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基于PLC的多种液体混合控制系统的设计专科毕业设计

基于PLC的多种液体混合控制系统的设计专科毕业设计
基于PLC的多种液体混合控制系统的设计专科毕业设计

专科毕业设计(论文)

设计题目基于PLC的多种液体混合控制系统的设计

系部:电气工程系

专业:船舶电气工程技术

班级:船舶电气111301

摘要

目前,非常多的全自动操作系统出现在工业生产中,多种液体混合控制系统更是得到了快速地发展。在最初的处理加工过程中,多种液体的原材料要在人为监控下流入混合装置,并且要满足最初设定好的时间和条件。在自动化控制系统发展的历史过程中,继电器控制系统的弊端层出不穷,并且维修起来复杂,困难重重,所以逐步被现代化工业生产而淘汰。多种液体混合控制装置需要设计得更可靠、更简单才能满足当下生产需求。

本文中,我要讲述的是由我设计的多种液体混合控制系统,它是基于可编程序控制器(PLC)而设计完成的。因此,需要运用到液位传感器对液面高度进行监控。电磁阀的应用使多种液体在流入混合控制装置的过程中起到了控制作用,搅拌电机的使用可以让多种液体达到充分的混合,混合液体经过加热器加热达到设定温度后,就会从混合装置中流出,况且此控制系统为循环控制系统。多种液体在混合加工时,若按下了停止键,只有当整个过程加工完成后才能停止操作,这样便减少了原材料的浪费,使资源得到了完整的使用。

关键词: PLC 液体混合自动控制

目录

1绪论 (1)

2多种液体混合装置概述 (2)

2.1多种液体混合装置的组成 (2)

,.2.1.1液位传感器的选择 (2)

2.1.2温度传感器的选择 (3)

2.1.3电磁阀的选择 (4)

2.1.4搅拌电机的选择 (4)

2.2多种液体混合装置工作的基本原理 (4)

2.2.1多种液体混合装置的液位控制 (5)

2.2.2多种液体混合装置的温度控制 (5)

3基于PLC的多种液体混合的控制系统 (5)

3.1PLC的概述 (5)

3.2 PLC的工作原理 (6)

3.3基于PLC控制系统的控制要求与设计要求 (7)

3.3.1控制要求 (7)

3.3.2设计要求 (8)

3.4液体混合控制系统的PLC选型 (8)

4程序设计及调试 (9)

4.1I/O分配 (9)

4.2设计外围接线图 (10)

4.3绘制顺序功能图 (11)

4.4设计梯形图程序 (13)

5.系统常见故障与维护 (16)

5.1系统故障的概念 (16)

5.2系统故障分析及处理 (16)

5.2.1PLC主机系统 (16)

5.2.2PLC的I/O端口 (17)

5.2.3现场控制设备 (17)

5.3系统抗干扰性的分析和维护 (17)

结论 ....................................................... 错误!未定义书签。致谢 ....................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论

多种液体混合在炼油、化工、制药等行业中是必不可少的工序,同时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备配料精确、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。自从上世纪60年代末PLC的出现,便以其独特的优点得到迅速地发展和普及,并在冶金、机械、纺织轻工、化工等众多行业中取代了传统的继电器控制。采用PLC对多种液体混合的自动控制,其电路结构简单,设备投资少,自动化程度高,所以PLC在工业控制系统中得到了良好的应用。掌握可编程序控制器的工作原理,具备设计、调试和维护可编程序控制器控制系统的能力,已经成为现代工业对电气技术人员和相关工科学生的基本要求。

随着计算机技术的发展,对原有液体混合装置提出了技术改造,数据采集、自动化控制、运行管理等多方面的要求。利用PLC设计的多种液体混合装置可以实现在多种液体混合过程中的精确控制,提高了液体混合比例的稳定性。该系统具有运行稳定、自动化程度高、操作简单等优点,能够适应工业生产的需求。

本文首先回顾了多种液体自动混合装置的发展过程,说明了多种液体自动混合装置基于PLC控制的重要性和必然性。然后,讲述了可编程程序控制器(PLC)的应用,通过论述可编程程序控制器的优点,对基于PLC的多种液体混合控制系统有了一个全新的认识。综合多种液体自动混合装置控制系统的要求,进行了外部电路的连接和PLC程序设计。从多种液体混合控制系统装置中部件的选择,流程的分析以及程序顺序控制的设计等方面,完成本次的设计任务。

2 多种液体混合装置概述

2.1 多种液体混合装置的组成

图1

如图1所示,多种液体混合装置由Y1,Y2,Y3,Y4为控制电磁阀,L1,L2,L3为液位传感器,T为温度传感器,M为搅拌电机,H为加热器(电炉)等控制部件组成。

,.2.1.1 液位传感器的选择

选用LSF-2.5型液位传感器

其中“L”表示光电的,“S”表示传感器,“F”表示防腐蚀的,2.5为最大工作压力。

LSF系列液位传感器可提供非常准确、可靠的液位数据检测。其原理是依据光的反射折射的原理,当没有液体时,光被前端的Y棱镜面或球面反射回来,当有液体覆盖光电探头球面时,光被折射出去,这使得输出发生变化,相应的晶体管或继电器动作并输出一个开关量,应用此原理可制成单点以及多点液位传感器。LSF光电液位传感器具有很高的适应环境的能力,在腐蚀方面有较好的抵抗能力。

相关元件主要技术参数:

(1)工作压力2.5Mpa

(2)工作温度上限为125℃

(3)触点寿命为100万次

(4)触点容量为70W

(5)开关电压为24V DC

(6)切换电流0.5A

2.1.2 温度传感器的选择

选用KTY81—210型温度传感器

其中“T”表示温度

KTY系列温度传感器采用进口的硅电阻元件制成,具有精确度高,稳定性好,可靠性强,产品寿命长等优点。该温度传感器已广泛应用于电机变频调速温度控制,太阳能热水器温度测量领域彩印设备温控,汽车油温测量、发动机冷却系统,工业控制系统中过热保护、加热控制系统,电源功电保护等。

相关元件主要参数:

(1)测量温度范围为-50℃~150℃

(2)温度系数TC为0.79%/K

(3)精度等级为0.5%

(4)公称压力为0.6MPa

2.1.3 电磁阀的选择

(1)入灌选用VF4-25型电磁阀

其中“V”表示电磁阀,“F”表示防腐蚀,4表示设计序号,25表示口径

相关元件主要技术参数及原理如下:

1)材质:聚四氟乙烯。使用介质:硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等酸碱性的液体。

2)介质温度小于150摄氏度,环境温度-20~60摄氏度

3)使用电压: AC:220V

4)功率:2.5KW

5)操作方式:常闭:通电打开,断电关闭,动作相应快,高频率。

(2)出灌选用AVF-40型电磁阀

其中“A”表示调节流量,“V”表示电磁阀,“F”表示防腐蚀,40表示口径

相关元件主要技术参数及原理如下:

1)其最大特点就是能通过设备上的按键设置来控制流量,达到定时排空的效果。2)其阀体材料为:聚四氟乙烯,有比较强的抗腐蚀能力。

3)使用电压:AC:220V DC:24V。

4)功率:AC:5KW。

2.1.4 搅拌电机的选择

选用EJ15—3型电动机

其中“E”表示电动机,“J”表示交流,15为设计序号,3为最大工作电流

相关元件技术参数:

(1)额定电压为220V,额定频率为50Hz,功率为2.5KW,采用三角形接法。(2)EJ15系列电动机效率高、节能、噪音低、振动小,运行安全。

2.2 多种液体混合装置工作的基本原理

在炼油、化工、制药等多为易燃、易爆、有毒有腐蚀性的介质的行业中,现

场工作环境十分恶劣,不适合人工现场操作,多种液体混合装置就显得非常重要。多种液体在装置中充分地搅拌、加热,然后再放出的过程中,有液位传感器和温度传感器的动作,使整个过程变得简单、可靠,便于控制。

2.2.1 多种液体混合装置的液位控制

初始状态时,整个装置是空的,当按下开始按钮时,液体A和液体B会同时流入装置,当液面达到L2时,液体A和液体B停止流入装置,液体C开始流入装置,当液面达到L1时,液体C停止流入装置。经过电动机搅拌以后,放出液体,液位下降至L3时,再经过几秒,放空装置。

2.2.2 多种液体混合装置的温度控制

当多种液体充分搅拌后,需要对混合液体进行温度控制,当温度达到指定的温度后,温度传感器就会动作,使加热器停止工作,然后放出混合液体。

3 基于PLC的多种液体混合的控制系统

3.1 PLC的概述

PLC是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机。国际电工委员会(IEC)对可编程控制器(PLC)的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,除了能完成各种各样的控制功能外,还有与其他计算机通信联网的功能。通信模块采用以太网、RS485等通讯模块。

PLC拥有许多的特点:(1)系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长,也能进行连续过程的PID回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统,如DDC与DCS,实现生产过程的综合自动化。(2)使用方便,编程简单,采用简明的

梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而只需要对计算机知识的简单了解,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而无需拆动任何硬件或其他任何外部设备。(3)能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强。(4)并且用PLC控制的设备,在因PLC出现问题时,维护简单方便。

图2. PLC的结构图

3.2 PLC的工作原理

当可编程序逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段,完成上述三个阶段称作一个扫描周期。(1)输入采样阶段

在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

(2)用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路

进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。

(3)输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。

3.3 基于PLC控制系统的控制要求与设计要求

3.3.1 控制要求

(1)在初始状态下,液体混合装置是空的,Y1,Y2,Y3,Y4电磁阀均为关闭状态,L1,L2,L3液位传感器也为关闭的状态,加热器,搅拌电机均不工作。(2)进入启动操作后,按一下启动按钮,开始下列操作:Y1,Y2电磁阀打开,液体A和液体B同时流入混合液体控制装置,当液面到达L2时,液位传感器动作,使Y1,Y2电磁阀关闭,Y3电磁阀开启,液体C开始流入装置。当液面到达L1时,Y3电磁阀关闭,搅拌电动机M启动,开始搅拌。经过10S搅拌均匀后,搅拌电动机停止搅拌,同时加热器M启动,加热器开始加热混合液体。当混合液体温度达到设定的指定值时,温度传感器T动作,加热器H停止加热,Y4电磁阀开启,开始放出混合液体。当液面降到L3时,再经过5S后,容器放空,Y4电磁阀关闭,开始下一个周期。

(3)进入停止操作后,按下停止按钮,在当前混合操作处理完毕后,才停止操作。

3.3.2 设计要求

根据生产设备工作方面及其它方面的需要,本次设计要达到如下设计要求:(1)要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现;

(2)要能完全满足控制要求;

(3)按下停止按钮后,要将当前的混合操作处理完毕后,才停止操作

3.4 液体混合控制系统的PLC选型

在一个系统中的PLC选型问题是非常重要的,它是一个系统的硬件部分一个必不可少的部分。PLC的选型主要考虑它的经济性、使用性,并且还应该很好的满足一个系统的正常运行,我们首先考虑PLC的I/O,我们必须满足,不能少于它的最低数,在本系统中需要13个输入口和14个输出口。通常来说,我们一般选择比所需要多10%~20%的点数的PLC,有多余的余量,对于以后的系统的升级有很好的提升空间。其次,我们应该考虑它的容量问题,程序的容量必须小于PLC的总容量。第三,我们应该考虑所选取的PLC应该满足的功能,在多种液体混合控制系统中,我们需要实现运算、控制、通信、编程、诊断等功能。并且在这个系统中,PLC应该有很快的运行速度,能够及时的、实时的处理每一个原件所反映过来的状态,并且迅速的做出回应。 PLC采用扫描的工作方式,从实时性这个要求来看,处理速度需要越快越好。如果信号持续时间小于周期扫描时间,则PLC就会出现扫描不到该信号的情况,造成信号数据的丢失,并且出现处理错误。处理速度与用户程序的长度以及所要运行程序的复杂度、软件质量、CPU 的处理速度等有关。目前而言,PLC的接点响应速度快、速度高,每一条二进制指令的执行时间大约0.2~0.4Ls,所以能适应控制要求高、相应要求快、处理的准确性高的应用需要。对于PLC来说,其扫描周期(也就是处理器扫描周期)应该满足:小型的PLC的扫描时间不大于0.5ms/K,大中型的PLC扫描时间不大于0.2ms/K。

对于PLC的输入/输出模块来说,输入/输出模块选择应该考虑与应用的要求

要统一。例如:对于输入模块来说,应考虑信号电平、信号的传输距离、信号隔离方式和信号供电方式等方面的应用要求。对于输出模块而言,应考虑选用的PLC的输出模块类型。通常继电器输出模块具有价格低、使用电压的范围广、寿命短和响应的时间较长等特点;而可控硅输出模块则适用于开关频繁和电感性、低功率因数负荷的场合,但价格比较贵,过载能力比较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等方式,要注意选择的PLC与应用要求应一致。

再就是考虑PLC的电源问题,一般选择的是与电源供给电压相一致的工频220V的交流电。其次就是考虑经济性,对于PLC而言,输入/输出的点数对每一个PLC的价格有直接的影响。每增加一块输入/输出卡件就需增加一部分的费用。当点数增加到某一个数值后,相应的存储器容量、机架、母板等每一个部件也需要相应增加。因此,点数增加对CPU的选用、存储器的容量、控制功能的范围等选择都有影响。因此,在估算和选用PLC时应充分考虑每一方面的问题,使整个的控制系统有合理的性价比。因此,根据以上各个方面的综合考虑,选用西门子的S7-200系列的PLC。

4 程序设计及调试

4.1 I/O分配

在绘制PLC外部接线图之前,我们需要对要用到的I/O点进行地址分配,以明确PLC芯片I/O接口以及有助于后面要进行的PLC程序设计。

根据三种液体混合控制系统的控制要求,我们可以得出控制系统的PLC控制输入量:启动按钮SB1、停止按钮SB2、液位传感器L1,液位传感器L2,液位传感器L3,温度传感器T;控制输出量:搅拌电机M,电磁阀Y1,电磁阀Y2,电磁阀Y3,电磁阀Y4,加热器H。并对它们进行I/O点分配。如表1所示为控制系统I/O点分配表。

表1

输入设备输入点编

输出设备

输出点编

4.2 设计外围接线图

设计采用西门子S7-200CPU224型号PLC 进行控制系统设计,根据CPU224型号PLC 的外部结构及三种液体混合控制系统的控制要求画出PLC 外部硬件接线图。如图3所示为PLC 外部硬件接线图。

图3

启动按钮SB1

I0.0 电磁阀Y1 Q0.0 L1液位传感器

I0.1 电磁阀Y2 Q0.1 L2液位传感器

I0.2 电磁阀Y3 Q0.2 L3液位传感器

I0.3 电磁阀Y4 Q0.5 T 温度传感器

I0.4 加热器H Q0.4 停止按钮SB2 I0.5 搅拌电机M Q0.3

4.3 绘制顺序功能图

SFC是一种图形化的组态言,采用图形化的方法来描述一个控制程序的顺序行为,主要用于工业过程控制上位策略组态程序的编写,在PLC系统和系统上位组态软件中广为使用。而在S7-200中,顺序功能图又称为功能顺序图,不能作为编程语言使用,而只能用于设计者对系统控制要求和功能流程的理解,并以作为设计PLC顺序控制程序的一种工具。根据液体混合过程的分析,除要完成具体任务的6步外,还要加上初步。根据控制要求和设计要求,绘制的顺序功能图如下图所示:

4.4 设计梯形图程序

5 系统常见故障与维护

为了延长PLC控制系统的寿命,在系统设计和生产使用中要对该系统的设备消耗、元器件设备故障发生有较明白的估计,也就是说,要知道整个系统哪些部件最容易出故障,以便采取措施,希望能对PLC过程控制系统的系统设计和维护有所帮助。

5.1 系统故障的概念

系统故障一般指整个生产控制系统失效的总和,它又可分为PLC故障和现场生产控制设备故障两部分。PLC系统包括中央处理器、主机箱、扩展机箱、I/O 模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括I/O端口和现场控制检测设备,如继电器、接触器、阀门、电动机等。

5.2 系统故障分析及处理

5.2.1 PLC主机系统

PLC主机系统最容易发生故障的地方一般在电源系统,电源在连续工作、散热中,电压和电流的冲击式不可避免的。系统总线的损坏主要由于现在PLC多为插件结构,长期使用插件模块会造成局部印刷版或底板、插件接口等处的总线损坏,在空气温度变化、湿度变化的影响下,总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。所以在系统设计和处理系统故障的时候要考虑到空气、尘埃、紫外线等因素对设备的破坏。目前PLC主存储器大多采用可擦写ROM,器使用寿命除了主要与制作工艺相关外,还和底板的供电、CPU 模块工艺水平有关。而PLC的中央处理器目前都采用高性能的处理芯片,故障率大大降低。对于PLC主机系统的故障的预防及处理主要是提高集中控制室的管理水平,加装降温措施,定期除尘,使PLC得外部环境符合其安装运行要求,同时在系统维修时,严格按照操作规程进行操作,以防人为的对主机系统造成伤害。

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PLC 课 程 设 计

北京工业大学 PLC 课程设计说明书 题目:多种液体自动混合监控系统的设计及组态 学院:电子信息与控制工程学院 专业:自动化 学号: 1202 姓名: 指导教师:张会清刘红云 成绩: 2015年6月

PLC课程设计报告提纲及要求 目录 一、课程设计题目:多种液体自动混合监控系统的设计及组态 二、课程设计目的: 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上,通过松下系列PLC对多种液体自动混合监控系统的设计及组态进行控制的编程设计与调试,进一步熟悉并掌握PLC的工作原理,了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计,初步掌握PLC控制系统设计的基本方法,培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件,掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三、课程设计任务: 1.设计任务 用PLC和组态软件构建多种液体自动混合监控系统,完成系统的组建和调试工作,写出设计说明书。 2.实验设备 TVT-90DT台式可编程序控制器训练装置一套; TVT90HC-7 多种液体自动混合实验板; 天工组态软件一套; 连接导线若干。 3.动作过程 (1)初始状态 容器是空的,4个电磁阀和搅拌机均为OFF,3个液面传感器均为OFF。 (2)起动 按下启动按钮,开始下列操作: 电磁阀1和2闭合,开始注入液体A和B,至液面高度为L2,停止注入,同时起动电磁阀3,开始注入液体C,当液面高度为L1时,停止注入。 停止液体C注入时,开起搅拌机,搅拌混合时间为10s。 停止搅拌后放出混合液体,至液体高度将为L3时,再经5s停止放出。 (3)停止 按下停止按钮后,在当前操作完毕后,停止操作,回到初始状态。

液体自动混合装置的监控系统设计 (2)

基于组态软件的液体自动混合装置的监控系统设计 摘要 本次设计以力控组态软件实时检测锅炉压力与液位控制系统为背景,主要内容利用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件设计锅炉压力与液位监控系统,在上位机上显示每个控制系统的结果,并可以对比实时压力与液位曲线和专家报表。本文首先说明了自己对传感器等元器件的认识并对锅炉的控制系统做了简单的介绍,然后又对整个系统做了介绍。其中重点阐述了ForceControl6.1组态软件,以及各个元器件的作用,整个系统各个模块的功能与作用。同时对组态软件做了详细说明,介绍了如何绘制组态图和动画的连接,然后又对该系统做了仿真演练,用仿真来实现锅炉压力与液位的检测功能通过宇电仪表实现电压与压力的转换。经过多次实践和不断的改善从而完成了整个毕业设计。 关键词:锅炉压力检测,锅炉液位检测,组态软件,宇电808P 一、实际系统介绍 两种液体的流入和混合液体的流出分别由三个电磁阀控制,可用一个搅拌电机带动搅拌器工作,用三个液位传感器控制三个电磁阀。外加一个压力传感器检测炉内压力,超过设定值后自动报警以便提醒工作人员,确保设备和人身安全。通过连接宇电仪表实现压力的检测目的。 二、设计目标 初始状态:装置投入运行时,液体A、B阀门关闭,混合液流出阀门打开20S,将容器液体排空后关闭。 按下启动按钮,装置按以下动作工作: 1,液体A阀门打开,液体A流入容器; 2,液面到达L2时,传感器L2触点接通,关闭液体A阀门,同时打开B阀门; 3,当液面到达L1时,传感器L1触点接通,关闭液体B阀门,同时搅拌电机工作。 4,搅拌1分钟后停止,混合液体阀门打开,放出混合液体。 5,当液面降到L3时,传感器L3触点由接通变为断开,再经20S容器排空,关闭混合液体流出阀门,开始下一周期操作。 停止操作:按下停止按钮后,当前的混合操作处理完毕后,才停止操作,即停在初始状态上。在搅拌期间,通过压力传感器实时的反映炉内压力变化情况,连接宇电仪表,给系统压力当超过设定值之后及时报警确保安全问题。 三、所需硬件及简介 液位罐,搅拌器,搅拌电动机,电磁阀,液位传感器,管道,压力传感器,宇电808P 温度源,热电偶,压力表,气囊,电源等。YLXN-01型虚拟仪器技术试验箱。 附:宇电AI-708P/808P程序型仪表的介绍 1主要特点 输入采用数字校正系统,内置常用热电阻和热电偶非线性校准表格,测量精度 达0.2级。采用先进性模块化结构,提供丰富的输出规格。供电电源为24VDC 电源。 2部分端子连接及参数设定 1,2连两相插座,3连T/R+,4接T/R-,0-5V的信号由17,18端输入。

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)

液体混合控制系统

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目:液体混合控制系统设计 系别自控系班级 学生姓名学号 指导教师张玉艳马阳职称副教授讲师 课程设计进行地点:教学楼F420 任务下达时间: 2013 年 12 月 4 日 起止日期: 2013年12月30日起——至2014年1月12日止教研室主任年月日批准

以下内容根据各专业特点自行确定(如条件、资料、内容、任务、进度安排及要求等): 1.设计主要内容及要求; 设计主要内容: (1)系统的硬件接线; (2)控制系统PLC程序设计; (3)控制系统画面设计; (4)联机调试。 设计要求: 如错误!未找到引用源。所示,按下起动按钮,电磁阀 Y1闭合,开始注入液体A,按L2表示液体到了L2的高度, 停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合,注入液体B,按L1 表示液体到了L1的高度,停止注入液体B,开启搅拌机M, 搅拌4s,停止搅拌。同时Y3为ON,开始放出液体至液体 高度为L3,再经2s停止放出液体。同时液体A注入。开始 循环。按停止按扭,所有操作都停止,须重新启动。 2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求; (1)课程设计说明书(论文)是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于5000字。 (2)学生应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计说明书(论文)的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。 (3)说明书(论文)手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸,用黑或蓝黑墨水工整书写;打印时按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。 (4)课程设计说明书(论文)装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排; 顺序阶段日期计划完成内容备注 1 第一天查阅资料 2 第二天系统的硬件接线 3 第三、四天控制系统PLC程序设计 4 第五、六天控制系统画面设计 5 第七、八天联机调试 6 第九天答辩 7 第十天撰写课程设计说明书

西门子S7-1200多液体混合控制系统PLC课程设计报告

山东交通学院 电控与PLC课程设计报告 院(部)别信息科学与电气工程学院 班级电气 学号 姓名 指导教师 时间2017.12.11--2017.12.22

课程设计任务书 题目多液体混合控制系统 学院信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气 学生姓名 学号 12 月11 日至12 月22 日共 2 周 指导教师(签字) 院长(主任) (签字) 2017 年12月20 日

目录 摘要 ..................................................................................................................................... - 1 - 一、基础题............................................................................................................................... - 2 - 1. 1天塔之光.................................................................................................................... - 2 - 1.1.1设计要求 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.2设计思路 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.3部分程序梯形图.............................................................................................. - 3 - 1.2PLC控制电机正反转................................................................................................. - 4 - 1.2.1设计要求 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.2设计思路 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.3电路接线图...................................................................................................... - 5 - 1.2.4程序梯形图...................................................................................................... - 6 - 二、组合题PLC 实现多液体自动混合控制 ............................................................... - 6 - 2.1设计要求..................................................................................................................... - 6 - 2.2设计思路及流程图 .................................................................................................... - 7 - 2.3 实验器材.................................................................................................................... - 8 - 2.4 I/O分配................................................................................................................... - 9 - 2.5 程序梯形图............................................................................................................ - 10 - 2.6 设计中遇到的问题,解决方法 ............................................................................ - 15 - 2.7实验效果图............................................................................................................... - 16 -

组态王课程设计报告__混合配料监控系统

.. . .. . 自动化专业 控制系统软件设计 指导教师: 题目:混合配料监控系统 实现软件:组态王 组别: 学生姓名: 学生班级: 完成日期:

目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (1) 三、设计题目以及要求 (1) 1 题目 (1) 2 对象描述 (1) 3 测量信号 (1) 4 控制要求 (1) 5 设计内容 (1) 四、实验目的 (1) 五、实验步骤 (1) (一) 创建组态画面 (1) (二) 程序设计 (1) 六、结束语 (1) 七、参考书目 (1) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件,它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题,将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起,实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统,用户可以在企业网络的所有层次

的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程,可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断,到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器:工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理,对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器:工程浏览器是一个工程开发设计工具,用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统:工程运行界面,从采集设备中获得通讯数据,并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面,实现人与控制设备的交互操作。

液体混合控制系统设计

摘要 “组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。 通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。 组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中,如:DCS(集散控制系统)组态、PLC(可编程控制器)梯形图组态;人机界面生成软件就叫工控组态软件。在其他行业也有组态的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的,利用现场监控完成工业工程的调控。 关键词:工业组态;自动化;PLC控制;实时监控

目录 1 MCGS简介 (1) 1.1 MCGS组态软件的系统构成 (1) 1.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (1) 1.1.2 MCGS工程的五大部分 (1) 1.2 MCGS组态软件的工作方式 (2) 1.2.1 MCGS如何与设备进行通讯 (2) 1.2.2 MCGS如何产生动画效果 (2) 1.2.3 MCGS如何实施远程多机监控 (3) 1.2.4 如何对工程运行流程实施有效控制 (3) 1.3MCGS嵌入版概述 (3) 1.3.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (3) 1.3.2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点 (5) 2 PLC简介 (7) 2.1 PLC的介绍 (7) 2.2 PLC的工作原理 (7) 3 液体混合监控系统设计 (8) 3.1 控制要求 (8) 3.2 I/O分配表 (8) 3.3 程序设计 (9) 3.3液体混合装置人机界面设计 (12) 3.3.1 建立工程 (12) 3.3.2 定义数据对象 (13) 3.3.3 界面设计 (14) 3.3.4 设备连接 (14) 3.3.5 设备调试 (15) 4 plc程序模拟运行结果 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)

多种液体自动混合装置的PLC控制课程设计说明学习资料

《电气控制与可编程控制器》 课程设计说明书 题目:多种液体自动混合装置的PLC控制

目录 1课题背景 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究目的和意义 (3) 1.3本文的主要工作 (3) 2已知情况、控制要求、设计要求 (4) 2.1已知情况 (4) 2.2控制要求 (4) 2.3设计要求 (5) 3总体设计思路 (6) 4程序设计及调试 (6) 4.1PLC的选型及I/0分配图 (6) 4.2梯形图、指令表及编程元件明细表 (8) 5电气设计 (11) 5.1PLC外部接线原理图 (11) 5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表 (12) 6安装、接线、及系统联合测试 (12) 7后期工作 (13) 7.1操作过程简要说明 (13) 7.2常见故障及排除方案 (13) 7.3编写并提交(课程)设计说明书 (13) 8尚存在的问题及方案建议 (14) 9课程设计总结 (14) 10致谢 (15) 11参考文献 (16)

多种液体自动混合装置的PLC控制 1课题背景 1.1课题背景 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研究目的和意义 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。

PLC 多种液体自动混合控制系统设计

**** 专科生课程设计报告 题目多种液体自动混合控制系统设计 课程电气控制及可编程控制器 专业电气工程及其自动化 班级电气21131 学号 2010113141 2010113145 2010113 姓名王喆杨杰田东升 指导老师 完成日期 2013年 6月

目录 1 绪论 (1) 1.1 课程题目 (1) 1.2 设计目的及要求 (1) 1.3 原始资料 (1) 1.4 课题要求 (1) 1.5 日程安排 (2) 1.2 主要参考书 (2) 2 器件选择 (3) 2.1 总体结构 (3) 2.2 具体器件的选择 (3) 2.2.1液位传感器的选择 (3) 2.2.2温度传感器的选择 (4) 2.2.3 搅拌电动机的选择 (4) 2.2.4 电磁阀的选择 (5) 2.2.5 接触器的选择 (5) 2.2.6 热继电器的选择 (6) 3 程序设计 (7) 3.1 总体设计思路 (7) 3.2 PLC输入输出口分配 (8) 3.3 主电路设计 (9) 3.4 液体混合装置的输入输出接线图 (9) 3.5 液体混合装置的梯形图 (11) 4 安装、接线及系统联合测试 (13) 5 后期工作 (13) 6 总结 (14) 7 参考文献 (14)

1.绪论 1.1 课程题目 多种液体自动混合控制系统设计 1.2 设计目的及要求 1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。 2、掌握电气设计制图的基本规范,熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。 3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。 4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。 1.3 原始资料 图例是三种液体自动加热搅拌混合示意图,工作过程如下:打开电 磁阀Y1加入液体A,加到L3位置时停止,然后打开Y2加入液体 B,到L2位置时停止,再打开Y3,加入液体C,到位置L1停止, 此时,电炉接通加热,搅拌电机工作。当温度到后停止加热和搅拌, 打开电磁阀Y4,排放加工好的液体,排放时间由拨码开关设定,时 间到后关断Y4,加工完成。拨码开关第一位为设定产量,7段数码 管显示当前产量,设计电路,编写程序。 1.4 课题要求 1、根据项目技术要求,设计PLC控制系统总体方案; 2、根据方案选择相应电气元器件后列写主要元器件清单; 3、绘制电路图、控制板电气元件布置图、电气安装接线图; 4、在控制板上安装接线; 5、系统控制板测试; 6、通电联调; 7、整理技术资料,编写项目报告,项目验收。 1.5 日程安排

PLC课程设计:液体混合装置控制的模拟

上海电机学院 课程设计 2015~2016学年第一学期 课程名称可编程控制器原理及应用 设计题目液体混合装置控制的模拟(一) 院 (系) 电气学院 专业电气工程及其自动化(港口自动化方向) 学生姓名任书洋 学号 151101190241 设计时间 2016年 1月 18日 指导教师龚建芳 提交日期年月日

目录 1. 简介------------------------------------------------------------------------------------------1 1.1课题概况-----------------------------------------------------------------------------------1 1.2设计要求-----------------------------------------------------------------------------------1 1.3设计内容----------------------------------------------------------------------------------------------1 2. 系统总体方案设计------------------------------------------------------------------------2 2.1总体方案选择说明-----------------------------------------------------------------------2 2.2 控制方式选择----------------------------------------------------------------------------2 2.3 操作界面设计----------------------------------------------------------------------------2 3. PLC控制系统的硬件设计---------------------------------------------------------------3 3.1 PLC的选型-------------------------------------------------------------------------------3 3.2 用户存储器容量的估计----------------------------------------------------------------3 3.3 I/O点数的估算---------------------------------------------------------------------------3 3.4电源模块选择-----------------------------------------------------------------------------3 3.5 I/O分配表---------------------------------------------------------------------------------4 3.6电气原理图设计--------------------------------------------------------------------------4 4.PLC控制系统系统程序设计-----------------------------------------------------------5 4.1状态分配表---------------------------------------------------------------------------------5 4.2 控制程序顺序功能图设计--------------------------------------------------------------6 4.3 控制程序设计思路-----------------------------------------------------------------------6 5.系统调试及结果分析---------------------------------------------------------------------------13 5.1 系统调试及解决的问题----------------------------------------------------------------13 5.2 结果分析----------------------------------------------------------------------------------28 6.系统的使用说明书-------------------------------------------------------------------------------28 7.课程设计体会--------------------------------------------------------------------------------------29 8.参考文献-----------------------------------------------------------------------------------30 9.附录-----------------------------------------------------------------------------------------30 控制系统电气原理图-----------------------------------------------------------30

多种液体自动给混合控制监控系统设计

多种液体自动给混合控制监控系统设计 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

信息与电气工程学院 课程设计说明书(2012 /2013 学年第一学期) 课程名称:《工业监控系统工程设计》课程设计 题目:多种液体自动给混合控制监控系统设计 专业班级:自动化 0903 学生姓名: 学号: 指导教师:等 设计周数: 2周 设计成绩: 2013年 1月 4日

目录

一、课程设计目的 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异,PLC在生产生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学生来说熟悉和掌握PLC的结构,工作原理及应用是十分重要的。组态软件时完成数据采集与过程控制的专用软件,它以计算机为基本工具,为实时数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。组态软件功能强大,使用方便,其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现监控层的各项功能,并可以向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,使用组态软件可以方便、快速地进行系统集成,构造不同需求的数据采集与监控系统。这次课程设计我们将PLC应用和力控组态软件相结合,达到模拟生产控制,上位机和下位机相结合,记录数据,实时控制。 1、掌握s7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。 2、熟练使用s7-200系列可编程控制器的编程软件,掌握可编程控制器软件 程序的设计思路和梯形图的设计方法。 3、掌握s7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。 4、通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询(图书、网络),PLC课程 所获知识在工程设计工作中综合地加以应用,使理论知识和实践结合起来。 5、熟悉力控监控组态软件。 6、掌握力控监控组态制作动画,与PLC接口相连接。

三种液体自动混合的PLC控制

本科毕业设计 (200*届) ************************ ************************ ************************ ************************ ************************ ************************

摘要 PLC是以计算机技术为核心的通用自动控制装置,也可以说它是一种用程序来改变控制功能的计算机。随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展,可编程序控制器PLC已在工业控制中得到广泛应用,而且所占比重在迅速的上升。PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。它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,为搅拌机械顺利、有序、准确的工作创造了有力的保障。本人所设计的多种液体混合的PLC控制程序可进行单周期或连续工作,具有断电记忆功能,复电后可以继续运行。另外,PLC还有通信联网功能,通过组态,可直接对现场监控、更方便工作和管理。 关键字:混合装置;PLC控制;组态

目录 1 问题的提出 (1) 1.1 课题研究的背景及意义 (1) 1.1.1 课题研究的背景 (1) 1.1.2 课题研究的意义 (1) 1.2 课题研究的内容 (1) 2 硬件设计 (3) 2.1 液体混合装置的结构及控制要求 (3) 2.2 主电路图 (4) 2.2.1液体传感器的选择 (4) 2.2.2 搅拌电机的选择 (5) 2.2.3 电磁阀的选择 (5) 2.2.4接触器的选择 (6) 2.2.5热继电器的选择 (6) 2.3可编程控制器 (6) 2.3.1 I/O分配表 (6) 2.3.2可编程控制器 (7) 2.3.3可编程控制器的外部接线图 (8) 3软件设计 (8) 3.1 程序框图 (9) 3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (9) 3.2.1控制梯形图见附录B所示 (9) 3.2.2 梯形图执行原理分析 (9) 3.3 语句表 (10) 4 组态监控系统设计 (11) 4.1 组态王软件简介 (11) 4.2 组态王工程在设计中的应用 (11) 5 软硬件调试 (20) 5.1 连接设置 (20)

(推荐)项目八 液体混合控制系统

教时安排第周 授课课题项目八液体混合控制系统授课类型理论+实训课 教学目标、 要求1.掌握步进顺序指令的用法 2.能根据控制要求用状态继电器编写流程图、梯形图,并上机调试 3.进一步提高PLC的编程能力,将PLC与生产过程自动化联系起来 教学重点状态继电器编写流程图、梯形图教学难点状态继电器编写流程图、梯形图教具准备课件 教学方法、 手段 讲授法、举例法、演示法 参考资料三菱FX系列PLC应用技能实训 教学过程 本项目的主要内容是以图8-1所示的液体(药剂)混合机为例,运用 PLC的顺序控制设计中的步进顺控指令编程法, 完成对液体自动混合装置的电气控制。 图8-2所示为液体自动混合装置的示意图,其控制要求如下: 1.初始状态、 液体自动混合装置投入运行时, 液体 A、 B阀门美闭, 容器为放空关闭状态 2?周期操作 按下混合装置启动按钮 SB1 , 液体自动混合装置开始按以下順序工作, (1)液体 A阀门打开,液体 A流入容器,液位上升。 (2)当液位上升到 SL2时, SL2导通,关闭液体 A阀f1,同时打开液体 B阀门,液体B开始流入容器。 (3) 当液位上升到 SL1关闭液体1B 网门, 搅拌电动机开始搅拌。 (4)搅拌电动机工作20后停止搅拌, 混合液阀门 YV3行开, 放出混合液体。 (5)当液位下降到 SL3时, 开始时,且装置继续放液,将容器放空,计时满20 s后, 混合液阀门关闭, 自动开始下一个周期? 3.停止操作 按下混合装置停止按钮 SB2,在完成当前的工作循环后装置才停止操作。

一、编程元件 状态继电器 S 用于记录系统的运行状态, 是编制顺序控制程序的重要编程元件。 状态继 电器应用与步进顺序指令STL 配合使用。 在使用状态继电器时,需要注意以下几个方面: 1.状态继电器的编号必须在指定的类别范围内使用 。 2.状态继电器与辅助继电器一样有很多常开和常闭触点。 3.不使用步进顺控指令时, -状态继电器可与辅助继电器一样使用 。 4.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出 。 、 5.通用状态继电器和断电保持状态继电器的地址编号分配可通过改变参数来设置。 二、步进顺控指令(STL 、 RET) 1.指令功能 (1)STL ~ 步进开始指令, 与母线直接连接,表示步;i 生顺控开始。 STL 的操作元件为 S0~S899。 (2)RET 步进结束指令,表示步进顺控结束,用于状态流程图结東返回主程序。 RET 无操作元件。 2.编程实例 使用 STL 指令的状态继电器的常开触点称为 STL 触点 。 从图 8=3 所示可以看出顺序 功能图、步进梯形图和指令表的对应关系。 3.指令使用说明 (1) 每一个状态继电器具有三种功能, ,即对负载的驱动处理、 指定转换条件和指定转换目标,如图8-3a 所示。 (2) STL 触点与左母线连接,与 STL 相连的起始触点要使用LD 或 LDI 指令。使用STL 指令后, 相当于母线右移至 STL 触点的右侧,,形成子母线,一直到出现下一条 sTL 指 令或者出现RET 指令为止 。 RET 指令使右移后的子母线返回原来的母线, 表示顺控结束 。使用 ST L 指令为新的状态置位 前一状态自动复位。 步进触点指令只用子常开角成点。 每一状态的转换条件由指令 LD 或 LDI 引入, 当转换条件有效时, 该状态由置位指令激活, 并由步进指令进入该状态, 接着列出该状态下的所有基本顺序指令及转换条件。 在STL 指令后出现 RET 指令,则表明步进顺控过程结束。 (3) STL 触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y 、 M 、 S 、 T 等元件中餐事和年用指令。 表8-1 · 状态继电器的类型和地址编号 类型 地址编号 数用途及特点 初始状态继电器 S0~S9 10 供初始化使用 回零状态继电器 S10~S19 10 供返回原点使用 通用状态继电器 S20~S499 480 没有断电保持功能,但是可以用程序将它们设 定为有断电保持功能 断电保持功能状态继电器 S500~S899 400 具有停电保持功能,断电再启动后,可继续执 行 报警用状态继电器 S900~S999 100 用于故障诊断和报警 '

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。

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