液体混合装置控制的PLC设计

CHANGZHOU  INSTITUTE  OF  TECHNOLOGY 电器与可编程控制器课程设计 题目：液体混合装置控制的PLC设计 二级学院（直属学部）： 延陵学院 专业： 电气及其自动化 班级： 09电Y2 学生姓名： 徐扬 学号： 09121032 指导教师姓名： 史建平 职称： 副教授         2011年  12 月26日 电器与可编程控制器课程设计 延陵学院  专业：电气工程及其自动化  班级：09电Y2 学生姓名 徐扬 指导老师 史建平 职称 副教授 课题名称 液体混合装置控制的PLC设计 指标及要求 达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印PLC程序，计算机绘图。 课题工作内容 工作内容：1、熟悉课题工作原理。 2、设计论证，系统建立，电气原理控制设计。 3、元器件选择，梯形图设计（控制）。 4、完成设计图纸，完成设计任务书。 5、设计测评。 进程 安排 第1天： 下达任务。 第2-3天：收集资料，设计准备，方案确定。 第4-5天：电气原理控制设计，元器件选择。 第6-7天：梯形图设计（控制分析），上机调试。 第8-10天：完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。 主要 参考 文献 《可编程控制原理与应用》北京理工大学出版社 范次猛 《可编程控制应用技术实训指导》化学工业出版社 李俊秀 《电气控制与PLC应用》北京机械工业出版社 余雷生 方宗达 《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社 史国生 地点 秋白楼A308教室 起止日期 2011. 12.26—2012.01.06                 目  录 第一章 绪论    4 第二章 课题介绍    6 第三章  设计内容及要求    8 3.1控制要求    8 3.2设计要求    8 3.3 控制原理介绍    9 3.4 控制方案    9 第四章 硬件设计    11 4.1元器件选择    11 4.1.1液位传感器的选择    11 4.1.2搅拌电机的选择    11 4.1.3电磁阀的选择    12 4.1.4电动机    13 4.1.5热继电器    13 4.2元器件参数    13 4.3元器件清单    14 4.4 硬件控制原理图    15 第五章 软件设计    17 5.1 设计思想及程序框图    17 5.2  I/O地址表    18 5.3 程序设计与说明    19 第六章 运行调试    22 6.1选择及控制    22 6.1.1系统的规划    22 6.1.2 I/O模块选择与地址设定    22 6.1.3 梯形图程序的编写与系统配线    22 6.1.4 系统试行与实际运转    22 6.1.5 程序注释和归档    22 6.2 对PLC操作的用法    22 6.3调试时的注意事项    24 第七章 小结    25 参考文献    26 附录    27 1.主电路    27 3.完整的梯形图    29 第一章 绪论 为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的工序, 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混合精确、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混合的自动控制, 从而达到液体混合的目的，液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。借助实验室设备熟悉工业生产中PLC的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理，熟悉其编程方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中，适合大中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便于学以致用。 液体混合装置控制系统由于采取了一系列可靠的设计方案，保证系统具有很高的可与实用性。目前在我国此套系统尚处于发展阶段，在设计中有许多的不足，有些地方的设计思想也还不成熟。但随着微可编程逻辑控制系统的日益发展和中国市场对减员高效理念的日渐深入，我相信此套系统会被越来越多的公司所重视，有着良好的实用价值和广阔的市场前景。 在过去，硬件通常是多种液体自动混合领域的主要因素，设计简单实用是本系统最大的优点所在，根据现代质量保证技术，用现代设备制造的，以简单的限位开关、继电器等常用且性价比较高的器件为基件的多种液体自动混合系统，己经获得了过去超过了理论上得出的可靠性。所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使其按照一定归路的运动和变化。要实现对各种生产过程和生产设备的限制，常常需要使其中的某些物理量（如温度、压力、位置、速度等）保持恒定，或者让它们按照一定的归路变化。要满足这种需要，就应该对生产机械或设备进行及时地控制和调整，以抵消外界的干扰和影响。自动控制理论是自动技术、电子技术、计算机科学等许多学科相互渗透的产物。当前，工业发展的一个明显而重要的趋势就是越来越广泛而深刻的引入自动控制。例如：程序控制机床能够按照预定设定的工艺程序自动的进刀切换，加工出预期的几何形状；焊接机器人可按工艺要求焊接流水线上的各个机械部件；自动控制系统能够保持恒温等等。所有这些系统都有一个共同点，即它们都是一个或一些被控制的物理量按照给定量的变化而变化，给定量可以是具体的物理量，如电压、位移、压力、流量等，也可以是数字量。所以说，如何使被控量按照给定的变化归路而变化，这就是控制系统所要解决的基本任务。 一方面要保证应用软件本身的可靠性，即尽可能的减少程序中的BUG，使程序能够持续稳定的运行。要做到这一点，首先必须精心设计应用软件的总体结构，按照面向对象的观点，综合考虑用户的观点和程序的易实现性，这样才能少走弯路，编制出高效率的应用软件;在编写代码时，思维一定要严密，尽可能减少人为的失误:最后，程序要经过反复的调试才能投入运行。 另一方面，可以通过采取软件方面的简单高效措施提高系统的性能。即使程序尽可能的简单化。以提高系统的反应速度，使硬件可以发挥其最大功效，使整个系统统一结合，在稳定的前提下更加高速快捷的为我们服务。 总之，多种液体自动混合系统的设计是一项很复杂的工程，必须在系统设计、结构设计、软件编制、整机装配和调试阶段各个环节统筹安排，严格把关才能保证系统具有很高的可靠性。相信这套系统在不久的将来会有良好的发展前景，被我们更加合理的应用于我们的生产工作当中，为我们带来经济效益。 第二章 课题介绍 液体的混合装置分为液体输送、数据检测和液体混合三部分，液体的输送由两支输液管及控制阀门、一支出液管及控制阀门组成，输液管A、B负责将两种不同液体依次送入混合池，搅拌结束后出液管负责将混合液体送入下一单元，均由控制阀门来控制管路的开闭；数据检测部分有四只液位传感器和一只转速传感器组成，液体传感器分别检测四个不同的液位信号，转速传感器则对搅拌勺的转动情况进行检测；液体混合部分由混合池和搅拌装置（ 搅拌电动机、传动机构和搅拌勺 ）组成，这里是两种不同液体混合搅拌的场所。 液体混合装置示意图 首先回顾液体混合装置控制的发展过程，说明了种液体自动混合装置的PLC控制的重要性和必然性  。 然后，讲述了可编程程序控制器的应用，通过论述可编程程序控制器的优点对可控制编程器对多种液体混合装置的控制有一个总体的认识。综合多种液体自动混合装置的控制系统的要求，进行了外部电路的连线和PLC程序设计，从部件的选择，流程的分析，程序顺序控制的设计等方面，完成了本次的设计任务。 最后，通过对程序液位控制系统的程序的调试，检测，再进行是对系统的更正，使控制系统更加完善，确保系统能顺利运行 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： ①系统自动工作； 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。