多种液体自动混合装置的PLC控制Word下载.docx

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目录

摘要……………………………………………………………………………1

一、课题背景…………………………………………………………………3

1、课题背景……………………………………………………………………3

2、研究目的和意义……………………………………………………………4

3、本文的主要工作……………………………………………………………4

二、控制要求、设计要求…………………………………………5

1、设备基本情况………………………………………………………………5

2、控制要求……………………………………………………………………5

3、设计要求……………………………………………………………………6

三、总体设计思路……………………………………………………………7

四、程序设计及调试…………………………………………………………8

1、PLC的I/0口接线图…………………………………………………8

2、PLC的I/O口分配表……………………………………………8

3、梯形图………………………………………………………………8

4、指令表………………………………………………………………9

五、工作原理的叙述…………………………………………………………11

六、后期工作…………………………………………………………………12

1、操作过程简要说明………………………………………………………12

2、编写并提交（课程）设计说明书…………………………………………12

七、课程设计总结……………………………………………………………13

八、致谢………………………………………………………………………13

九、参考文献………………………………………………………………14

一、课题背景

（一）课题背景

随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。

在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，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配料精确、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自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。

随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。

设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。

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。

近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。

本系统采用PLC是基于以下三个原因：

（1）PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；

（2）编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；

（3）抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；

（二）研究目的及意义

在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。

实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。

随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。

可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术将完美的解放人力、物力、财力，大大提高工程效率。

（三）本文的主要工作

此编程将应用于自动控制液体混合并循环或停止，通过液面监控液体流量将能够做到精确控制并混合。

二、控制要求、设计要求

（一）设备基本情况

本题目用PLC来模拟并实现多种液体自动混合装置的控制，设备如下图所示

（二）控制要求

如图所示为三种液体混合装置，SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器，液面淹没时接通，液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制，M为搅匀电动机，其控制要求如下：

1、初始状态

装置投入运行时，液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。

2、起动操作

按下启动按钮SB1，装置开始按下列给定规律运转。

（1）液体A阀门打开，液体A流入容器。

当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。

（2）当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。

（3）当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀。

（4）搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。

（5）当液面下降到SQ4时，SQ4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

3、停止操作

按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。

（三）设计要求

根据生产设备工作方面及其它方面的需要，本次设计要达到如下设计要求：

（1） 

要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现；

（2） 

要能完全满足控制要求；

三、总体设计思路

根据已知情况、控制要求、设计要求，划分为以下3个部分，依序进行，各部分的设计任务分配如下：

程序设计及调试

通过移位指令，实现液面监控后闸门的闭合与断开。

在闸门的开关后运用计时器，实现按时控制并循环。

设计程序并在实验室调试改进完善。

（2）电气设计

完成电气线路原理图、元件位置图、接线图、元件明细表的设计。

（3）后期工作

说明操作过程，编写设计说明书。

按照上述设计思路，逐步展开任务逐一完成。

四、程序设计及调试

（一）I∕O口接线图

（二）PLC的I/O口分配表

（三）梯形图

（四）指令表

五、工作原理的叙述

1、接通电源，接通电源M8002（专用辅助继电器——PLC运行开始时瞬间接通）导通。

D口放出液体20s后进入初始阶段。

2、按下启动按钮，M101导通Y1得电，A口打开放出液体A。

3、液面先后到达SQ4，SQ3。

到达SQ3，M101关断Y1断开A口关闭；

M102导通Y2得电B口打开放出液体B。

4、液面到达SQ2，M102关断Y2断开B口关闭；

M103导通Y3得电C口打开放出液体C。

5、液面到达SQ1,M103断开Y3断开C口关闭，M104导通Y4得电电动机开始转动，计时器开始计时。

6、电动机转动60s后，M104关断Y4断开电动机停止，M105导通Y5得电D口打开，开始释放混合液体。

7、液面先后经过SQ1,SQ2,SQ3,SQ4。

当液面经过SQ4时计数器开始计时，20s后Y5断开D口关闭。

同时进入如启动时一样的第二次循环。

六、后期工作

（一）操作过程简要说明

（1）运行PLC进入初始化。

（2）按下SB1启动，A阀打开

（3）接通SA4SA3，A阀关闭，B阀打开

（4）接通SA2,B阀关闭，C阀打开

（5）接通SA5,C阀关闭，电动机转动60s后，D阀打开释放液体。

（6）断开SA1SA2SA3SA4,20s后D阀关闭，进入循环

（7）按下SB2停止循环，并把当前周期动作完毕。

（二）编写并提交（课程）设计说明书

《课程设计说明书》应包括以下内容：

（1）封面

（2）摘要

（3）目录

（4）控制要求、设计要求

（5）总体设计思路

（6）程序设计及调试

（7）后期工作

（8）课程设计总结

（9）致谢

（10）主要参考文献及资料

七、课程设计总结

小学期课程设计是非常难得的一次理论与实践相结合的机会，通过这次小学期对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的设计使我摆脱了单纯理论学习的状态，在设计思路师我一直考虑运用置位复位来完成系统，甚至晚上熬夜修改和完成程序，但由于过多的置位会导致下一步的复位问题，然而一味的把各元件进行复位，导致了循环连续出错，我试图通过在每一步都进行完整的复位与置位，这样使程序操作量越来越庞大，甚至进入死胡同，完全脱离了设计初衷简单与快捷，在老师和同学的帮助下，我选择了移位指令来完成，这样就不需要进行我开始的设计思路中的复位命令，当然思路在此刻变得清晰许多，程序的设计和调试也变得有条有序，一切进展的相当顺利。

在完成的一刻，不禁升起的一阵喜悦。

的确程序设计是多种多样的，但运用PLC就是为了是系统更简便，并不是以为的钻牛角。

电气控制与可编程控制器是一门极其重要的课程，他综合了计算机技术和自动控制技术和通讯技术。

在当今由机械化向自动化，信息化飞速发展的社会，PLC技术越来越受人们广泛应用，前景可观，因此学会和运用PLC，将对我们以后踏上工作岗位有极其重要的帮助。

八、致谢

这次小学期虽然十分短暂，但必须感谢帮助过我的老师和同学，首先老师不仅要验收还要指导我们，的确是很忙，当却能抽空辅导我，帮助我解决问题。

还有那些给我提建议的同学，谢谢你们我才能按时完成规定的项目，通过这次小学期不仅让我更深入的认识PLC而且也激发的我对PLC的兴趣，此次不仅锻炼了我也让我深刻体会到了PLC在现代重要性生活中的。

感谢老师和学校给我这次小学期的机会。

九、参考文献

[1]电气控制与PLC应用，胡汉文丁如春主编，人民邮电出版社，2009

[2]可编程控制器教程，黄云龙主编，科学出版社，2003

[3]可编程控制器应用技术，张万忠主编，化学工业出版社，2002

[4]机电电气自动控制（修订版），陈远龄主编，重庆大学出版社出版，2005