多种液体混合的PLC控制

目目录录 一、一、背景与意义背景与意义 1 1 二、任务导入二、任务导入 1 1 1、装置示意图2 2 、 装 置 说 明 2 3、控制要求2 三、任务实施三、任务实施 3 3 1、I/O 分配3 2、PLC 外部硬件接线图3 3、顺序功能图4 4、梯形图设计4 四、课程设计总结四、课程设计总结 5 5 五、参考文献五、参考文献 6 6 一、一、 背景与意义背景与意义 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、任务导入二、任务导入 1 1、装置示意图、装置示意图 如图 1 所示 图图 1 1装置示意图装置示意图 2 2、装置说明、装置说明 ①L1、L2、L3 分别为高水位、中水位和低水位液位传感器，被液体淹没时为 ON。 ②Y1、Y2、Y3 分别是控制液体 A、液体B 和液体 C 的电磁阀，Y4 是混合液放液阀，线 圈通电时阀门打开，线圈断电时阀门关闭。 ③M 为搅拌电机，单向旋转。 ④R 为电炉加热器件，T 为温度传感器。 3 3、控制要求、控制要求 ①初始状态时容器是空的，各阀门和搅拌机 M 均为 OFF，各传感器均为 0 状态。 ②按下启动按钮后，Y1、Y2 同时打开，液体 A、B 流入容器。 ③当液面到达中水位时（L2 为 ON） ，Y1、Y2 关闭，Y3 打开，液体 C 流入容器。 ④液面到达高水位时（L1 为 ON） ，Y3 关闭，搅拌电动机开始搅动。 ⑤搅拌电动机工作 10S 搅拌均匀后停止，电炉开始加热。 ⑥当混合液温度达到设定值时， 温度传感器TON， ROFF。 电炉停止加热， 电磁阀Y4ON， 放出混合液。 ⑦当液面下降到低水位（L3 为 OFF）之后再过 5S，容器放空，Y4 关闭、Y1 打开，又 开始下一周期的操作。 ⑧按下停止按钮后，当前工作周期的操作完毕后，返回并停在初始状态。 三、任务实施三、任务实施 1 1、、I/OI/O 分配分配 根据三种液体混合控制系统的要求，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、液面传感器 SL1、液面传感器 SL2、液面传感器 SL3、 液面传感器 SL4；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、电炉加热器 R，并对它们进行 I/0 分配，如表 1 所示。 表表 1 1多种液体混合的多种液体混合的 PLCPLC 控制控制 I/OI/O 分配表分配表 输入 启动按钮 I0.0 输出 搅拌电机 Q0.0 液面传感器 L1 I0.1 电磁阀 Y1 Q0.1 液面传感器 L2 I0.2 电磁阀 Y2 Q0.2 液面传感器 L3 I0.3 电磁阀 Y3 Q0.3 停止按钮 I0.4 温度传感器 I0.5 电磁阀 Y4电炉加热器 R Q0.4Q0.5 2 2、、PLCPLC 外部硬件接线图外部硬件接线图 PLC 外部硬件接线图如图 2 所示。 图图 2 PLC2 PLC 外部硬件接线图外部硬件接线图 3 3、顺序功能图、顺序功能图 根据系统要求，设计了 PLC 控制多种液体混合的顺序功能图，如图 3 所示。 图图 3 3 液体混合顺序功能图液体混合顺序功能图 4 4、梯形图设计、梯形图设计 根据顺序功能图编写出梯形图来实现控制要求，如图4 所示。 图图 4 4多种液体混合梯形图多种液体混合梯形图 ① 将 I0.0 合上一下再断开（模拟按下启动按钮） ，多种液体混合自动控制实训板上 Y1，Y2 指示灯应该亮，模拟液体 A,B 流入容器。 ② 将 I0.3 合上，模拟液位已经上升至低水位，此时输出不变。 ③ 将 I0.2 合上，模拟液位已经上升至中水位，实训板上 Y1，Y2 指示灯应该灭，Y3 指示灯应该亮，模拟液体 C 流入容器。 ④ 将 I0.1 合上，模拟液位已经上升至高水位，实训板上Y3 灯灭，M 灯亮，表示开始 搅拌。此时注意观察状态表 T37 监控情况。 ⑤ 观察 T37 当前值变为 0 时，电炉 H 灯亮，表示电炉开始加热。 ⑥ 将 I0.5 合上，表示混合液温度已达到设定值，此时电炉H 熄灭，电磁阀Y4 灯亮， 代表开始放出混合液。 ⑦ 先后将 I0.1、I0.2、I0.5 断开，代表水位下降，Y4 依然亮。 ⑧ 将 I0.3 断开，表示液面已下降到低水位，观察状态表 T38 监控情况。 ⑨ T38 计时到，容器放空，Y4 关闭、Y1 打开，又开始下一周的操作。 ⑩ 反复运行几次，在某一中间步按下 I0.4，观察当前工作周期的操作完毕后，是否 返回并停止在初始状态。 五、课程设计总结五、课程设计总结 这次的“多种混合液体自动混合装置”课程设计使我加深了对 PLC 这门课程的认 识，加强了知识运用能力，自己动手能力还有与别人合作的能力，但是也露出自己的 许多不足 1.不太会查找资料。 遇