电气控制课程设计基于PLC的自动搅拌系统设计VIP

1、电气控制课程设计报告电气控制课程设计评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 基于s7-300plc的多罐体液体自动混合搅拌系统1 控制要求采用plc设计一个三个罐体的液体自动混合搅拌系统，具体要求如下：储液罐1为一个5l储液罐，其分别有两个进液阀a和b，一个出液阀c（均为电磁阀，下同）。罐体上有三个传感器，分别为低液位传感器l，中液位传感器i，高液位传感器h。启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器h=i=l=off，搅拌电动机m0=off。首先，按下启动按钮，自动打开阀门a使液体a流入。当液

2、面到达传感器i的位置时，关闭阀门a，同时打开阀门b使液体b流入。当液面到达传感器h位置时，关闭阀门b，同时启动搅拌电动机搅拌1分钟。搅拌完毕后，打开放液阀门c。当液面低于传感器l的位置时，再继续放液10秒后关闭放液阀门c。随后再将阀门a打开，如此循环下去。若停止后罐内依旧存在液体，可利用出液阀c手动按钮将液体排出。当启动按钮按下时，同时低速启动搅拌机m0。当进液阀b打开时，切除电动机所串入电阻，使其正常运行。当电磁阀c打开时，再时搅拌机m0低速运行，若不按下停止按钮，使系统循环进行。在工作中如果按下停止按钮，搅拌机m0不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。当初始

3、状态下，按下停止按钮，搅拌机m0将进行反接制动，最终利用速度继电器，将反接制动切除。储液罐2为一个3l储液罐，其分别有两个进液阀d和e，一个出液阀f。罐体上有两个传感器分别为低液位传感器n和高液位传感器k。当储液罐1的电磁阀b打开时，同时打开储液罐2的进液阀d和e。延迟10秒后，启动搅拌机m1进行搅拌1分钟，当罐内液面到达高液位传感器k时，自动关闭进液阀d和e。搅拌时间到后，打开岀液阀f。当液面低于低液位传感器n时，延迟5秒，之后同时关闭搅拌机m1和岀液阀f。储液罐3为一个10l储液罐，罐体上有一个高液位传感器p，当由储液罐1和储液罐2放出的液体液面达到传感器p的液面高度时，启动搅拌机m2同时

4、延迟20秒打开岀液阀g，放液3分钟到储液塔中，时间到后自动关断搅拌机m2和出液阀g。之后整个系统如此循环。图1为系统分布图，题目中的5l，3l和10l只是象征意义的容量，并非工业现场容量。图1系统分布图2 i/o地址分配表如表1所示为本系统的i/o地址分配表。表1 i/o地址分配表输入信号输出信号 名称 功能 输入地址 名称 功能 输出地址sb1sb2fr传感器l传感器i传感器hsb3传感器k传感器n传感器p启动按钮停止按钮过载保护罐1低液位测量罐1中间液位测量罐1高液位测量阀c手动按钮罐2的高液位测量罐2的低液位测量罐3的高液位测量i0.0i0.1i0.2i0.3i0.4i0.5i0.6i1

5、.0i1.1i1.3接触器km1进液阀a进液阀b岀液阀c接触器km2接触器km3进液阀d进液阀e接触器km4出液阀f接触器km5ks岀液阀gm0启动线圈储液罐1进液储液罐1进液储液罐1岀液m0正常运转反接制动储液罐2进液储液罐2进液搅拌机m1储液罐2岀液搅拌机m2速度继电器储液罐3岀液q4.0q4.1q4.2q4.3q4.4q4.5q5.0q5.1q5.2q5.3q5.4q5.5q5.63 plc外部接线图本系统采用的外部硬件分别为：(1) 电源模块为ps307 10a；(2) cpu模块为cpu314；(3) 接口模块未加，但槽位依旧要空出；(4) 输入模块为di321dc24v；(5) 输

6、出模块为do322dc24v/0.5a。如图2所示为plc外部接线图。图2 plc外部接线图4 主电路连接图如图3所示，图中搅拌机m0分为低速启动，高速运行，当速度接触器km1闭合时，其主电路接通电源，电流流经上拉电阻，从而使电机低速启动，当速度2接触器闭合时，将上拉电阻切除，从而电机正常运行。当反接制动时，km3闭合，对电机进行反接制动，等到电机速度接近于0时，由速度继电器将反接制动切除，从而保证电机不会反转。串入电阻既可以限制启动电流，又可以限制过大的反接制动电流。搅拌机m1和搅拌机m2均为小电机，可以直接启停。图3主电路连接图5 控制程序及程序流程图如图4所示为控制程序流程图，控制程序见

7、附录。图4控制程序流程图6 系统运行调试及s7-plcsim仿真如图5所示为s7-plcsim仿真图。图5系统s7-plcsim仿真当启动按钮按下后，使储液罐1进液阀a得电，从而放入液体进入罐1。当液位到达传感器i高度时，进液阀b被打开，同时打开了罐2的进液阀d和e。当罐1液位到达传感器h的高度时，关闭进液阀b，同时让搅拌机m0正常运行搅拌1分钟。罐2的进液阀打开后，10秒后搅拌机m1自动搅拌1分钟后自动打开岀液阀f。其中i0.3和i1.1分别为罐1和罐2的低液位传感器，只要进液皆可没过其高度。7 心得体会本次课设通过运用s7-300plc的step7编程软件，我设计了一个多罐体液体自动混合搅

8、拌系统。通过对梯形图的设计，我设计了三个储液罐，且每个储液罐均有其进行自动搅拌的搅拌机。当启动按钮按下，不光可以保证储液罐的进液阀为其自动进液，而且可以保证，当液体到达适当高度，进行进液阀的转换和岀液阀自动的打开。编程完毕后，通过s7-plcsm仿真软件仿真，逻辑合理，实现了题目的要求，从而完成课题。附 录network1: 储液罐1的程序按下启动按钮，启动电磁阀a使液体1进入。network2: 当阀a提供液体1的液位达到传感器2的液位时，关闭阀a启动阀b,让第二种液体液体2流入。network3:当搅拌的两种液体混合后，液位达到传感器3时，关闭阀a和阀b，让液体搅拌十分钟后打开阀c。net

9、work4:接通延迟型定时器延迟一分钟。network5:通过定时器打开岀液阀c。network6:当液体液位降到传感器l高度以下，让阀门c再开10秒之后，将其关闭。network7:network8:启动按钮按下同时，搅拌电机低速启动，进行低速搅拌。network9:对电机主电路进行反接制动操作。network10:当电磁阀b打开时，此时去除主电路中的电阻，从而加快搅拌速度。network11:储液罐2的程序当液体罐1的阀b打开时同时启动液体罐2的进液阀d和e，当到达罐2液位传感器k时，将两个进液阀关闭。network12:打开进液阀d和进液阀e，使液体3和液体4进入罐中。network13:延迟10秒之后，开动搅拌机进行搅拌。network14:network15:搅拌一分钟之后打开岀液阀f。network16:岀液阀打开后检测传感器n的状态。ne