液体混合控制工艺分析.docx
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液体混合控制工艺分析
目录
第1章液体混合控制工艺分析1
1.1概述1
1.2液体混合控制系统组成1
1.3控制要求2
第2章多种液体混合PLC控制系统设计3
2.1设计思想3
2.2I/O分配表3
2.3梯形图设计4
2.4工作流程5
第3章多种液体混合PLC监控系统设计6
3.1接线图设计6
3.2监控系统的组态界面6
结论与体会7
参考文献8
附录9
第1章液体混合控制工艺分析
1.1概述
目前，随着工业技术的不断发展，可编程序控制器（简称PLC）已被广泛地应用于自动化控制领域中。
PLC原意是可编程逻辑控制器，是随着装配线上顺序控制的大量使用而迅速发展起来的，而如今则大大超出了逻辑控制的应用范围。
在硬件上它不仅开发出模拟量专用I/O接口，在软件中也有模拟量的PID控制模块。
但PLC本身不具备人机界面的功能，当需要对工作状态进行实时监控时，PLC就往往被工控机所取代。
而与触摸屏等计算机人机界面的结合，正好克服了PLC只能使用汇编语言，人机交流困难的缺点，成为了一种非常实用而有效的控制模式，特别是对于中小型的控制系统。
目前，液体混合操作作为一些工厂关键的或不可缺少的一环，要求设备棍合质量高，生产效率高自动化程度高，适应范围广等，而采用控制液体混合恰恰能满足这些要求因此，多种液体混合的控制具有一定的实用范围。
1.2液体混合控制系统组成
系统组成：
控制系统由控制A、B、C三种液体的电磁阀门X1、电磁阀门X2、电磁阀门X3、混合液体阀门X4、加热器M及液面传感器组成。
图1-1多种混合液体控制模拟图
1.3控制要求
按一下启动按钮，装置应按下列规律操作：
1.X1打开，液体A流入容器。
2.当液面到达M时，传感器发出信号使X1闭合，打开X2,液体B流入容器。
3.当液面到达N时，关闭X2，打开X3，液体C流入。
4.当液面到达H时，使阀门关X3闭。
加热器运转，开始定时加热。
5.搅动停止时，阀门X4打开，断续定量放出棍合液体，当液面到达L时，再过2秒钟容器放空，X4闭合。
6.停止操作:
按一下“停止”钮后，在当前周期的混合操作处理完毕后，才停止操作，各阀门均关闭。
第2章多种液体混合PLC控制系统设计
2.1设计思想
多种液体混合PLC程序的设计思想主要有以下几点:
一是采用具有断电保护功能的移位寄存器。
这样当断电后再复电时，可以从断电步继续依次进行。
在工作过程中，移位寄存器内始终只有一位“1”状态，控制当时需要工作器件运行，并依照设计要求顺次后移。
二是在“按钮”的常开触点后串联各输出点的常闭触点。
这主要是为了防止在运行过程中，对“按钮”误动作会导致工作紊乱。
串联常闭触点后。
“按钮”在起动后的工作过程中被断掉，而失去作用，即便再触压“按钮”也无用。
三是当A液面上升时，会触发L传感器当混合液下降时，将碰到M、N传感器，这时传感器都会发出信号。
为了满足生产要求，不使这些误脉冲触发移位寄存器，在L、M、N的触点后串联一附加条件。
例如在M触点后串联X4与TIM001的常闭触点，这样当混合液下降时，即使M触点闭合，因X4或TIM001的常闭触点断开，脉冲也不会到达CP端,因而保证了设备的正常运行。
四是利用定时器断复电控制混合液定量断续排出。
当X4放出混合液时，同时TIM001开始计时，时间到，通过自锁关闭X4，接通TIM002，定时器TIM002时间到后，X4打开继续放混合液，再次开始从零计时。
如此反复，可与传送带配合灌装液体。
2.2I/O分配表
按照模拟装置图，以及其中各部分功能，现绘制I/O口分配表如下：
表2-1I/O分配表
启动按钮Q
00001
液体A注入阀门X1
00200
液面传感器N
00002
液体B注入阀门X2
00201
液面传感器M
00003
液体C注入阀门X3
00202
液面传感器H
00004
加热器M
00203
液面传感器L
00005
混合液体放出阀门X4
00204
停止按钮T
00006
清零按钮
00007
2.3梯形图设计
图2-1多种液体混合控制梯形图
2.4工作流程
1.按一下“启动”按钮Q，由于设备运行前，移位寄存器输入端及CP端的常闭触点均闭合，因此“1”移入HR0000，输出线圈00200接通，X1阀门打开，A液注入。
液面升至L传感器时，CP端00005触点闭合，但由于触点00200断开，A液可顺利通过。
当液面到达M时，CP端00002闭合，由于X4及TIM001不带电，其常闭触点闭合，脉冲触发移位寄存器，HR0001置“1”因输入端断开，HR0000为“0”，X1关闭，X2打开，B液注入。
同样，液面碰及N传感器时，开始注入C液体。
2.当C液面升至H时，触点00004闭合，“1”状态后移至HR0003，同时接通定时器TIM000和加热器M，开始定时加热。
3.定时时间到，CP端TIM000触点闭合脉冲移至HR0004，混合液开始断续放出。
至L处，HR0005接通开始计时。
时间到后，TIM003常闭接点闭合，X4阀门（00204）关闭。
4.在运行过程中按下“停止”钮，线圈04000带电自保，切断输入端这时在排完混合液一也就是当前周期操作完成后，移位寄存器全为“0”，停止工作，同时线圈04000也失电，起动命令与停止命令是互锁的，可用“启动”按钮解除停止命令。
5.清零按钮00007清零后，按下Q，可从第一步开始运行。
第3章多种液体混合PLC监控系统设计
3.1接线图设计
根据控制要求，以三种混合液体装置为模型为控制对象，00200、00201、00202、00204分别为液体A阀门，B阀门、C阀门以及混合液体阀门的控制线圈。
00203为加热器的控制线圈。
H、N、M、L液位传感器分别用开关00002、00003、00004、00005表示00001、00006代表启动和停止按钮，00000为连续工作开关，00007为清零按钮。
图3-1多种液体混合控制接线图
3.2监控系统的组态界面
欧姆龙公司的CPM系列PLC的通讯及监控主界面如图3-2所示，该系统模块有以下几项功能：
PC机与欧姆龙CPM系列PLC的通讯功能实现：
I/O点、数据寄存器、中间继电器等PLC内部继电器的监控功能的实现。
图3-2监控系统的组态界面
结论与体会
通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和Internet成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。
而且通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验，增强了信心。
参考文献
[1]程周.可编程控制器原理与应用[M].北京：
高等教育出版社，2003
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2000
[3]周美兰.周封.忘岳宇.PLC电气控制与组态设计[M].北京：
科学出版社，2003
[4]吴建强.姜三勇.可编程控制器原理及应用[M].哈尔滨工业大学出版社，2000
[5]张万忠.刘明芹.电气与PLC控制技术[M].化学工业出版社，2003.
[6]陈立定等.电气控制与可编程序控制器的原理及应用[M].北京：
机械工业出版社，2004.6
附录
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