【《多种液体自动混合的控制方案设计案例》2100字】

多种液体自动混合的控制方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u20445多种液体自动混合的控制方案设计案例 1111931.1多种液体自动混合功能原理分析 14301.1.1多种液体自动混合功能分析 1200671.1.2多种液体混合控制原理分析 269031.2多种液体自动混合控制系统方案对比 24691.3变频器多段速调节的方案设计 31.1多种液体自动混合功能原理分析1.1.1多种液体自动混合功能分析本次对液体自动混合的一种装置以及简图分析，从中确定其控制原理。如下图所示是一种液体混合自动装置的原理简图。图1.1一种液体混合装置结构简图由上图可见，三种液体A、B、C通过输送管道经开关电磁阀的连接，进入搅拌筒；其中在搅拌桶内装有三个液位开关，分别对高液位、中液位、低液位进行检测；在搅拌桶底部安装有搅拌装置，在电机的带动下可以实现搅拌器的搅拌动作；在搅拌桶内装有加热单元和温度检测传感器，可以实现对液体的加热以及温度控制；在搅拌桶最底部装有释放电磁阀，实现度混合后的液体进行释放。1.1.2多种液体混合控制原理分析通过对上述功能的分析，对本次控制原理进行确定。其主要实现的动作步骤与顺序为：1.在工作程序执行前，搅拌桶内为空，此时液体A、B、C开关电磁阀处于关闭状态，释放电磁阀处于关闭状态，搅拌电机停止。1.在程序启动后，首先打开液体A和液体B的开关电磁阀，此时两种液体流入搅拌桶，在搅拌桶达到液位传感器L3时，变频器控制搅拌电机实现以速度a的搅拌动作。3.随着液体A、B的继续流入，液位达到中间液位传感器L2，此时传感器发出信号，关断液体A和液体B的开关电磁阀，打开液体C的开关电磁阀，此时变频器控制搅拌电机以速度b进行搅拌动作。4.当液位达到高液位L1时，此时关断液体C的开关电磁阀停止液体的流入，并开始对搅拌电机运动进行计时，计时10S后关断电机的运行。5.电机搅拌停止后，打开加温器进行加温，放温度达到设定值时，温度传感器发出信号，停止加热。6.然后释放阀打开，实现混合液体的释放。等放空后，继续执行循环1的操作，实现下一循环的开始。否则点击程序停止按钮，实现动作循环的结束。1.2多种液体自动混合控制系统方案对比目前在工业控制领域主要的控制方案有以单片机作为主要控制元器件的方式；以可编程序逻辑控制器作为主要控制元器件的控制方式。以单片机为主要控制手段的控制系统是近几年兴起的一种控制方式，其成本较小，可以在专业人员的操作设计下对工业控制进行程序的编写，其体积相对较小。但是由于单片机是由诸多电子元器件组成的集成电路板，众多的电子元器件的使用过减小了系统的稳定性。在环境较为恶劣的工业控制条件下，其损坏率较高，而且对众多的电子元器件进行检修时工作量十分庞大，而且需要专业的人员进行维修维护，所以本次设计不选择以单片机为主要的控制方式。以可编程序逻辑控制器（PLC）为主要的控制方式的系统，可编程序逻辑控制器是近几年在传统继电器接触器控制方式的基础上发展起来的一种新型的控制方式，具有继电器和接触器控制方式的优势，又将使用过多继电器和接触器的电器元件的弊端打破，将计时器、继电器、计数器、脉冲发生器等等的电气原件集中化、模块化，并且可以外接多多种模块，比如温度控制模块、压力控制模块、通信模块、各种检测传感器开关。随着各种新型号的不断出现设计更加模块化、自动化、简单化，并且其成本越来越低。可编程序逻辑控制器因其特定的程序语言梯形图，更加形象明确的显示了各个输入点输出点的关系，大大降低了操作者和使用维护工人的要求，并利于后期程序的修改、工程的扩展，在使用中体现了可编程序逻辑控制器的优越性能。故目前在工业控制领域PLC的使用范围越来越广。1.3变频器多段速调节的方案设计目前对变频器调速的方法有多种，比较常见的有采用变频器自带文本控制器的控制方式、接线端子的控制方式、模拟量总线制控制方式等。由于本次设计采用PLC作为核心控制器，可以实现PLC对变频器的控制，所以不采用自带文本控制器的控制方式；由于在搅拌过程中，不需要进行对搅拌速度的平滑、即时改变，所以如果使用模拟量的控制方式虽然控制效果更加稳定，但是其成本十分巨大，需要添加PLC模拟量输出模块，因此本次不予采用模拟量控制的方式，经过上述控制原理的分析，在实际控制中使用一种多段速的控制方式，实现液体的混合过程。因此本次使用PLC对变频器的端子进行开关量的控制，并使用变频器多段速指令，实现对电机的多段速控制方式。如下图所示是变频器多段速控制接线方式图。图1.2变频器多段速控制原理图本次设计中使用变频器对多种液体自动混合进行速度调节，实现了一个多段速的控制方式，通过使用变频器的端子以及内部指令的设置，实现了多种液体自动混合的多段速控制。在本次设计中，电机信号采用数字开关量的方式进行控制，使用Din2实现电机的启停的信号输入；在速度的控制过程中，使用Din3、Din4实现对三段速度控制的选择。其主要变频器设计参数如下表所示：表1.1变频器参数设置表参数好参数值说明P07002命令元选择“由外部端子输入”P10003选择固定频率P070116开启5号端子P070216开启6号端子P070316开启