多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制

1、一、課題背景 21、課題背景 22、目的和意義 23、本文的主要工作 3二、課題設(shè)計(jì)的控制要求 4三、設(shè)計(jì)思路 5四、程序設(shè)計(jì)及調(diào)制 5五、后期工作 10六、參考文獻(xiàn) 11七、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 12多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制一、課題背景1、課題背景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的要求越來越高，采用可編程程序 控制器來有很多的優(yōu)點(diǎn)。為了生活方便，省時(shí)，多種液體自動(dòng)混合裝置用 途廣泛、深受歡迎。它是將液體傳感器、攪拌電動(dòng)機(jī)、接觸器、繼電器等 緊湊地合為一體的生活用品，具有輕巧、靈活、成本較低，且安全可靠， 有一定的自動(dòng)控制系統(tǒng)，維護(hù)方便等特點(diǎn)。因此它被廣泛應(yīng)用于食品加工 廠、居民日常生活、飯店、超市

2、、貨場(chǎng)、商店等場(chǎng)所 ，而且在煉油、化工、 制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，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、有毒有腐蝕性的介 質(zhì)，以致現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。另外，生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有配料精確，控制可靠等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動(dòng)化控 制難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多 種混合液體的自動(dòng)控制，對(duì)于本課題來說，如果液體混合系統(tǒng)部分是一個(gè) 較大控制系統(tǒng)的改造升級(jí)，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來構(gòu) 成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的原器件。對(duì)于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的 操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以

3、便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)的 改造要求可以看出在新控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開 關(guān)量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機(jī)交互界面友好，具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析匯總 的能力，要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)各電磁閥 的開關(guān)以及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這個(gè)問題如何實(shí)現(xiàn) 以及確定怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。2、目的與意義可編程控制器多種混合液體混合控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）每次開始時(shí)，容器都會(huì)自動(dòng)清空。（2）幾種液體可以按照一定的比例進(jìn)行混合。（3）啟動(dòng)后可以自動(dòng)形成循環(huán)狀態(tài)。（4）在按停止按鈕后，要完成本次混合才能結(jié)束。3、本文的主要工作首先,多種液體自動(dòng)混合裝置的應(yīng)用越來

4、越廣泛，對(duì)其的要求也越來越高， 采用可編程程序控制器來代替中間繼電器和過程控制的微型機(jī)，設(shè)計(jì)開發(fā)了多 種液體混合裝置控制系統(tǒng)，才滿足了多種液體自動(dòng)混合的要求。然后,敘述了可編程程序控制器的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的歷程，通過論述 可編程程序控制器的各種優(yōu)點(diǎn)、卓越性能、結(jié)構(gòu)、原理，有一個(gè)感性的總體認(rèn) 識(shí)。結(jié)合多種液體自動(dòng)混合裝置控制系統(tǒng)的要求，進(jìn)行硬件、程序設(shè)計(jì)，從主 要部件的選擇、流程的分析、程序思路的產(chǎn)生來完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。最后,通過對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試和檢測(cè)，再進(jìn)行系統(tǒng)性梳理，將隱藏的不足之 處加以修正和完善，確保系統(tǒng)能順利運(yùn)行。、課程設(shè)計(jì)的要求YV2YV31SQ15Q25Q3SQ4如圖所示為三種液體混合

5、裝置，SQ1 SQ2 SQ3和SQ4為液面?zhèn)鞲衅?，?面淹沒時(shí)接通，液體 A B、C與混合液閥由電磁閥YV1 YV2 YV3 YV4控制, M為攪勻電動(dòng)機(jī)，其控制要求如下：1、初始狀態(tài)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、B、C閥門關(guān)閉，混合液閥門打開20s將容器放 空后關(guān)閉。2、起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕SB1,裝置開始按下列給定規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)。(1) 液體A閥門打開，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)SQ3時(shí)，SQ3接通， 關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門。(2) 當(dāng)液面到達(dá)SQ2時(shí)，關(guān)閉液體B閥門，打開液體C閥門。(3) 當(dāng)液面到達(dá)SQ1時(shí)關(guān)閉閥門C,攪勻電動(dòng)機(jī)開始攪勻。(4) 攪勻電動(dòng)機(jī)工作1min后停止攪動(dòng)，混合液體閥

6、門打開，開始放出混合 液體。(5) 當(dāng)液面下降到SQ4時(shí)，SQ4由接通變斷開，再過20s后，容器放空， 混合液閥門關(guān)閉，開始下一周期3、停止操作按下停止按鈕SB2后，要將當(dāng)前的混合操作處理完畢后，才停止操作(停 在初始狀態(tài))。三、設(shè)計(jì)思路根據(jù)已知情況、控制要求、設(shè)計(jì)要求，多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC -控制裝置的設(shè)計(jì)可劃分為以下5個(gè)部分，依序進(jìn)行，各部分的設(shè)計(jì)任務(wù)分配如下：(1)程序設(shè)計(jì)及調(diào)試擬移位法，完成程序的設(shè)計(jì)，并在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行模擬調(diào)試。電氣設(shè)計(jì)完成電氣線路原理圖、元件位置圖、接線圖、互連圖的設(shè)計(jì)。安裝、接線、聯(lián)合測(cè)試完成電氣元件的安裝、接線、并對(duì)程序與線路進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試。(5)后期工

7、作說明操作過程、擬定常見故障排除方案、編寫設(shè)計(jì)說明書等。四、程序設(shè)計(jì)及調(diào)制1、程序設(shè)計(jì)的I/O接口分配圖：輸入：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1:X000停止按鈕SB2X006液體到達(dá)傳感器SQ3X002液體到達(dá)傳感器SQ2X003液體到達(dá)傳感器SQ1X004液體到達(dá)傳感器SQ4X005輸出：閥門A： Y001攪拌機(jī)：Y004閥門B： Y002液體釋放閥門：Y005閥門C: Y0032、硬件系統(tǒng)的接線原理圖3、梯形圖:000 YHDU 1745bD5457YOOOT卜XOOO卄MiMIDQM山1-|卜SFTL H10Q Midi K5KIJ屮4 H HMI921卜M103屮4T卜004卄M1Q54XD05MJU

8、3-I卜-I Fm2miX004f YHfli jf Yflfl2 Jf YM2 J: YO 鮎 311K 楓:【Y0J5 JPLF NO C H? 360&4T2K20DJ4、指令表0、LD M800224、LD M10353、ANI T21、OR Y00025、AND X00454、OUT Y0052、ANI T026、ORB55、LDI X0053、OUT Y00027、LD M10456、PLF M04、LD Y00028、AND T158、LD M05、OUT T0 K2029、ORB59、OR M28、LD X00030、SFTL M100 M101 K5 K160 、ANI T2

9、9、OR T239、LD M10161、OUT M210、ANI M140、ANI X10262、LD M211、 PLS M10041、OUT Y00163、OUT T213、LD X00142、LD M10214、OR M143、ANI X00315、ANI X00044、OUT Y00216、OUT M145、LD M10317、LD M10046、ANI X00418、LD M10147、OUT Y00319、AND X00248、LD M10420、ORB49、OUT Y00421、LD M10250、LD Y00422、AND X00351、OUT T1 K60023、ORB52、

10、LD M1055、PLC編程元件明細(xì)表編程元件作用X000起動(dòng)攪拌控制裝置X001使攪拌機(jī)運(yùn)行元本次操作停止X002液體到達(dá)傳感器SQ3X003液體到達(dá)傳感器SQ2X004液體到達(dá)傳感器SQ1X005液體到達(dá)傳感器SQ4Y0閥門打開放出液體Y1注入A液體Y2注入B液體Y3注入C液體Y4攪拌機(jī)攪拌液體T0排放液體定時(shí)T1攪拌液體定時(shí)T2排放液體定時(shí)與程序循環(huán)五、后期工作1、操作過程接通電源后，進(jìn)入初始狀態(tài)，裝置自動(dòng)運(yùn)行20秒，將容器內(nèi)的液體放空后，閥門自動(dòng)關(guān)閉。按下啟動(dòng)按鈕SB1則液體閥門打開，A液體流入，按下開關(guān) SQ4再按下SQ3 A閥門關(guān)閉，B閥門打開，B液體流入。按下SQ2 B閥門關(guān)閉，

11、C閥門打開，C液體流入。按下SQ1 C閥門關(guān)閉，此時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)開始工作，同時(shí)定時(shí)器 T1定時(shí)一 分鐘，一分鐘后定時(shí)器開關(guān)動(dòng)作，停止攪拌，同時(shí)，混合閥打開流出混合液 體。當(dāng)按下SQ4定時(shí)器T2開始工作，20秒后容器放空，混合液閥門關(guān)閉，同 時(shí)進(jìn)入下一周期。按下停止按鈕SB2當(dāng)前混合操作完畢后，停止操作。2、常見故障（1）按下SB2時(shí)，Y002燈不亮說明：程序錯(cuò)誤改正：在M0前加一個(gè)PLF,上升沿觸發(fā)。（2）斷開SQ4時(shí)，計(jì)時(shí)器不及時(shí)說明：程序錯(cuò)誤改正：T2必須一直通電，所以 M2要自鎖。六、參考文獻(xiàn)1、石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書2、 常斗南等編.可編程控制器原理.應(yīng)用.實(shí)驗(yàn).北京：機(jī)

12、械工業(yè)出版社，19983、 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，張萬忠主編，化學(xué)工業(yè)出版社，20024、十字路口交通燈的PLC控制，來自三筆網(wǎng) 5、 可編程控制器原理及應(yīng)用教程，王暉孫玉峰 王文華 主編，清華大學(xué)出版社出版，2004七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)PLC和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完 PLC理論課程后我們做了課程設(shè)計(jì)，此次 設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，每組有一個(gè)題目。我們做的是一個(gè)交通燈的實(shí)驗(yàn)。由 于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時(shí)候都不知道怎 么做。但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會(huì)了PLC設(shè)計(jì)的步聚和基本方法。最后程序也可以順利完成。這次的設(shè)計(jì)差不多都是我們課本中學(xué)過的知識(shí)，但它要求我們對(duì)課本的知 識(shí)熟悉掌握和更深的了解，同時(shí)也要我們有創(chuàng)新精神，在設(shè)計(jì)的過程重要大膽 下手，多試驗(yàn)多操作，這樣我們才能學(xué)到更多東西，有更多收獲，但在設(shè)計(jì)的 過程中我們不能只注重結(jié)果，而不去了解過程，那樣我們對(duì)知識(shí)的掌握就不會(huì) 很熟練，同時(shí)也不會(huì)對(duì)操作能力和創(chuàng)新思維有提高，所以我們要自己親手動(dòng) 手，來完成才會(huì)有成功的喜悅。在設(shè)計(jì)的過程中我