運控課程設計報告多種液體混合控制系統(tǒng)設計

1、目錄目錄目錄1第一章緒論2第二章課程設計內(nèi)容與要求分析32.1 課程設計內(nèi)容32.2 課程設計要求分析32.3 組態(tài)軟件上位機圖4第三章 設計原理及過程53.1設計原理53.2設計硬件的選擇53.3 mcgs組態(tài)軟件的構成53.4 plc的i/o接線圖63.5 根據(jù)控制要求和i/o地址編制的控制梯形圖7第四章 軟件調(diào)試94.1 調(diào)試時應注意的事項94.2 系統(tǒng)的規(guī)則9第五章 學習心得10參考文獻1111第一章 緒論第一章緒論 為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短周期，降低技術，提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展，在煉油、化工、只制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少

2、的工序，而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕的介質(zhì)，以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場操作。另外，生產(chǎn)要求系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點，著也是人工操作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以為了幫助相關的行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體混合的自動控制，從而達到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。借助實驗室設備熟悉工業(yè)生產(chǎn)中plc的應用，了解不同公司的可編控制器的型號和原理，熟悉其變程的方式，而多種液體混合裝置的控制更常見于工業(yè)生產(chǎn)中，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，尤其見于化學華工中，便于學以致用。計算機的出現(xiàn)給大規(guī)模

3、工業(yè)自動化帶來了曙光，1968年，美國最大的汽車制造廠商通用汽車公司提出了公開招標方案，設想將功能完備、靈活，通用的計算機技術與繼電器便于使用的特點相結合，把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言“編程，生產(chǎn)種新型的工業(yè)通用的控制器，使人們不必花費大量的經(jīng)歷驚醒計算機編程也呢能向繼電器那樣方便的使用。這個方案首先得到到了美國數(shù)字設備的公司的積極響應，并中標。該公司于1969年研制出了第一臺符合招標要求的工業(yè)控制器，命名為編程邏輯控制器，簡稱plc并在gm公司的汽車自動化裝配線上實驗獲得了成功。 plc一出現(xiàn)，由于它的自動化程度高、可靠性好、設計周期短、使用和維

4、護簡便等獨特的優(yōu)點，備受國內(nèi)外工程技術人員和工業(yè)界廠商的極大關注，生產(chǎn)plc的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在plc中的應用，是plc的功能不斷得到增強，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。采用基于plc的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機、繼電器等機構成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結構，具有良好的可移植性和可維護性。對提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動，因此具有廣闊的市場前景，用plc進行開關量控制的事例很多，在冶金、機械、紡織、輕工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用它，如燈光照明，機床電控、食品加工、印刷機械、電梯、自動化倉庫、液體混合自動配料系，生產(chǎn)流

5、水線等方面的邏輯控制，都廣泛應用plc來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設計將plc用于多種液體混合設置的控制，對學習與實用是很好的結合。第二章 多種液體混合控制系統(tǒng)設計第二章多種液體混合控制系統(tǒng)設計2.1 方案設計整個設計過是按思想工藝流程設計，為設備安裝、運行和保護檢修服務。設計的編寫按照國家關于電器自動化設計中的電器設備常用基本圖形符號及其他相關標準和規(guī)范編寫，設計原則主要包括：工作條件；工程盡量做到經(jīng)濟、合理、合用，減小設備成本。在方案的選擇，元氣件的選擇時更多的考慮新技術、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频阶詣涌刂?，有模擬控制到微機控制、使功能的實現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。對于本課題來說，如果液體

6、混合系統(tǒng)部分是一個較大規(guī)模的工業(yè)控制的改造升級，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設備和工藝現(xiàn)況來構成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元件。對于人機交互式改造后系統(tǒng)和工藝的操作模式應盡量和改造利用的相類似，以邊處理模擬量也需要處理大量的開關量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機交互式界面友好應具備數(shù)據(jù)存儲和分析匯總的能力。要實現(xiàn)整個液體混合控制系統(tǒng)的設計，需要從怎樣實現(xiàn)個電磁閥的開關及電動機啟動的控制這個角度去考慮，現(xiàn)在就這個問題的如何實現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。2.2 設計內(nèi)容某物料混合控制系統(tǒng)系統(tǒng)設備，有3個進料閥 y1、y2、y3；出料閥y4；變頻器控制的攪拌機fm；加熱器dh；3個液位器l1、l2、l3。

7、要求用mcgs組態(tài)軟件、plc、變頻器進行整體設計。系統(tǒng)工作過程：1) 開始關y4，打開y1進液體a，當l3有輸出時，關y1。2) 打開y2，同時使攪拌機以轉(zhuǎn)速1攪拌，當l2有輸出時，關y2。3) 打開y3，同時使攪拌機以轉(zhuǎn)速2攪拌，當l1有輸出時，關y3。4) 攪拌機以轉(zhuǎn)速3攪拌，同時使加熱器dh工作，延時10秒。5) 攪拌機停止工作，繼續(xù)加熱10秒。6) 停止加熱，打開出料閥y4，延時10秒，在打開y4時，y1、y2、y3不能打開。2.3 組態(tài)軟件上位機圖第三章 設計原理及過程第三章 設計原理及過程3.1 設計原理 多種液體自動混合是工業(yè)中經(jīng)常遇到的一個工藝流程。它一般要求多種液體在不同時

8、向容器中流入不同的量，所需要的液體都注入完畢，在攪拌一段時間使多種液體混合均勻。液體向容器中流入的量可以采用液面?zhèn)鞲衅鬟M行控制。即當某種液體向容器中注入時，容器中的液面會不斷的上升，當液面接觸到液面?zhèn)鞲衅鲿r，液面?zhèn)鞲衅鲿騪lc提供一個輸入，plc經(jīng)過程序運算會產(chǎn)生一個使此種液體停止注入的輸出?；旌弦后w可以用電動機的攪拌機進行攪拌混合。攪拌一定時間使液體充分混合，plc經(jīng)過程序會產(chǎn)生一個使電動機停止攪拌的輸出，然后plc控制下到處混合液體。完畢此操作周期后在，在沒有按停止按鈕的情況下，系統(tǒng)將繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)操作，從而實現(xiàn)plc對多種液體的自動混合控制的循環(huán)。3.2 設計硬件的選擇名稱型號數(shù)量微型計

9、算機專用計算機一臺plc主機單元fx-232系列一臺多種液體自動混合單元配套一臺通信電纜配套若干3.3 mcgs組態(tài)軟件的構成mcgs組態(tài)軟件有“mcgs組態(tài)環(huán)境”和“mcgs運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。量部分互相獨立，又緊密相關。mcgs組態(tài)環(huán)境是生成用戶應用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行的的程序mcgset.exe支持，其存放于mcgs目錄的program子目錄中。用戶在mcgs組態(tài)環(huán)境中完成動畫設計，設備連接，編制工程打印報表等全部組態(tài)工作后，生成擴展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫，其與mcgs運行環(huán)境一起，構成了用戶應用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程”。 mcgs運行環(huán)境是用戶的運行環(huán)境，由可

10、執(zhí)行程序mcgsrun.exe支持，其存放于mcgs目錄中。在運行環(huán)境中完成工程的控制工作。mcgs工程有五部分組成即主控窗口，設備窗口，用戶窗口，實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分。3.4 plc的i/o接線圖3.5 根據(jù)控制要求和i/o地址編制的控制梯形圖第四章 軟件調(diào)試第四章 軟件調(diào)試4.1調(diào)試時應注意的事項 （1）注意輸入、輸出信號線一定不要按錯或接反，以免增加調(diào)試的工程。 （2）認真檢查輸入程序。根據(jù)執(zhí)行出現(xiàn)的錯誤邏輯現(xiàn)象，判斷出錯程序段，逐步縮小反范圍，最后糾正錯誤、完成調(diào)試。 （3）位置發(fā)生錯誤時，關掉可編程序控制器的電源，將轉(zhuǎn)盤位移到最下方，并將碼盤位置，然后從新通電，將程序中位置技術

11、器復位。4.2 系統(tǒng)的規(guī)則 調(diào)試，對于一個項目的成敗是關鍵的因素。首先，必須深入了解系統(tǒng)所需要的功能，并調(diào)查可能的控制方法。第五章 學習心得第五章 學習心得 通過這次課程設計，我對plc有了更深一層的了解，首先是對plc的運用領域有了更清楚的認識。也明白了理論與實踐相結合的重要性。雖然本次課程設計是要求自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流。多和同學討論。我們在做課程設計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設計和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設計的方法，在設計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。我也對自己所學的知識有了更進一步的認識和了解，讓自己對所學的專業(yè)及知識更加的感興趣，同時對mcgs組態(tài)軟件的功能和特點也有了認識。mcgs是為工業(yè)過程控制和實時監(jiān)測領域服務的通用計算機系統(tǒng)軟件，具有功能完善，操作簡便，可視性好，可維護性強的突出的特點。通過此次課程設計對mcgs軟件的學習，讓我對以后的學習工作有更近一步的定位。同時通過此次課程設計讓我對plc廣泛的應用，也有了新的了解，更加有助于我以后的工作和學習，同時在這里也非常感謝老師和同