基于PLC控制兩種液體混合的設(shè)計(jì)

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于基于 PLCPLC 控制兩種液體混合的設(shè)計(jì)控制兩種液體混合的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 系 部：電子信息工程系 專 業(yè)：電氣自動(dòng)化 班 級(jí)：0901 指導(dǎo)教師： 2 摘 要 .1第一章 緒論 .21.1 引言 .21.2 PLC 的簡(jiǎn)介.2第二章 兩種液體自動(dòng)混合系統(tǒng) .32.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .32.2 系統(tǒng)的工藝流程 .32.3 系統(tǒng)的任務(wù)及要求 .4第三章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .53.1 PLC 的選擇.53.2 PLC I/O 接線圖設(shè)計(jì).53.3 PLC 輸入、輸出分配 .63.4 系統(tǒng)的主電路.6第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .74.1 順序功能圖.74.2 梯

2、形圖程序的總體結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) .7總結(jié) .10致謝 .11參考文獻(xiàn) .121摘 要本次設(shè)計(jì)的目的是利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)液體混合的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)任務(wù)包括電氣控制系統(tǒng)和 PLC 外圍接口電路，PLC 控制程序，并對(duì)系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)作系統(tǒng)的闡述。該系統(tǒng)利用 PLC 結(jié)合傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的混合控制作業(yè),保證了相關(guān)生產(chǎn)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高經(jīng)濟(jì)效益。具有調(diào)試方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，移植性好的優(yōu)點(diǎn)關(guān)鍵詞： PLC；兩種液體混合；控制程序設(shè)計(jì)2 第一章 緒論1.1 引言液體混合廣泛應(yīng)用于食品、飲料、精細(xì)化工等生產(chǎn)中，隨著自動(dòng)化生產(chǎn)水平的高速發(fā)展，液體混合的自動(dòng)化功能日趨

3、完善，液體混合又將向著高效化，系統(tǒng)化，自動(dòng)化，智能化方向發(fā)展。本次任務(wù)提出了利用 PLC 結(jié)合傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的混合控制作業(yè),保證了相關(guān)生產(chǎn)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高經(jīng)濟(jì)效益。本次設(shè)計(jì)的目的是利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)液體混合的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)任務(wù)包括電氣控制系統(tǒng)和 PLC 外圍接口電路，PLC 控制程序，并對(duì)系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)作系統(tǒng)的闡述。1.2 PLC 的簡(jiǎn)介可編程序控制器（PLC）是以為計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)自動(dòng)控制裝置，首先出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 60 年代。PLC 在我國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用?？删幊?/p>

4、序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。本次任務(wù)提出了利用 PLC 結(jié)合傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的混合控制作業(yè),保證了相關(guān)生產(chǎn)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高經(jīng)濟(jì)效益3第二章 兩種液體自動(dòng)混合系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 有兩種液體 A 和 B，在容器內(nèi)按照一定比例進(jìn)行混合攪拌，裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。其中,SL1,SL2,SL3 為液面?zhèn)鞲衅?，?dāng)液面淹沒時(shí)為 ON; YV1,YV2,YV3 為電磁閥；M 為攪拌電動(dòng)機(jī)。2.2 系統(tǒng)的工藝流程(1)初始狀此時(shí)各閥門關(guān)閉，容器是空的。 YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFMOFF2） 、起動(dòng)操作按

5、下起動(dòng)按鈕，開始下列操作：(1) YV1=ON,液體 A 流入容器；當(dāng)液面到達(dá) SI3 時(shí)，YVl=OFF，YV2ON；(2)液體 B 流入，液面達(dá)到 SL1 時(shí)，YV2=OFF，MON，開始攪拌；(3)混合液體攪拌均勻后（設(shè)時(shí)間為 l0s） ，MOFF，YV3ON，放出混合液體；(4)當(dāng)液體下降到名 SL2 時(shí)，SL2 從 ON 變?yōu)?OFF，再過 20s 后容器放空，關(guān)閉YV3，YV3=OFF，完成一個(gè)操作周期；(5)只要沒按停止按鈕，則自動(dòng)進(jìn)入下一操作周期。3） 、停止操作按一下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于圖表 14初始狀態(tài)。 2.3 系統(tǒng)的任務(wù)及要求設(shè)

6、計(jì)任務(wù)及要求：1掌握 PLC 工作原理、編程及調(diào)試方法以及在生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)。2根據(jù)液體混合系統(tǒng)的工作要求，制定合理的電氣控制設(shè)計(jì)方案。3. 正確選用混合驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁閥、傳感器。4正確選用 PLC，確定輸入、輸出設(shè)備。5合理分配 PLC 的 I / O 點(diǎn)，并繪制其連接圖，以及其它外部硬件圖。6設(shè)計(jì) PLC 控制程序 繪制系統(tǒng)功能表圖 設(shè)計(jì)梯形圖，并加以注釋 模擬調(diào)試 7編寫設(shè)備的電氣工作原理說明及其使用說明。5第三章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 PLC 的選擇本次設(shè)計(jì)的混合液體控制裝置利用可編程序 plc 控制器去實(shí)現(xiàn)，并且合理運(yùn)用學(xué)校已具備的優(yōu)良條件。決定本次設(shè)計(jì)采用西門子公司的 S7

7、-200 型（CPU 為224，CPU 單元為 14 輸入/10 輸出共 24 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為 24點(diǎn)。 ）PLC 去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。西門子 S7-200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此西門子S7-200 系列具有極高的性能價(jià)格比。3.2 PLC I/O 接線圖設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng) I/O 分配情況設(shè)計(jì)的 I/O 接線圖如下：6圖表 23.3 PLC 輸入、輸出分配液體混合裝置 輸入/輸出地址分配：圖表 33.4 系統(tǒng)的主電路輸入輸出I0.0啟動(dòng)按鈕Q0.1閥門 A 電磁閥I0,1液位傳感器 1Q0.2閥門 B 電磁閥I0,2液位傳

8、感器 2Q0.3攪拌機(jī) MI0,3液位傳感器 3Q0.4閥門 C 電磁閥I0.4停止按鈕7圖表 4 第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 順序功能圖根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計(jì)的順序功能圖如下：圖表 54.2 梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)的梯形圖程序如下：8圖表 69液體混合裝置控制系統(tǒng)的梯形 4.3 程序的調(diào)試這個(gè)課題在調(diào)試當(dāng)中還是比較成功的，沒有遇到太大的問題。有小的問題也在同學(xué)和老師的幫助下迅速的弄好。在這之中有些知識(shí)點(diǎn)掌握的不是很牢固。因此，在此其中鬧了些問題。比如，在實(shí)驗(yàn)過程中，我按下啟動(dòng)按鈕 SB1,裝置投入運(yùn)行，A、B 閥門關(guān)閉，混合液體閥門打開 10 秒將容器防控后關(guān)

9、閉。但液體 A 閥門打開。A 卻不流入容器。但在自己翻閱書本，上網(wǎng)查詢及尋問同學(xué)之后都一一得以解決。另外，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，電路圖設(shè)計(jì)的并不是非常完美，用的器件少，因而，并不能很好的保證所要的理想結(jié)果?？偠灾{(diào)試的結(jié)果還是比較順利10 總結(jié)2011 年 10 月 12 號(hào)，論文開始正式下達(dá)，時(shí)至今日，我的論文已經(jīng)基本完成，從最初的茫然到慢慢的今日狀態(tài)，再到對(duì)思路的逐漸清晰，從論文選題到搜集資料，從寫稿到反復(fù)修改，整個(gè)過程難以用言語(yǔ)來表達(dá)，歷經(jīng)一個(gè)多月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下帷幕。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了很多東西，不管是將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去，還是通過一些學(xué)

10、習(xí)手段更好的完善知識(shí)，總的來說，我受益匪淺。本次課程設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)下，我們先根據(jù)其主電路圖詳加分析，畫出順序功能圖，再根據(jù)順序圖畫程序圖。再根據(jù)老師給我們的要求好好的排版，就很快把課程設(shè)計(jì)的任務(wù)完成好了，此次液體混合裝置的設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中把我學(xué)到的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，學(xué)以致用，方能見成效，11 致謝在此，我對(duì)我的指導(dǎo)老師劉國(guó)華表示衷心的感謝。在兩年的學(xué)習(xí)中，劉國(guó)華老師給予我很多熱情的鼓勵(lì)和悉心的指導(dǎo)。本論文正是在他的指導(dǎo)和幫助下完成的。在論文選題、搜集數(shù)據(jù)和理論研究方面，劉國(guó)華老師傾注了很多心血。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)和淵博的學(xué)識(shí)將使我受益終生。其次，我真誠(chéng)地感謝我的同學(xué)們。在我的論文設(shè)計(jì)過程中，他們提出了很多有益的建議。12 參考文獻(xiàn)1教材電氣控制與 PLC 應(yīng)用2教材電機(jī)及電氣控制技術(shù)3可編程序控制器原理