项目八混合液

1、高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 中等职业学校电气运用与维修专业中等职业学校电气运用与维修专业供用电专业教学用书供用电专业教学用书高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS主编 姜治臻 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 液体混合装置如图所示，此装置有搅拌电动机液体混合装置如图所示，此装置有搅拌电动机M（1.5KW）及混合罐，）及混合罐，罐内设置上限位罐内设置上限位SL

2、1、中限位、中限位SL2和下限位和下限位SL3液位传感器，电磁阀门液位传感器，电磁阀门YV1和和YV2控制两种液体的注入，电磁阀门控制两种液体的注入，电磁阀门YV3控制液体的流出。控制要求是将两控制液体的流出。控制要求是将两种液体按比例混合，搅拌种液体按比例混合，搅拌60s后输出混合液。请用后输出混合液。请用PLC实现控制过程。实现控制过程。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1、初始状态、初始状态工作前工作前,混合罐保持空罐状态。混合罐保持空罐状态。2、过程控制、过程控制按下起动按钮，开始下列操作：按下起动按钮，开始下列操作：（1）开启电磁阀

3、）开启电磁阀YV1，开始注入液体，开始注入液体A，至液面高度到达液，至液面高度到达液面传感器面传感器SL2处时（此时处时（此时SL2和和SL3为为ON），停止注入液体），停止注入液体A，同时开启电磁阀，同时开启电磁阀YV2注入液体注入液体B，当液面升至液面传感器，当液面升至液面传感器SL1处时，停止注入液体处时，停止注入液体B。（2）停止注入液体）停止注入液体B时，开启搅拌机，搅拌混合时间为时，开启搅拌机，搅拌混合时间为60s。（3）停止搅拌后开启电磁阀）停止搅拌后开启电磁阀YV3，放出混合液体，至液体高，放出混合液体，至液体高度降到液面传感器度降到液面传感器SL3处后，再经处后，再经5s关闭

4、关闭YV3。（4）循环（）循环（1）（）（2）（）（3）工作。）工作。3、停止操作、停止操作按下停止键后，在当前循环（操作过程）完毕后，停止操作，按下停止键后，在当前循环（操作过程）完毕后，停止操作，回到初始状态。回到初始状态。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 主回路设计主回路设计2. 2. 确定确定I/OI/O点总数及地址分配点总数及地址分配3. 3. 控制回路控制回路4. 4. 设备材料表设备材料表5. 5. 程序设计程序设计6. 6. 运行调试运行调试 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION

5、PRESS1. 1. 主回路设计主回路设计 主回路控制的对象有一台电动机和三主回路控制的对象有一台电动机和三只电磁阀，电动机因功率较小采用直接只电磁阀，电动机因功率较小采用直接起动控制方式，电磁阀因其通电瞬间电起动控制方式，电磁阀因其通电瞬间电流较大，流较大，PLC输出点通过中间继电器或输出点通过中间继电器或接触转换后再接电磁阀线圈。主回路控接触转换后再接电磁阀线圈。主回路控制图如图所示，回路中采用了制图如图所示，回路中采用了10个电气个电气元件，分别为断路器元件，分别为断路器QF1和和QF2，电磁，电磁阀门阀门YV1YV3，接触器，接触器KM，热继电器，热继电器FR，还有中间继电器，还有中间

6、继电器KA1KA3。其中，。其中，KM的线圈与的线圈与PLC的输出点连接，的输出点连接，KA的的线圈与线圈与PLC的输出点连接，的输出点连接，FR的辅助触的辅助触点与点与PLC的输入点连接，可以确定主回的输入点连接，可以确定主回路中需要路中需要1个输入点与个输入点与4个输出点。个输出点。主回路主回路输入输入1个输入点个输入点输出输出4个输出个输出点。点。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 2. 确定确定I/OI/O点总数及地址分配点总数及地址分配 控制回路中有两个控制按钮，起动按钮控制回路中有两个控制按钮，起动按钮SB1和停止和停止按钮按钮

7、SB2；三个液位限位开关；三个液位限位开关SL1SL3。这样整个系。这样整个系统总的输入点数为统总的输入点数为6个，输出点数为个，输出点数为4个。个。PLC的的I/O分分配地址如表所示：配地址如表所示：输入信号输入信号输出信号输出信号1启动按钮启动按钮 SB11接触器接触器 KM2停止按钮停止按钮 SB22中间继电器中间继电器KA13上限液位开关上限液位开关SL13中间继电器中间继电器KA24中限液位开关中限液位开关SL24中间继电器中间继电器KA35下限液位开关下限液位开关SL36热保护继电器热保护继电器 FRX0X1X2X3Y0Y1X4X5高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHE

8、R EDUCATION PRESS3. 3. 控制回路控制回路高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS4. 4. 设备材料表设备材料表设备材料表设备材料表序号序号符号符号设备名称设备名称型号、规格型号、规格单单位位数数量量备注备注1 1M M电动机电动机Y-112M-4 380VY-112M-4 380V、1.5KW1.5KW、1378r/min1378r/min， 50HZ50HZ台台1 12 2PLCPLC可编程控制器可编程控制器FXFX2N2N-16MR-001-16MR-001台台1 13 3QF1QF1断路器断路器DZ47-D10/3PDZ

9、47-D10/3P只只1 14 4QF2QF2断路器断路器DZ47-D20/3PDZ47-D20/3P只只1 15 5QF3QF3断路器断路器DZ47-D10/1P DZ47-D10/1P 只只1 16 6FUFU熔断器熔断器RT18-32/6ART18-32/6A只只2 27 7KMKM交流接触器交流接触器CJX2CJX2（LC1-DLC1-D）-9 -9 线圈电压线圈电压220V220V只只1 18 8SBSB按钮按钮LA39-11LA39-11只只2 29 9FRFR热继电器热继电器JRS1JRS1（LR1LR1）-D09306/2.9A-D09306/2.9A只只1 11010SLSL

10、液位开关液位开关LV20-1201LV20-1201只只3 31111KAKA中间继电器中间继电器JZ7-44 JZ7-44 吸引线圈工作电压吸引线圈工作电压AC 220VAC 220V只只3 31212YVYV电磁阀电磁阀DF-50-AC:220VDF-50-AC:220V只只3 3高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS5. 5. 程序设计程序设计 液体混合是典型液体混合是典型的步进过程控制的步进过程控制 根据要求设计功根据要求设计功能图如图所示能图如图所示 液体混合装置液体混合装置步进控制功能图步进控制功能图 高高 等等 教教 育育 出出 版版

11、 社社HIGHER EDUCATION PRESS根据功能图写出根据功能图写出PLCPLC梯形图梯形图 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS6. 6. 运行调试运行调试 根据原理图连接根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程中，运行程序，观察控制过程。序，观察控制过程。 PLC实训台模拟调试接线图。实训台模拟调试接线图。 PLC实训台模拟调试接线图。实训台模拟调试接线图。 输出端接线输出端接线输入端接线输入端接线高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRE

12、SSPLC与外部设备的连接与外部设备的连接 PLC常见的输入设备有按钮、行程开关、接近开关、转换开关、编码器、各种常见的输入设备有按钮、行程开关、接近开关、转换开关、编码器、各种传感器等，输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。这些外部元件或设备与传感器等，输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。这些外部元件或设备与PLC连连接时，必须符合接时，必须符合PLC输入和输出接口电路的电气特性要求，才能保证输入和输出接口电路的电气特性要求，才能保证PLC安全可靠安全可靠的工作。的工作。1.1. PLC PLC与主令电器类与主令电器类( (机械触点机械触点) )设备的连接设备的连接如图如图2.8.6所示是与按

13、钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备的接线示意图。所示是与按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备的接线示意图。图中的图中的PLC为直流汇点式输入，即所有输入点共用一个公共端为直流汇点式输入，即所有输入点共用一个公共端COM，输入侧的，输入侧的COM为为PLC内部内部DC24V电源的负极，在外部开关闭合时，经光电隔离后进入电源的负极，在外部开关闭合时，经光电隔离后进入PLC的的CPU中。中。图图2.8.6 PLC与主令电器类输入设备的连接示意图与主令电器类输入设备的连接示意图 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 对于输入信号，在编

14、程使用时要建立输入继电器的概念。对于输入信号，在编程使用时要建立输入继电器的概念。2. PLC的输入继电器的输入继电器X具有常开触点和常闭触点两种开关状态特性。具有常开触点和常闭触点两种开关状态特性。3. 外部起动按钮、停止按钮、热保护与外部起动按钮、停止按钮、热保护与PLC接线连接的是常开触点接线连接的是常开触点。注意事项：注意事项：在程序中使用常开触点时，外部连接也使用常开触点，在程序中使用常开触点时，外部连接也使用常开触点，PLCPLC内部状态与外部输内部状态与外部输入的状态是一致的。入的状态是一致的。在程序中使用常闭触点时，外部连接常采用常开触点，在程序中使用常闭触点时，外部连接常采用

15、常开触点，PLCPLC常闭触点状态与外常闭触点状态与外部输入的常开触点状态是相反的。即外部输入没有接通时，输入继电器部输入的常开触点状态是相反的。即外部输入没有接通时，输入继电器X X的常闭的常闭触点是闭合的。外部输入接通时，输入继电器触点是闭合的。外部输入接通时，输入继电器X X的常闭触点是断开的。我们习惯的常闭触点是断开的。我们习惯在在PLCPLC程序中用停止按钮或热保护的常闭触点状态，那么在程序中用停止按钮或热保护的常闭触点状态，那么在PLCPLC外部接线时需要外部接线时需要使用外部器件的常开触点进行输入。使用外部器件的常开触点进行输入。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGH

16、ER EDUCATION PRESS2 2PLCPLC与传感器类（开关量）设备的连接与传感器类（开关量）设备的连接 传感器的种类很多，其输出方式也各不相同，但传感器的种类很多，其输出方式也各不相同，但与与PLC基本单元连接的传感器基本单元连接的传感器只能是开关量输出的传感器只能是开关量输出的传感器，模拟量输出的传感器需要特殊功能模块。，模拟量输出的传感器需要特殊功能模块。 当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时，由于传感器的漏电流较大，可当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时，由于传感器的漏电流较大，可能出现错误的输入信号而导致能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作，此时可在的误动作，此

17、时可在PLC输入端并联旁路电阻，输入端并联旁路电阻，如图所示与如图所示与X6连接的二线制传感器的接线方式。图中与连接的二线制传感器的接线方式。图中与X2连接发的是使用连接发的是使用PLC输输出电源的三线制的传感器的接线方式；与出电源的三线制的传感器的接线方式；与X13连接发的是使用外部直流电源供电的连接发的是使用外部直流电源供电的三线制传感器的接线方式三线制传感器的接线方式 ，需要将外部直流电源与，需要将外部直流电源与PLC内直流电源共地。内直流电源共地。 图图 PLC与传感器类（开关量）设备的连接示意图与传感器类（开关量）设备的连接示意图 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER

18、 EDUCATION PRESS3 3PLCPLC与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法 PLC与输出设备连接时，不同组（不同公共端）的输出点，其对应输出设备与输出设备连接时，不同组（不同公共端）的输出点，其对应输出设备（负载）的电压类型、等级可以不同，但同组（相同公共端）的输出点，其电压类（负载）的电压类型、等级可以不同，但同组（相同公共端）的输出点，其电压类型和等级应该相同。要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。如图型和等级应该相同。要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。如图所示，所示，KM1、KM2、KM3均为交流均为交流220V电源情况，所以电源情况，

19、所以COM1组公共端；而组公共端；而KA则则使用了使用了COM2组，保证了不同电压等级的输出设备连接的安全性。要注意的是在设组，保证了不同电压等级的输出设备连接的安全性。要注意的是在设计过程中，尽可能采取措施使计过程中，尽可能采取措施使PLC输出端连接的控制元件为同一电压等级。另外还输出端连接的控制元件为同一电压等级。另外还要注意，在要注意，在PLC输出继电器同为输出继电器同为ON时可能造成电气故障的情况，应首先考虑外部时可能造成电气故障的情况，应首先考虑外部互锁的解决措施。例如图中互锁的解决措施。例如图中KM2与与KM3之间具有外部互锁的接线情况。之间具有外部互锁的接线情况。 图图 PLC与

20、一般输出设备的连接示意图与一般输出设备的连接示意图 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS4 4PLCPLC与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接直流感性负载，在其两端并联续流二极管。例，图中与直流感性负载，在其两端并联续流二极管。例，图中与Y4连接的是直流感性负载；连接的是直流感性负载；交流感性负载，在其两端并联阻容吸收电路。例，交流感性负载，在其两端并联阻容吸收电路。例， 图中与图中与Y0连接的是交流感性负载连接的是交流感性负载图中，续流二极管选用额定电流大于负载电流、额定电压大于电源电压的图中，续流二极管选用额定电流大于负载电流、额定电压大

21、于电源电压的5-10倍；倍；电阻值可取电阻值可取50120，电容值可取，电容值可取0.10.47F，电容的额定电压应大于电源的峰值，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。电压。 上述接法是在上述接法是在PLC额定输出要求的情况下才连接，继电器输出型额定输出要求的情况下才连接，继电器输出型PLC的输出特性的输出特性为为AC250V、DC30V（2A）以下，如果某感性设备额定电压或额定电流超出范围，）以下，如果某感性设备额定电压或额定电流超出范围，则需要通过中间继电器或接触器来连接。则需要通过中间继电器或接触器来连接。图图2.8.9 PLC与感性输出设备的连接示意图与感性输出设备的连接示意图 高高

22、等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 选择题选择题 1 1）下面哪种信号不能作为）下面哪种信号不能作为PLCPLC基本功能模块的输入信号（基本功能模块的输入信号（ ）。）。 A. A. 按钮开关按钮开关 B.B.热继电器的常闭触点热继电器的常闭触点 C.C.连接型压力传感器连接型压力传感器 D.D.温度开关温度开关（2 2）继电器输出型）继电器输出型PLCPLC的输出点的额定电压电流是（的输出点的额定电压电流是（ ）。）。 A.DC250/2A B.AC250/2AA.DC250/2A B.AC250/2A C.DC220/1A D.AC22

23、0V/1A C.DC220/1A D.AC220V/1A（3 3）并接于直流感性负载的续流二极管，其反向耐压值至少是电源）并接于直流感性负载的续流二极管，其反向耐压值至少是电源电压的多少倍（电压的多少倍（ ）。）。 A. 5 B.3 C.20 D.11A. 5 B.3 C.20 D.11（4 4）晶体管输出型）晶体管输出型PLCPLC的输出点的额定电压电流约是（的输出点的额定电压电流约是（ ）。）。 A.DC250/2A B.AC250/2A A.DC250/2A B.AC250/2A C.DC24/0.5A D.AC220V/0.5A C.DC24/0.5A D.AC220V/0.5A（5

24、5）属于初始化状态器的有（）属于初始化状态器的有（） A. S9 B. S20 C. S246 D. S250A. S9 B. S20 C. S246 D. S250高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 2. 应用拓展应用拓展如图所示，编制三种液体自动混合的控制程序，如图所示，编制三种液体自动混合的控制程序，并运行调试程序并运行调试程序（1）初始状态）初始状态 容器是空的，容器是空的，YV1、YV2、YV3、YV4均为均为OFF，SL1、SL2、SL3为为OFF，搅拌机，搅拌机M为为OFF。（2）启动操作）启动操作 按一下启动按钮，开始下列操作：按一下启动按钮，开始下列操作：YV1=YV2=ON，液体，液体A和和B同进入容器，当同进入容器，当达到达到SL2时，时，SL2=ON，使，使YV1=YV2=OFF，YV3=ON，即关闭，即关闭YV1、YV2阀门，打开液体阀门，打开液体C的阀门的阀门YV3。当液体达到当液体达到SL1时，时，Y