PLC课程设计化工工艺过程.docx

PLC课程设计化工工艺过程.docx

《PLC课程设计化工工艺过程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC课程设计化工工艺过程.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PLC课程设计化工工艺过程

PLC课程设计报告

设计题目：

PLC控制化工工艺过程

专业机械设计制造及其自动化

班级

学号

学生姓名

指导教师

设计时间2011年12月23

淮阴工学院机械工程学院

2011年12月23日

目录

一、任务说明书……………………………………………………………………3

二、系统总体方案设计…………………………………………………………5

三、系统调试及结果分析………………………………………………………12

四、心得………………………………………………………………………………12

一、任务说明书

1、装置及工艺过程简介

图1-1是一个化学反应装置的示意图，由四个容器组成，容器之间用泵和管道连接，每个容器装有两个检测高低液位的传感器。

1号、2号容器分别用泵P1和P2将碱液和聚合物灌满，达到各自的高液位P1、P2关闭。

然后2号容器加热，当温度达到60℃时温度传感器发出信号，加热器关闭。

P3、P4泵分别将1号、2号容器中的溶液输送到反应器3号池中并起动3号容器中搅拌泵，搅拌60s后泵P5起动将混合液抽入产品池4号容器。

当4号池满或3号池空就起动泵P6排出产品溶液直至4号池空至此完成一个循环。

2、控制要求

控制系统采用半自动工作方式，即系统没完成一次工作循环回复到初始状态，停止工作等待起动信号后再开始新的自动循环。

根据工艺过程要求，系统工作的状态流程如图10-24所示。

3、设计要求

1）选择PLC机型及其I/O端口所需的电器元件，绘制I/O端口接线电气原理图。

2）设计控制面板布置示意图。

3）设计用户程序。

4）编写设计报告。

二、系统总体方案设计

（一）硬件选择

1、PLC选型西门子S7-300

CPU选定根据输入、输出点数和控制要求，算出存储容量＝（16×10＋12×8）/1024=0.25，选择313C集成型CPU，订货号为6ES7313-5BE00-0AB0。

2、按钮选定J-SAP-M-M500KEIS防爆型按钮

3、接触器选定通用性CJ20-25（外加防爆型保护盒）

4、搅拌电机选定YB2-100L-2型防爆电机

根据工作环境选择防爆电机，额定电压380VIN=6.2A额定功率3KW额定转速2860r/min

5、电磁阀选定通用型防腐蚀DM818

由于需要防爆防腐蚀，选择防腐蚀型电磁阀，额定功率2.5KW额定电压220V

6、加热器选定防腐蚀型加热器WH6-T

一般加热器不能符合环境要求，需要选择防腐蚀型，额定功率6KW，额定电压380V，加热温度上限95℃

7、液位传感器防腐蚀型PT500-10H20

本设计中选择的是侵入型液位器，需要选择防腐蚀型

液位器工作温度为－20～85℃，满足本设计60℃要求，且是数字型输出。

8、热继电器T16型

根据IN＝1.05IN电机＝6.3A，所以选择T16型热继电器

9、熔断器NT型

Ifu＝2×6.2+6×11.36＝80.56A所以选择NT型额定电流为160A熔体额定电流为100A

10、温度传感器防腐蚀数字型SWF81-1Z

根据工作要求，需要测量溶液温度为60℃，且需要防腐蚀。

为方便使用，选择数字型温度传感器。

PLC外围接线图

（2）软件选择

根据控制要求选择Step7编程软件编写梯形图。

1、I/O分配表

2、梯形图

起动

停止

P1和P2打开

1号池满

2号池满

1号池溢出HL1灯亮

2号池溢出HL2灯亮

加热

温度到60℃

P3、P4打开

1号池空

2池空号

搅拌

P5打开

3号池满

3号池空

3号池溢出

4号池满

4号池空

4号池溢出

P6打开

三、系统调试及结果分析

运用STEP7自带模拟软件首先对每个单元程序进行调试，再对整体进行调试。

在对整体进行调试时，必须考虑每个单元的联系及控制要求，使其结果满足工艺要求。

我们将编写好的程序全部进行调试，基本能够实现任务书中的控制及工艺要求

四、心得

现代企业一般把经济效益作为选择控制装置的首选条件，由PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动化的首选控制装置。

一周PLC课程设计已经结束，我们利用PLC对化工工艺过程进行控制，达到了控制要求。

整个设计过程是按工艺流程设计，系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下，尽量做到经济、合理、合用，减小设备成本。

在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑通用型、一般性。

本小组成员共10人，在课程设计中，所有人都积极参与，分工合作，各尽其职，使得本次课程设计能够按期完成。

参考文献

[1]何衍庆,常用PLC应用手册.北京：

电子工业出版社,2001年5月;

[2]张玉青,低压电器产品手册,北京：

机械工业出版社,2002年3月;

[3]胡学林,可编程控制器原理及应用,北京：

电子工业出版社,2008年8月;

[4]张新德,现代电器易损部件的选用与检修,北京：

机械工业出版社,1998年9月.