1L Q0 1 Q0 2 Q0 3 Q0 4Q0 5Q0 6 FUI 1 FU2 D1D2 D3D4M N AC220V PE ML 1MI0 0I0 1I0 2I0 3I0 4 S1 S2S3 N L SB1SB2 PLC 硬件接线图 图 3 AC220 7 该系统应用的是交流电 220V 在设备中用了两个保护器 FU1 和 FU2 同时 还拥有接地保护 在图 3 中 PLC 的输入接口中所表示的内容是 I0 0 表示的是启动按钮 同时打开 D1 闭门 I0 1 表示的是停止按钮 I0 2 是打开 D2 的按钮 代替传感 器 S1 I0 3 是打开 D3 的按钮 代替传感器 S2 I0 4 是启动搅拌机 M 的按钮 代替传感器 S3 在 PLC 的输出接口中所表示的内容是 Q0 1 表示的是出料 闭门 D1 控制 A 物料的出料 Q0 2 表示的是出料闭门 D2 控制 B 物料的出料 Q0 3 表示的是出料闭门 D3 控制 C 物料的出料 Q0 4 表示的是出料闭门 D4 控制混合后物料的出料 Q0 5 表示搅拌机 M 的控制线圈 Q0 6 表示加热器 N 的 控制线圈 七 系统工作梯形图的介绍七 系统工作梯形图的介绍 I0 0 是启动按钮 启动按钮控制中间继电器 M0 0 M0 0 和 MO 1 都为中间 继电器 两者连锁 按下启动 出料闭门 D1 打开出 A 料即 Q0 1 得电并自锁 且与 Q0 2 和 Q0 3 连锁 8 I0 2 按钮表示传感器 1 按下 I0 2 按钮 即传感器 1 得电 出料闭门 D2 打开出 B 料即 Q0 2 得电并自锁 且与 Q0 1 和 Q0 3 连锁 I0 3 按钮表示传感器 2 按下 I0 3 按钮 即传感器 2 得电 出料闭门 D3 打开出 C 料即 Q0 3 得电并自锁 且与 Q0 5 连锁 I0 4 按钮表示传感器 3 按下 I0 4 按钮 即传感器 3 得电 搅拌机开始搅 拌即 Q0 5 得电并自锁 搅拌时间为 10S 即 T37 控制在 10S 断开搅拌机 利用时间继电器 T37 控制加热器 Q0 6 即 N 加热为 5S 即 T38 控制在 5S 断开加热器 9 利用时间继电器 T38 控制出料闭门 D4 即 Q0 4 出料 A B C 的混合物 10S 后出完 即 T39 控制在 10S 断开 Q0 4 I0 1 为停止按钮 停止按钮控制中间 M0 1 M0 0 和 MO 1 都为中间继电器 两者连锁 结束语 结束语 经过实践证明