三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)

1、三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)2三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)制作人：朱輝錦制作人：朱輝錦 郭偉郭偉 高強(qiáng)（高強(qiáng)（14組）組）制作班級(jí)：電氣系自動(dòng)化制作班級(jí)：電氣系自動(dòng)化1421 制作時(shí)間：制作時(shí)間： 2015年年12月月6日日第二頁(yè)，共15頁(yè)。3三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)三種液體混合裝置控制設(shè)計(jì)摘摘 要要 在很多行業(yè)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)都有多種液體混合裝置的精確控制需要，本次設(shè)計(jì)以三種液體混合為例，將三種液體按一定的比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌后要達(dá)到一定的溫度才能將混合液體輸出容器。并形成循環(huán)狀態(tài)。針對(duì)液體混合裝置系統(tǒng)不同的工作狀態(tài)及動(dòng)作的相連性，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作控制輸出，

2、從而達(dá)到精確的自動(dòng)控制。 本次設(shè)計(jì)采用OMRON公司的CPM2AH型PLC為載體，通過對(duì)方案選擇，I/O分配，工作過程分析，梯形圖，指令表，接線圖，電氣原理圖及情況說明, 并經(jīng)過多次修改和調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)題目要求。 關(guān)鍵字：多種液體自動(dòng)混合 自動(dòng)控制 PLC 第三頁(yè)，共15頁(yè)。4引言 在煉油、化工、制藥、飲料等行業(yè)中,兩種液體的混合是必不可少的工序, 而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的環(huán)節(jié)。但由于目前這些行業(yè)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)要具有混合精確、控制可靠等特點(diǎn), 這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以，為了幫

3、助相關(guān)行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)液體混合的自動(dòng)控制, 從而達(dá)到準(zhǔn)確、高效地混合液體的目的，液體混合自動(dòng)配料便成為擺在當(dāng)前的一大課題。第四頁(yè)，共15頁(yè)。5目目 錄錄 引言 一、課題背景 二、課題設(shè)計(jì)任務(wù)及控制要求 三、軟件設(shè)計(jì) 3.1、程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)流程圖 3.2、程序梯形圖 四、控制系統(tǒng)的I/O接線設(shè)計(jì) 4.1、多種液體混合裝置I/O分配表 4.2、多種液體混合裝置接線設(shè)計(jì)圖 五、控制系統(tǒng)的工作詳細(xì)分析六、尚未涉及的情況及問題七、專題設(shè)計(jì)總結(jié)第五頁(yè)，共15頁(yè)。6一、課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的猛速發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它的水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)和科學(xué)技

4、術(shù)先進(jìn)與否的一項(xiàng)重要標(biāo)志。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的程序，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)化控制所難以實(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)多種液體自動(dòng)混合的目的,液體自動(dòng)混合配料勢(shì)必就是擺在我們眼前的一大課題。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)原有液體混合裝置進(jìn)行技術(shù)改造，提出數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、運(yùn)行管理等多方面的要求。設(shè)計(jì)的多種液體混合裝置利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)在混合過程中精確控

5、制，提高了液體混合比例的穩(wěn)定性、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。第六頁(yè)，共15頁(yè)。7溫度傳感器溫度傳感器加熱器加熱器L1L2L3M攪拌電機(jī)物料CF3物料B物料AF1F4二、課題設(shè)計(jì)任務(wù)及控制要求二、課題設(shè)計(jì)任務(wù)及控制要求初始狀態(tài)初始狀態(tài)容器是空的，電磁閥F1、F2、F3、F4，攪拌電機(jī)M，液面?zhèn)鞲衅鱈1、L2和L3，加熱器和溫度傳感器均為OFF。第七頁(yè)，共15頁(yè)。8物料自動(dòng)混合控制物料自動(dòng)混合控制按下啟動(dòng)按鈕，開始下列操作。電磁閥F1開啟，開始注入物料A，至高度L3時(shí)，關(guān)閉閥F1，同時(shí)開啟電磁閥F2，注入物料B，至高度L2時(shí)，關(guān)閉閥F2，同時(shí)開啟電磁閥F3，注入物料C，當(dāng)液面上升至

6、L1時(shí)，關(guān)閉F3。停止物料C注入后，啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)M，使A、B、C三種物料混合10S，同時(shí)啟動(dòng)加熱器加至設(shè)定溫度。10S后停止攪拌，開啟電磁閥F4，放出混合物料，當(dāng)液面高度下降至L3后，再經(jīng)過5S關(guān)閉閥F4。停止操作停止操作 按下停止按鈕，在當(dāng)前過程完成以后，再停止操作，回到初始狀態(tài)。第八頁(yè)，共15頁(yè)。9三、軟件設(shè)計(jì)3.1、程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)流程圖、程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)流程圖：3.2、程序梯形圖、程序梯形圖否是開始開啟F1,注入物料A液位到L3時(shí)，關(guān)閉F1同時(shí)開啟F2,注入物料B液位到L2時(shí)，關(guān)閉F2同時(shí)開啟F3,注入物料C液位到L1時(shí)，關(guān)閉F3同時(shí)開始攪拌和加熱液面下降至L3時(shí)，再經(jīng)過5s后關(guān)閉F4攪拌2

7、0s后，開啟F4放出混合物停止按下結(jié)束第九頁(yè)，共15頁(yè)。10第十頁(yè)，共15頁(yè)。11四、控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的I/O接線設(shè)計(jì)接線設(shè)計(jì)4.1、多種液體混合裝置、多種液體混合裝置I/O分配表分配表輸 入輸 出啟動(dòng)開關(guān)SB10.00電磁閥F110.00停止開關(guān)SB20.01電磁閥F210.01液位傳感器L10.02電磁閥F310.02液位傳感器L20.03攪拌電動(dòng)機(jī)10.03液位傳感器L30.04加熱器H10.04溫度傳感器T0.05電磁閥F410.05第十一頁(yè)，共15頁(yè)。12MDC24VTL3L2L1SB1SB2.0.000.010.020.030.040.05COM10.0010.0110.0210

8、.0510.0410.03COMCPM2AHF1F2HF3AC220VF44.2多種液體混合裝置接線設(shè)計(jì)圖多種液體混合裝置接線設(shè)計(jì)圖第十二頁(yè)，共15頁(yè)。13五、控制系統(tǒng)的工作詳細(xì)分析控制系統(tǒng)的工作詳細(xì)分析對(duì)于電磁閥F1來(lái)講，當(dāng)液面未到達(dá)L3,且電磁閥F4關(guān)閉時(shí)才工作。（為什么要電磁閥F4呢？原因是液面未到達(dá)L3時(shí)也有可能是在放出混合物）。對(duì)于電磁閥F2來(lái)講，當(dāng)液面高過L3但液面未到達(dá)L2,且電磁閥F4關(guān)閉時(shí)才工作。（F4關(guān)閉原因與上面類似）。對(duì)于電磁閥F3來(lái)講，當(dāng)液面高過L2但液面未到達(dá)L1,且電磁閥F4關(guān)閉時(shí)才工作。（F4關(guān)閉原因與上面類似）。對(duì)于電動(dòng)攪拌機(jī)來(lái)講，僅當(dāng)液面到達(dá)L1時(shí)工作10s

9、。對(duì)于加熱器來(lái)講，當(dāng)液面到達(dá)L1時(shí)，在攪拌機(jī)工作期間溫度未達(dá)到時(shí)工作。對(duì)于電磁閥F4來(lái)講，攪拌停止時(shí)開始工作，當(dāng)液面下降至L3時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)5s開始工作。第十三頁(yè)，共15頁(yè)。14六、尚未涉及的情況及問題尚未涉及的情況及問題（1）由于試驗(yàn)設(shè)備的限制，大量的前期工作我們并沒有涉及到，如傳感器型號(hào)，電磁閥的性能，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，加熱器的功率等等各個(gè)方方面面我們并沒有做。而這些又是實(shí)際中首先要花大量時(shí)間去做的事情。因?yàn)樗鼈兊倪x擇直接決定了PLC在系統(tǒng)中的控制是否能達(dá)到預(yù)期要求的外在條件。(2）由于試驗(yàn)設(shè)備的限制，只能制作成手動(dòng)的控制裝置，與實(shí)際根據(jù)液壓傳感器來(lái)自動(dòng)控制裝置的試驗(yàn)現(xiàn)象相差較大，到達(dá)指定液位時(shí)

10、裝置就自動(dòng)變化的現(xiàn)象可能有時(shí)不太明顯觀察。 （3)隨時(shí)停止工作：在設(shè)過程中，為了簡(jiǎn)化操作過程，對(duì)PLC未加裝強(qiáng)制停止按鈕，突發(fā)情況不能強(qiáng)制停止。第十四頁(yè)，共15頁(yè)。15七、專題設(shè)計(jì)總結(jié)七、專題設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次PLC專題設(shè)計(jì)實(shí)踐。我們學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知識(shí)的撐握都是理論上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序用到PLC中的時(shí)候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。這樣，我就只能一個(gè)一個(gè)問題的去解決，通過查閱資料和隊(duì)員的相互討論，一次一次的調(diào)試程