乳化液的混合装置

毕业设计(论文)

乳化液的混合装置

Mixing device of emulsion

摘要

本文简要介绍了乳化液混合装置的结构和特点，重点对乳化液自动配比装置的性能指标及各部分组成做了阐述。乳化液对于我国煤矿开采起到了决定性作用，因为乳化液是采煤设备的传递介质，所以乳化液的温度、pH值和皂化值等都会影响它的性能，而尤其乳化液的配比浓度影响更大。本文也着重分析了传统的乳化液配制方法以及目前的一些配制方法，总结每一种方法的优缺点，不断的创新，并且在最后也提出了一种新的配制方法。

在这次设计中，我们没有采用传统方法中的手控配液方式中的截止阀，而是选择了浮球阀，因为手控配液方式中的截止阀不能自动根据乳化液的液位高度来重新配制乳化液，只能手动来控制，这种方法操作繁琐，不能准确的乳化液浓度。在将乳化液注入乳化液箱时，乳化油就能和中性水自动混合在一起，操作人员可以根据自身的实际需要在适当的时候调节浓度，操作简便，配比稳定，并且增加了该装置的使用寿命，节约了成本。

本次设计研究的任务及目标：设计溶液自动配比装置的功能实现方案，包括传动系统的设计，液压系统的设计，搅拌装置的设计，原动机的类型和具体型号选择，液压元件的选型计算等。设计出溶液自动配比装置的整体结构，绘制出整机装配图，绘制液压系统原理图，搅拌装置、液压缸、传动装置等主要零部件的结构图。

关键词：乳化液；浮球阀；自动配比

Abstract

Are briefly introduced in this paper the structure and characteristics of the emulsion mixing device, key performance indexes of automatic emulsion proportioning device and the composition are described in detail. Emulsion for coal mining in our country to the decisive role, because the emulsion is coal mining equipment, transmission medium, so emulsion temperature, pH value and saponification value will affect the performance of its, and especially of emulsion concentration ratio greater impact. This paper also focuses on the analysis of conventional emulsion preparation method and present some preparation methods, summarize the advantages and disadvantages of each method, continuous innovation and finally, this paper proposed a new method for preparing.

In this design, we did not use traditional methods of hand controlled fluid valve, but the choice of floating ball valve, because the float valve can automatically according to the liquid level to the preparation of emulsion, when the liquid level is low, it is connected to the system working parts, automatic emulsion was injected into the emulsion compartment; when the liquid level reaches the highest level of control, system will automatically shut down, stop injecting emulsion to the emulsion box. When the emulsion into the emulsion tank, emulsified oil can and neutral water automatic mixed together, the operator can according to their actual needs at the appropriate time adjusting the concentration, easy operation, stability ratio, and increase the service life of the device, saving the cost.

The tasks and objectives of the design of this study: design solution of automatic proportioning device function realization scheme, including the design of the transmission system, hydraulic system design, stirring device design, select the type of prime mover and specific models, hydraulic components selection calculation. Design the overall structure of the solution of automatic matching device, the structure diagram of the main parts of the machine assembly drawing, drawing schematic diagram of hydraulic system, a stirring device, hydraulic cylinder, a transmission device and so on are plotted.

Keywords Emulsion; Float valve; Automatic allocated proportion

目录

1 前言 (1)

1.1概述 (1)

1.2存在问题 (1)

1.2.2液位高低 (1)

1.2.3洁净程度 (2)

1.3 配比方式简介 (2)

1.3.1 人工地面混合方式 (2)

1.3.2 手控配液方式 (2)

1.3.3 自动配液方式 (4)

1.4 发展趋势 (4)

2 方案及主要参数的确定 (5)

2.1 设计要求 (5)

2.2 方案确定 (5)

2.2.1 参考方案 (5)

2.2.2 方案确定 (6)

2.2.3 方案比较 (7)

2.3 确定系统主要参数 (7)

2.3.1 系统工作压力 (7)

2.3.2 液压缸流量的确定 (8)

2.3.3 曲轴转速 (8)

2.3.4 电机的选择 (8)

3 齿轮的设计计算 (10)

3.1 齿轮传动的设计计算 (10)

3.1.1 传动比 (10)

3.1.2 齿轮材料、热处理及精度 (10)

3.1.3 初步设计齿轮传动的主要尺寸 (10)

3.1.4 校核齿面接触疲劳强度 (14)

3.2 具体轴的岗案设计 (16)

3.3 轴承的选择及寿命的计算 (16)

3.3.1 高速轴轴承计算 (16)

3.3.2 低速轴轴承计算 (18)

4 液压缸的设计计算 (21)

4.1 液压缸的主要技术要求 (21)

4.2 液压缸的选用与计算 (21)

4.2.1 吸排水液压缸的设计 (21)

4.2.1.1 液压缸主要参数的确定 (21)

4.2.1.2 缸筒设计 (26)

4.2.1.3 缸筒与端盖 (30)

4.2.1.4 活塞的选用 (36)

4.2.1.5 活塞杆设计 (37)

4.2.1.6 排气装置 (40)

4.2.2 吸排油液压缸的设计 (40)

4.2.2.1 液压缸主要参数的确定 (40)

4.2.2.2 缸筒设计 (43)

4.2.2.3 缸筒与端盖 (45)

4.2.2.4 活塞的选用 (48)

4.2.2.5 活塞杆设计 (49)

4.2.2.6 排气装置 (51)

5 曲轴设计计算 (52)

5.1 曲轴的结构设计 (52)

5.2 曲轴的校核 (54)

6 其他零部件的设计和选择 (59)

6.1 液压控制阀的选择 (59)

6.1.1 减压阀 (59)

6.1.2 出口单向阀 (59)

6.1.3 进口单向阀 (60)

6.1.4 浮球开关阀 (60)

6.1.5 溢流阀 (60)

6.2 其他液压元件的选择 (60)

6.2.1 过滤器 (60)

6.2.2 液位控制器 (60)

6.3 联轴器的选择 (61)

6.4 油箱的设计 (61)

6.4.1 油箱的尺寸确定 (61)

6.4.2 液压油箱的结构设计特点 (61)

结论 (62)

致谢 (63)

参考文献 (64)

1 前言

1.1 概述

乳化液自动配备装置在现实生活中有着广泛的应用，特别是在煤矿的安全生产上。而煤炭生产效益的提高依靠煤矿机械化的进步，在采煤工作面是以综采和高档普采为主要手段。乳化液泵站是煤矿采煤工作面用液压支柱和液压支架的动力源，乳化液虽然是一种廉价的工作介质，但是它却使液压支柱和液压支架联系在了一起，在液压传动中乳化液被广泛推广和应用，尤其在煤矿中的应用更是突出，而被誉为液压设备的血液。乳化液主要就是受其浓度影响，浓度的高低将决定着乳化液的性能是好是坏，具体来说就是浓度过小会降低乳化液的抗硬水能力、稳定性、防锈性和润滑性；浓度过高不仅会增加费用，而且会降低消泡能力和增大对橡胶密封材料的溶胀性。乳化液的配比浓度会影响乳化液的性能，那么也就会影响采煤设备，因此我们就要把乳化液的浓度控制在一定范围内，这样我们就能防止采煤设备被破坏，延长了其使用寿命，降低了采煤成本。

乳化液泵站要提供一定的压力、流量和清洁度的乳化液给系统，所以被称为支架液压系统的动力源。当乳化液流经支架液压系统时，但是由于其管路较长，元件以及执行机构多，所以经常会出现部分乳化液流失的现象。随着社会的进步、工业的发展，人们对乳化液的要求也越来越高，因此国内外乳化液泵生产厂家也在不断地设计研究怎样才能严格控

制乳化液的浓度？怎样才能保护液压系统的各个元件？怎样才能延长液压系统的使用寿命？这都是需要科研人员不断创新和努力的。

1.2存在问题

1.2.1 配比浓度

1.2.2 液位高低

目前,我国还是由泵站司机的人工管理来控制泵箱内的液位高低，最后的结果很多都不理想，要不就是造成泵箱吸空,还有的甚至会导致泵箱内的乳化液外溢。如果按照这样的方法,根本不能保证设备运转的经济性和安全性。

1.2.3 洁净程度

乳化液箱的注油口是一种可以开闭式的开放结构，在倾注油液时，泵箱内部露出来的部分油液容易受到空气污染和煤尘污染；同时经过人工频繁的配制，会因为配制油液的工具和器皿是否干净造成油液的再一次污染，整个配制系统会因为这样的配制方法和过程而使得质量根本没法保证。同样，这对系统工作的稳定性和安全性产生着极为严重的影响。

1.3配比方式简介

1.3.1 人工地面混和方式

1.3.2 手控配液方式

1.3.3 自动配液方式

1.4 发展趋势

2 方案及主要参数确定

2.1 设计要求

设计一个乳化液自动配比装置，使所配乳化液中的乳化油的比例保持在4%。

2.2 方案确定

2.2.1 参考方案

工作原理：

参考方案为一自动配比乳化液的装置。图2-1为该装置的工作原理图。

图 2-1 工作原理图

该装置主要的组成元件有水力马达、无级变速器、摆线泵、蜗轮蜗杆减速器、单向阀、乳化油箱、乳化液箱等。浓度仪通过手轮连接在减速器上。一旦确定乳比液的浓度后，操作人员就可以通过调节浓度仪的手轮，就能得到所需配比浓度的理论调定位，同时在浓度仪上也会显示出该调定位。图2-2所示的就是溶液浓度仪显示表的盘。

图 2-2 溶液浓度刻度盘

2.2.2 方案确定

工作原理

设计方案为乳化液自动配比仪，它由油箱、齿轮减速系统、曲轴、液压缸等组成。其工作原理图见图2-3。当乳化液箱内的液位降低至需补充乳化液时，浮球开关阀就会开启，并通过（液位继电器）控制电机同时打开，通过圆柱齿轮减速及曲轴带动液压缸完成乳化油及水的吸排过程；当补充足够的乳化液时，浮球开关阀就会自动关闭，切断水的输入，同时液位继电器也会关闭电机使本系统停止工作。本方案中5%的浓度由吸排水及油的液压

缸的行程和活塞面积的乘积来实现。

图 2-3 工作原理图

2.2.3方案的比较

通过与参考方案的比较，本设计方案具有以下几个优点：

1、降低了系统的复杂程度，同时减少了产生配比误差的可能性，整个设计思路非常清晰。

2、整个配比系统的体积较小，减小了井下的占地面积。

3、减少了工人师傅的劳动强度，只需按时添加油液，保证油箱里有足够的配比用乳化油既可。

4、通过浮球开关阀控制本系统的起停，省去了专人看管检测。

2.3 确定系统主要参数

2.3.1系统工作压力

表2-1 液压缸的公称压力（单位：877938, GB MPa ）

63.0 0.1 6.1 5.2 0.4 3.6

0.10 0.16 0.25 5.31 0.40

由于液压缸在吸进液体后直接排出至乳化液箱里，所以可定为低压设备，初选系统工作压力为MPa 2。

2.3.2液压缸流量的确定

按照定比考虑，可取吸排水的液压缸的流量为min /24L ，吸排乳化油的液压缸的流量为min /1L 。

2.3.3 曲轴转速

由于该设备在井下工作，所以体积尺寸应在不影响实现其设计意图的前提下尽量的小，再考虑到所选流量的因素在内，初定曲轴转速为min /200r 。

2.3.4 电机的选择

由以上初定值可利用公式N=PQ 得出

W P N Q Q 83360/*25**210103621==??

?+ ??=- 考虑到液压缸的效率以及传动机构的效率，选取Y100L-6型隔爆三相异步电动机，以下是主要参数：

使用条件

1 额定功率：KW

12

.0；

3

~

2 额定电压：V

380；

3 额定频率：Hz

50；

4 绝缘等级：F级，温升按K

80考核；

5 环境空气温度范围为：-15℃～40℃；

6 海拔高度：不超过m

1000；

7 额定工作制：S1连续工作。

因此我们可以确定，在本次设计中，我们采用额定功率为KW

5.1，转速为min

940r的电

/

机。

3 齿轮的设计计算

3.1齿轮传动的设计计算

3.1.1 传动比

由第二章确定的电机转速和曲轴转速，可得 7.4200

940

==

i 3.1.2齿轮材料，热处理及精度

查表取

MPa H 7001

lim =σ

、MPa H 5622lim =σ、MPa F 2911lim =σ 、MPa F 2112lim =σ。

（2）齿轮精度

高速级齿轮按照8810095-GB 选取精度等级HK 778--。 低速级齿轮按照8911365-GB 选取精度等级b 8 。

3.1.3初步设计齿轮传动的主要尺寸

对于乳化液的液压缸，操作不慎可能导致液压缸的毁坏，要想液压缸不被破坏，这里我们只能选择硬齿面齿轮传动，因为其具有较抗腐蚀能力。 （1） 计算小齿轮传递的转矩 m N T ?=152391 （2） 确定齿数z

因为是硬齿面，故取271=z

所以 9.126277.41212=?==z i z

考虑加工原因取齿数为121

传动比误差 48.4271211

2

====z z u i

%5%6.47

.47

.448.4≤=-=

?i ，满足要求

（3）初选齿宽系数Φd 通过查表得出9.0=Φd （4） 初选螺旋角

查表得初定螺旋角 ?=15β （5） 载荷系数K 使用系数A K

电动机均匀平稳，所以查表得 1=A K 动载荷系数v K

齿轮圆周速度大致为 s m V /67.1=， 可知 2.1=v K 齿向载荷分布系数β

H K

预估齿宽mm b 34= 查图得35.1=βH K 齿间载荷分配系数

查表得 78.0==K ααH F K 载荷系数K

26.135.178.02.11=???==K K K K F H V A K ββ

（6）齿形系数Y Fa 和应力修正系数Y Sa 当量齿数

95

.291527

cos cos

3

3

1

1=?==

β

z

z v

26.13415121cos cos 3

3

2

2=?==β

z z v

查图得5.21=Y Fa 、18.22=Y Fa 、63.11=Y Sa 、81.12=Y Sa （7）重合度系数Y z 端面重合度近似为

72

.115cos )]1211271(2.388.1[cos )]1

1

(

2.388.1[2

1

=?+?-=+

?-=β

ε

α

z

z

?

=??==6490.20)15cos 20()

cos (tg arctg tg

arctg t

βα

α

χ

?

==07609.14)cos (αββt

b

tg arctg

因为公式βεεα

b

av

cos =，则重合度系数为

68.075.025.0cos 2

=+=ε

β

α

b

z Y

（8） 螺旋角系数Y β 轴向重合度

33.2sin 1===πβπβφεβtg b z m d n 所以 88.01201=?-=βε

β

βY

（9） 许用弯曲应力 查表得40.1=S F

108

1064.882300722006060?=??????==t N k nk 大齿轮在应力作用下实际循环的次数 10108

81

28.148.4064.8?=?==u

N N

通过图可以知道1,121==Y Y N N

实验齿轮的应力修正系数0.2=Y ST 通过图可以知道尺寸系数1=Y χ 许用弯曲应力 MPa S

Y Y Y F

st

N F FP 23311

lim 1==χσ

σ MPa S

Y Y Y F

st

N F FP 16912

lim 2==

χσ

σ 比较

0175.01

1

1

=σ

FP Sa Fa Y

Y , 0233

.0222=σFP Sa Fa Y Y

取

σ

σ

2

2

2Fp Sa Fa Fp

Sa

Fa Y Y Y

Y =

(10) 计算模数

3

2

2

11cos 2βσφβεY Y Y Y z KT m Fp

Sa Fa d n ≥

m 12.115

cos 88.068.00233.027110239.1522322

6

=????????=

按照标准19871357/-T GB 圆整为标准模数,取25

.1=m n

(11) 初算主要尺寸

第一次计算中心距

)cos 2/()(21βz z m a n +=，取mm a 96=

修正螺旋角

?=?+?=+=519.1596

2)12127(25.1arccos 2)(arccos

2

1

a z z m n

β

分度圆直径

mm z m d n 03.355190.15cos /2725.1cos /11=?== β

mm z m d n 97.1565190.15cos /12125.1cos /22=?== β

两种液体自动混合装置的设计

山东华宇职业技术学院 高职毕业生毕业设计（论文）课题名称两种液体自动混合装置的设计 专业：机电一体化 班级：09级机电一体化5班 学号：20092080539 姓名：王震 指导教师：王爱岭

毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：两种液体自动混合装置的设计 专业：机电一体化姓名：王震 毕业设计（论文）工作起止时间： 2011-10-12---2011-11-5 毕业设计（论文）的内容要求：三只传感器监视容器高、中、低 液位，设三电磁阀控制液体A、B输入与混合液体C输出，设搅拌电机 M。搅拌机是一种将两种或多种以上材料搅拌混合的系统，对搅拌机的 控制，关系到产品的质量，工艺流程是：启动后开阀放出混合液体C， 低液位后延时20S 放空后关阀，放入液体A经低液位再注入至中液位， 关A，放液体B至高液位，关B，启动搅拌电机M，搅60S后停，开阀 放出混合液体C，低液位后延时20S 放空后关阀，又重复上述过程， 要求工作过程中按下停止按纽后搅拌器不立即停止工作，对当前混合 操作处理完毕后才停止搅拌器。 指导教师（签名）： 年月日 毕业设计开题报告

一、课题设计（论文）目的及意义 液体的混合操作是一些工厂关键的或不可捎带一个环节。对液体混合装置的要求是设备对液体的混合质量，生产效率和自动化程度高，适应范围广，抗恶劣环境等。采用PLC对液体混合装置进行控制满足现在经济的需要，因此多种液体混合的PLC控制一广泛的应用。 混合机械是利用机械力和重力等，将两种或两种以上液体均匀混合起来的机械。混合机械广泛用于各类工业和日常生活中。 混合机械可以将多种液体配合成均匀的混合物，如将多种化学液体混合成所需物料等；还可以增加液体接触表面积，以促进化学反应；还能够加速物理变化，例如高浓度溶质加入溶剂，通过混合机械的作用可加速混匀。 二、课题设计（论文）提纲 1混合装置控制系统方案设计 2混合装置控制系统的硬件设计 3混料装置控制系统的软件设计 4系统常见故障分析及维护 5结论 三、课题设计（论文）思路、方法及进度安排 思路方法： 1方案设计原则

两种液体混合装置PLC控制系统设计

两种液体混合装置P L C控 制系统设计 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序 目录

1 液体混合装置控制系统设计任务 课程设计的目的 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： 1）系统自动工作； 2）控制的单周期运行方式； 3）由传感器送入设定的参数实现自动控制； 4）启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因： 1）PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； 2）编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。设计内容及要实现的目标 利用西门子PLC的S7-200系列设计 两种液体混合装置控制系统。在实验之前 将容器中的液体放空，按动启动按钮SB1 后，电磁阀A通电打开，液体A流入容 器。当液位高度达到中限位时，液位传感 器接通，此时电磁阀A断电关闭，而电磁 阀B通电打开，液体B流入容器。当液位 达到上限位时，液位传感器接通，这时电 磁阀B断电关闭，同时启动电动机M搅 拌。60分钟后电动机M停止搅拌，这时 电磁阀C通电打开，放出混合液去下道工 序。当液位高度下降到下限位后，再延时

多种液体混合的PLC控制

目录 一、背景与意义 (1) 二、任务导入 (1) 1、装置示意图 (2) 2、装置说明 (2) 3、控制要求 (2) 三、任务实施 (3) 1、I/O分配 (3) 2、P L C外部硬件接线图 (3) 3、顺序功能图 (4) 4、梯形图设计 (4) 四、课程设计总结 (5) 五、参考文献 (6)

一、背景与意义 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。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，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致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，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合,就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： ①可自动工作 ②控制的单周期运行方式； ③由传感器送入设定的参数实现自动控制； ④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因：? ①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； ②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。 二、任务导入 1、装置示意图 如图1所示

液体混合装置控制的模拟 (二)

目录 1课题的内容和设计要求 (1) 1.1控制系统简介 (1) 1.2控制要求 (2) 2系统整体方案设计 (3) 2.1总体方案选择说明 (3) 2.2控制方式选择 (3) 2.3操作界面 (3) 3 PLC控制系统的硬件选择 (3) 3.1硬件接线图 (4) 4 PLC控制系统系统程序设计 (4) 4.1 I/O分配表 (4) 4.2流程图 (5) 4.3 顺序功能图 (6) 4.4电气元件接线图 (7) 5梯形图程序与说明 (8) 6调试情况 (26) 7 总结 (27) 附录 (28) 1 电气元件布置图 (28) 2 电气原理图 (29)

1课题的内容和设计要求 1.1控制系统简介 液体混合装置控制的模拟实验面板图如图所示。 本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B的阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动混合电机。SA1、SA2为工作流程选择开关，SA3为单次工作和循环工作的选择开关。SB1、SB2为启动和停止开关。

1.2控制要求 （1）初始状态：装置投入运行时，液体A、B的阀门关闭，放出混合液的阀门打开5秒，将容器放空后关闭。 （2）启动：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列工作流程进行：如表所示。 （3）停止：按下停止按钮SB2后，完成本次循环，并停在原位，恢复原位状态。 工作流程表

2系统整体方案设计 2.1总体方案选择说明 刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。 首先根据课题的要求画出了大致的顺序功能图，然后根据课题要求有3个工作流程，我们就把这3个工作流程分作对应的3个工作功能块。在OB1中通过开关SA1、SA2开关，来选择工作流程方式。当SA1接通时选择工作流程1；当SA2接通时选择工作流程2；当SA3接通时选择工作流程3。 2.2控制方式选择 由于PLC控制系统较继电-接触器控制系统有许多优点，如硬件电路简单，修改程序容易，可靠性高等，所以本设计选择PLC控制系统。 2.3操作界面 学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。 3 PLC控制系统的硬件选择 刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。 首先根据课程设计要求我们做出了I/O分配表，然后在做出了流程图，接着根据流程图画出了系统流程图。之后，用PLC做出LAD图，通过流程一、流程二、流程三的分别调试、更改、修正、直到成功的满足课设要求之后。再根据LAD 图画出了原理图，进而得出了混合液体装置控制的接线图和器件分配图。 梯形图编程语言是一沿用了种图形化的编程语言，它沿用了继电器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的继电器控制原理图非常相似，但又加入了许多功能强又使用灵活的指令，他比较直观，形象，对于那些熟悉继电器的人来说，易被接受。 其硬件选择的是学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的

多种液体混合装置

多种液体混合装置 一．实验目的： 1.结合多种液体自动混合系统，应用PLC技术对化工生产过程实 施控制。 2.学会使用PLC解决实际问题。 二．实验设备： 1.计算机（编程器）一台。 2.实验装置（含S7-200 24点CPU）一台。 3.多种液体自动混合实验模块一台。 4.连接导线若干。 三．实验的控制要求: 1.在初始状态，容器为空，电磁阀Y1,Y2,Y3,Y4,和搅拌机M以 及加热原件R均为OFF，页面传感器L1,L2,L3,和温度检测T 均为OFF. 2.液体混合操作过程； 按下启动按钮，电磁阀Y1闭合（Y1位ON），开始注入液体A，当液面达到L3时（L3位ON）----关闭电磁阀Y1（Y1OFF），液体A停止注入，同时，开启电磁阀Y2（Y2位ON注入B液体，当液面达到L2时（L2位ON）----关闭电磁阀Y2（Y2OFF），液体A停止注入，同时，开启电磁阀Y3（Y3位ON注入C液体，当液面达到L1时（L1位ON）----关闭电磁阀Y3（Y3OFF），液体C停止注入，然后开启搅拌电动机M，搅拌10S—停止搅拌，

加热（启动电炉R）,--当温度（检测T动作）达到设定值时---停止加热（R为OFF），并放出混合液体（Y4为ON），至液体降至L3时，再经5S延时，---液体可以全部放完—停止放出（Y4为OFF）。液体混合过程结束。按下停止按钮，液体操作停止。四．实验内容及要求 1.按液体混合要求，设计设计PLC外部电路（配合使用通用器件 板开关元器件。 2.连接PLC外部（输入·输出）电路，编写用户程序； 3.输入，编辑，编译，下载，调试用户程序； 4.运行用户程序，观察程序运行结果。 五．SFC

两种液体混合装置PLC控制系统设计说明

两种液体混合装置PLC控制系统设计 摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序

目录 1 液体混合装置控制系统设计任务 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2设计容及要实现的目标 (2) 2 系统总体方案设计 (3) 2.1系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2系统接线图设计 (3) 3 控制系统设计 (4) 3.1估算 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.3选型 (6) 3.4分配表设计 (6) 3.5外部接线图设计 (7) 3.6控制程序流程图设计 (8) 3.7控制程序设计 (8) 3.8创新设计容 (10) 4 系统调试及结果分析 (11) 4.1系统调试 (11) 4.2结果分析 (11) 总结 (12) 致 (13) 参考文献 (14)

液体混合装置控制的模拟

液体混合装置控制的模拟 在MF24模拟实验挂箱中液体混合装置的模拟控制实验区完成本实验 一、实验目的 熟练使用各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。 二、控制要求 本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下： 初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。 启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作： 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。 三、液体混合装置控制的模拟实验面板图： 此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。 五、工作过程分析 根据控制要求编写的梯形图分析其工作过程。

启动操作：按下启动按钮SB1，X000的动合触点闭合，M100产生启动脉冲，M100的动合触点闭合，使Y000保持接通，液体A电磁阀YV1打开，液体A流入容器。 当液面上升到SL3时，虽然X004动合触点接通，但没有引起输出动作。 当液面上升到SL2位置时，SL2接通，X003的动合触点接通，M103产生脉冲，M103的动合触点接通一个扫描周期，复位指令RST Y000使Y000线圈断开，YV1电磁阀关闭，液体A 停止流入；与此同时，M103的动合触点接通一个扫描周期，保持操作指令SET Y001使Y001线圈接通，液体B电磁阀YV2打开，液体B流入。 当液面上升到SL1时，SL1接通，M102产生脉冲，M102动合触点闭合，使Y001线圈断开，YV2关闭，液体B停止注入，M102动合触点闭合，Y003线圈接通，搅匀电机工作，开始搅匀。搅匀电机工作时，Y003的动合触点闭合，启动定时器T0，过了6秒，T0动合触点闭合，Y003线圈断开，电机停止搅动。当搅匀电机由接通变为断开时，使M112产生一个扫描周期的脉冲，M112的动合触点闭合，Y002线圈接通，混合液电磁阀YV3打开，开始放混合液。 液面下降到SL3，液面传感器SL3由接通变为断开，使M110动合触点接通一个扫描周期，M201线圈接通，T1开始工作，2秒后混合液流完，T1动合触点闭合，Y002线圈断开，电磁阀YV3关闭。同时T1的动合触点闭合，Y000线圈接通，YV1打开，液体A流入，开始下一循环。 停止操作：按下停止按钮SB2，X001的动合触点接通，M101产生停止脉冲，使M200线圈复位断开，M200动合触点断开，在当前的混合操作处理完毕后，使Y000不能再接通，即停止操作。 六、梯形图参考程序

多种液体混合装置课程设计

A、课程设计目的 (2) B、课程设计内容 (2) 1、课题概况说明 (2) 系统总体方案设计 (5) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (6) 2.2 系统接线图设计 (7) 2.3.1 液位传感器的选择 (7) 2.3.2 搅拌电机的选择 (8) 2.3.3 电磁阀的选择 (8) 2.3.4 按钮开关的选择 (8) 2.3.5熔断器的选择 (9) 2.3.6热继电器的选择 (9) 2.3.7交流接触器的选择 (9) 2.3.8电源刀开关 (9) 2.3.9行程开关........................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.10PLC的选择 (9) 2.3.11 元件选择 (10) 2.1 程序流程图 (10) 2.2 I/O地址分配及接线图 (11) 2.2.1 I/O地址分配及功能表 (11) 2.3 操作步骤 (12) 系统调试及结果分析 (14) 4.1 系统调试 (14) 4.2 结果分析 (14) 总结 (15)

一．任务书 课程设计任务书 A、课程设计目的 本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。 B、课程设计内容 1、课题概况说明 1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。

两种液体混合控制装置

一、实验目的 1．了解三菱系列FX2N 可编程控制器的操作系统，熟悉FX2N系列指令。 2．通过用可编程控制器实现对交通灯的控制，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，理解用PLC解决一个实际问题的全过程。 3．通过组态软件对液体混合装置控制系统的监控，熟悉PC机与PLC的通信硬件设备和组态软件MCGS的应用。 二、实验要求 1．利用PLC实现对液体混合装置控制系统的控制。 用PLC控制两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开2秒将容器放空后关闭。 启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作： 混合液体阀打开先将剩余液体放完。液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。 实验面板

2．利用组态软件中监控液体混合装置控制系统情况。 三、实验主要仪器设备 1．液体混合装置控制系统。 2．PLC编程软件。 3．组态软件MCGS。 4．导线若干、三菱PLC。 四、实验方案 本设计选用三菱公司的FX2N-32MR的PLC，它是一种整体式结构的小型PLC，并且指令丰富，功能强大，可靠性高，适应性好，结构紧凑，便于扩展，性价比高。并且有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制, 并且通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接。 MCGS6.2通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS6.2通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。 功能特点 ·全中文可视化组态软件，简洁、大方，使用方便灵活 ·完善的中文在线帮助系统和多媒体教程 ·真正的32位程序，支持多任务、多线程，运行于Win95/98/NT/2000平台·提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面 ·支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等700多种国内外众多常用设备 ·支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线 ·支持ODBC接口，可与SQL Server、Oracle、Access等关系型数据库互联·支持OPC接口、DDE接口和OLE技术，可方便的与其他各种程序和设备互联 ·提供渐进色、旋转动画、透明位图、流动块等多种动画方式，可以达到良好的动画效果 ·上千个精美的图库元件，保证快速的构建精美的动画效果 ·功能强大的网络数据同步、网络数据库同步构建，保证多个系统完美结合·完善的网络体系结构，可以支持最新流行的各种通讯方式，包括电话通讯网，宽带通讯网，ISDN通讯网，GPRS通讯网和无线通讯网 通过三菱PLC与MCGS6.2通用版的连接结合，来实现液体混合装置。 五、实验步骤 输入、输出点分配表 输入点输出点 地址作用地址作用

2021年多种液体混合控制

福建电力职业技术学院 欧阳光明（2021.03.07） 课程设计 课程名称：可编程控制课设 题目：多种液体混合装置 专业班次：电气 姓名：某某某 学号： 指导教师： 学期： 日期：

目录 福建电力职业技术学院i 课程设计i 引言1 第一章多种液体混合使用设备及硬件要求2 1.1课设内容2 1.1.1 课设目的2 1.2 课设设备2 1.2.1 面板图2 1.3 控制要求3 第二章多种液体混合装置软件设计4 2.1 程序流程图4 2.2 I/O地址分配及接线图4 2.2.1 I/O地址分配及功能表4 2.3 操作步骤5 2.4 系统调试8 2.4.1 调试问题一8 2.4.2 调试问题二8 总结9 参考文献10

引言 随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，在很多行业的工业现场都有多种液体混合装置的精确控制需要。此次，我们小组设计的题目是“多种液体混合装置的PLC控制”。本次设计是以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在加热搅拌后达到一定的温度才能将混合液体输出容器，从而达到精确的自动控制，此次设计主要内容包括：I/O分配，梯形图，接线图，电气原理图等，经过多次修改和调试，最终实现题目要求。 在此次课设中，我主要是负责画组态画面从而进行调试，同时在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了问题。 关键词：多种液体混合装置，自动控制，PIC

第一章多种液体混合使用设备及硬件要求 1.1课设内容 多种液体混合装置在生产活动当作起着重要的作用。本次课设主要对多种液体混合使用的结构原理、以及软件设置、PLC程序的编写和组态模拟等 1.1.1课设目的 1.掌握上升沿/下降沿检出指令的使用及编程 2.掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作 1.2课设设备 图1-1 面板图

多种液体自动混合装置的PLC控制

题目：多种液体自动混合装置的PLC控制 系别：电气工程系 姓名： 学号： 指导教师： 石家庄铁道大学 2011年１２月２５日

摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，但是我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 我设计的题目是“多种液体自动混合装置的PLC控制”，此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明, 经过多次修改和调试，最终完成了这次实验。 本文通过对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的分析，解决了按下启动按钮SB1，液体A阀门打开，液体A流入容器，当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门；当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门；当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀；搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体等控制问题，实现了控制装置根据液位不同时状态自动转换的的任务。 同时本文还论述了在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了这些问题。 关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合

目录 一、背景与意义 (4) 1、课题背景 (4) 2、研究目的和意义 (4) 二、已知情况，控制要求，设计要求 (5) 1、已知情况 (5) 2、控制要求 (6) 3、设计要求 (7) 三、总体设计思路 (7) 四、程序设计及调试 (7) 1、PLC的选型及I/0分配图 (8) 2、梯形图，指令表及编程元件明细表 (9) 五、电气设计 (12) 1、PL C外部接线原理图 (12) 六、课程设计总结 (12) 七、参考文献 (13)

液体混合装置

一、任务提出 在化工行业经常涉及多种化学液体的混合问题，如图4—29a所示是某一液体混合装置，上限位、下限位和中限位液位传感器，在其各自被液体淹没时为ON，反之为OFF。阀YV1、阀YV2和阀YV3为电磁阀，线圈通电时打开，线圈断电时关闭。开始时容器是空的，各阀门均关闭，各传感器均为OFF。按下启动按钮后，打开阀YV1，液体A流入容器，中限位开关变为ON时，关闭阀YV1，打开阀YV2，液体B流入容器。当液面到达上限位开关时，关闭阀YV2，电机M开始运行，搅动液体，60 s后停止搅动，打开阀YV3，放出混合液，当液面降至下限位开关之后再过5s，容器放空，关闭阀YV3，打开阀YV1，又开始下一周期的操作。按下停止按钮，在当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停在初始状态）。 二、原理分析 为了用PLC控制器来实现任务，PLC需要5个输入点，4个输出点，输入输出点分配见表4—4。 表4-4 输入输出点分配表 由输入输出点的分配表画出PLC的外部接线图，如图4-29b所示，由提出的任务画出波形图，如图4-30所示。液体混合装置的工作周期划分为6步，除了初始步之外，还包括液体A流人容器、液体B流人容器、搅动液体、放出混合液和容器放空这5步。用MO表示初始步，分别用M1～M5表示液体A流人容器、液体B流人容器、搅动液体、放出混合液和容器放空。用各限位传感器、按钮和定时器提供的信号表示各步之间的转换条件。画出顺序功能图如图4-31所示，这是选择序列的顺序功能图，用“启一保一停”电路设计的梯形图如图4-32所示。

三、知识链接 顺序控制设计法中停止的处理 在任务要求中，停止按钮X4的按下并不是按顺序进行的，在任何时候都可能按下停止按钮，而且不管什么时候按下停止按钮都要等到当前工作周期结束后才能响应。所以停止按钮X4的操作不能在顺序功能图中直接反映出来，可以用M10间接表示出来，如图4-32所示。每一个工作周期结束后，再根据Ml0的状态决定进入下一周期还是返回到初始状态。从图4-32液体混合装置梯形图可看出，M10用“启一保一停”电路和启动按钮X3、停止按钮X4来控制，按下启动按钮X3，Ml0变为ON 并保持，按下停止按钮X4，M10变为OFF ，但是系统不会马上返回初始步，因为M10只是在步M5之后起作用。 四、任务实施 1．将五个模拟按钮的常开触点分别接到PLC 的XO ～X4（如图4-29b 所示的输入部分），并连接PLC 电源。检查电路正确性，确保无误。 2．输入如图4-32所示的梯形图，进行程序调试，调试时要注意动作顺序，运行后先，按下X3（模拟启动），再依次按下XO （模拟中限位开关），X1（模拟上限位开关），等待一段时间（超过60 s ）后，按下X2（模拟下限位开关），每次操作都要监控观察各输出(YO ～Y3)和相关定时器（T0～T1）的变化，检查是否实现了液体混合系统所要求的液体混合功能。

lc课程设计多种液体自动混合装置PLC控制

摘要随着社会的不断发展和科学技术的不断提高，各种工业自动化不断升级，尤其是在工业上PLC的应用越来越广泛。其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统，其中多种原材料混合再加工，在工业上常常可见。 本次设计课题为“基于PLC的多种液体混合控制设计”，此设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程。此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，主电路，梯形图，流程图，指令表，接线图，程序分析等, 经过多次修改和调试，最终实现题目要求。设计采用三菱FX2N-48PLC去实现设计要求。 关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合装置

目录

第一章概述 1.1课题背景 随着社会科学技术的不断发展，自动控制在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。在许多行业中，多种液体自动混合装置是必不可少的，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 由于在某些生产要求中，要求系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作所难以实现的。所以为了达到生产要求，特别是要实现多种液体自动混合的目的,多种液体自动混合装置势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着PLC控制器的不断发展和计算机技术的不断提高，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用PLC可编程控制器可实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、自动化程度，适合相关工业生产的需要。

1.2课题的意义与发展方向 在工业生产中，把多种原料在合适的时间和条件下进行需要的加工得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 PLC一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。 由于PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上，且编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现，所以本系统采用PLC控制是再合适不过了。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的三菱FX2N-48 PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，其指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，所以相当具有研究意义。

两种液体混合装置控制系统PLC设计

题目：两种液体混合装置控制系统设计 系别：机械电子工程系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 姓名 指导教师： 完成时间： 伊犁职业技术学院

目录 一、设计方案 (2) 二、器件选择 (3) 三、程序要求 (4) 四、设计要求 (4) 五、I/O地址分配表 (5) 六、PLC硬件接线图 (6) 七、功能流程图 (7) 八、控制梯形图 (8) 九、设计心得 (9) 十、致谢 (12) 十一、参考文献 (14)

摘要 本设计以两种液体的混合控制为例，其要求是将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后将混合的液体输出容器，并形成循环状态，在按停止按扭后依然能完成本次混合才能结束，处于初始化状态。液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统，从液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。 设计以液体混合控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接等）,旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。 关键词：两种液体、混合装置、自动控制 引言 在炼油、化工、制药、饮料等行业中,两种液体的混合是必不可少的工序, 而且也是其生产过程中十分重要的环节。但由于目前这些行业多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致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混合精确、控制可靠等特点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以，为了帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现液体混合的自动控制, 从而达到准确、高效地混合液体的目的，液体混合自动配料便成为摆在当前的一大课题。 一、设计方案 设有两种液体A和B，在容器内按照一定比例进行混合搅拌，然后放出容器，装置结构如图所示。其中,SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时为ON， YV1,YV2,YV3为液压电磁阀，M为搅拌电动机。 1．初始状态 此时各阀门关闭，容器是空的。 YV1=YV2=YV3=OFF SL1=SL2=SL3=OFF M＝OFF 2.起动操作

两种液体的混合装置PLC控制系统设计说明

两种液体的混合装置PLC控制系统设计 设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。 图10-1 两种液体混合装置示意图 1．控制要求 (1)初始状态 此时各阀门关闭，容器是空的。 YV1=YV2=YV3=OFF SL1=SL2=SL3=OFF M=OFF (2)启动操作 合上起动开关，开始下列操作：

①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON; ②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌； ③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。 ④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。(YV3=OFF)完成一个操作周期； ⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。 (3)停止操作 当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。 (4)拖动情况 搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起

动，自由停机。 2．设计要求 (1)完成控制要求中的控制过程。 (2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。 (3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。 (4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。 (5)编制设计使用说明书。 3．设计过程 (1) I/O分配表（见表10 -1） 在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。

液体混合装置控制

咸阳职业技术学院 毕业设计 姓名：刘振博 学号：2012203259 系部：机电工程 专业：机电一体化 设计题目：液体混料罐的PLC控制 指导教师：郭德龙 2014年10月30日

内容摘要 液体混合装置在工业生产中扮演着重要的角色，保障液体混合装置安全、可靠的运转，并提高该系统的自动化水平是本次设计的首要目标。随着PLC技术的日趋完善以及PLC在实际工程自动化控制领域中所表现出来的高可靠性、高稳定性等优点逐渐显现，其在自动化控制领域的应用也越来越广泛。将PLC应用于工业混合搅拌设备，使得搅拌过程实现了自动化控制、并且提升了搅拌设备工作的稳定性，为搅拌机械可靠、安全、有序的工作提供了强有力的保障。本文所介绍的两种液体混合装置的PLC控制程序可进行连续自动循环工作，在设计的过程中充分进行了设备运行的可靠性分析，并辅助以高分辨率的光电液位传感器严格控制所注入的两种液体的比例，严格保证混合溶液的质量，为后续工序的进行奠定良好的基础。同时，PLC所具有的高稳定性和高可靠性可确保该装置长期连续运行，减少了线路检修和维护的时间，大大提高了生产效率。 关键词：可编程序控制器PLC；液体混合装置；自动化控制

目录 第1章前言 (1) 1.1设计内容 (1) 1.2本课题设计的目的和意义 (1) 第2章总体方案设计 (2) 2.1 总体方案论证 (2) 2.2 系统硬件配置 (3) 2.3系统可靠性设计 (5) 第3章 PLC控制系统设计 (6) 3.1 元器件明细 (6) 3.2 PLC类型的选择 (6) 3.3 搅拌电动主电路的设计 (6) 3.4 控制流程图 (7) 3.5 I/O接线图 (9) 第4章软件设计 4.1 I/O点地址的分配 (9) 4.2控制程序设计 (10) 4.3 控制程序语句表 (12) 结论 (13) 设计总结 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17)

多种液体自动混合装置的PLC控制.

石家庄铁道大学四方学院 集中实践报告书 课题名称 多种液体自动混合装置的PLC 控制 姓 名 *** 学 号 2012**** 系、 部 电气工程系 专业班级 方**** 指导教师 李** 2014年 12 月 31 日 ※ ※※※※※※※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※※※※※ ※※※※ 2012级 PLC 课程设计

目录 第1章设计目的与意义 (3) 1.1设计意义 (1) 1.2设计目的 (1) 第2章设计要求 (2) 第3章PLC选型、I/O分配表和接线图 (3) 3.1PLC选型 (3) 3.2I/O分配表 (3) 3.3I/O接线图 (3) 第4章PLC程序设计 ................................................................................ 错误！未定义书签。 4.1梯形图设计................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2指令语句表................................................................................... 错误！未定义书签。第5章设计总结 (8) 参考文献 (8)

第1章设计目的与意义 1.1设计意义 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。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，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致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，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。 1.2设计目的 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： ①系统自动工作； ②控制的单周期运行方式； ③由传感器送入设定的参数实现自动控制； ④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。

实训三 液体混合装置控制的模拟

实训三液体混合装置控制的模拟 一、实训目的 1. 熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。 2、练习使用PLC解决实际问题，用PLC构成液体混合控制系统。 二、实训设备 安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。 三、实训过程 （一）实训内容 1、装置面板： 2、控制要求： 本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机。 控制要求如下：

初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。 按下启动按钮SB1，液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作60秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过20秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。停止操作:在当前的混合液操作处理完毕后。按下停止按钮SB2，停止操作。 （二）实训步骤 1、输入输出接线 画出 2、根据控制要求编写程序。进行程序编译，并观测编译结果，修改程序，直至编译成功。将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。 四、实训结果与分析

五、程序 2、程序

电路工作过程： 1、初始状态： 系统投入运行时，初始化脉冲SM0.1[13]、[15]接通一个扫描周期，使混合液阀打开20s ，将容器放空后关闭。 2、启动 T38定时时间到，混合液体放空，关闭混合液体阀，网络3中T38 触点闭合进入下一循环。 3、停止