液体自动混合装置的PLC控制Word文件下载.docx

1、Automatic liquid mixing device PLC controlABSTRACT: This text is introducing at Counts Various Liquids Automatic to mix with PLC. The control system is a kind of new in general use automatic control device that be applicable to the industry environment, which uses FX series model FX2N PLC made by Mi

2、tsubishi Electric of Japan to complete the control of the device that used to mix the liquid. The design of the three liquid mixture in control as an example, is to a certain proportion by the three liquid mixture, after beat up the mixture, then calefaction the mixture, and form a circle. It throug

3、h the process liquid level sensor to control liquid flux, have finished the hardware design of PLC and software programming, and debugged and tested the whole system. In conclusion, the device is capable of mixing the liquid automatically. The technique improves the automation extent of the liquid p

4、roduction line and productivity. It can use for the liquid on the industry mix with and the post-process and so on; basic suitable for the industry produces the request, easy operation, repair and maintenance.Keywords: Variety Of Liquid ；Mixed Devices ；Automatic Control ；目录1. 绪论11.1 课题背景11.2 技术的发展趋势

5、11.3 设计的目的22. 可编程控制器的基本结构及工作原理32.1 可编程控制器的基本结构32.1.1 中央处理器32.1.2 存储器42.1.3 输入/输出（I/O）模块42.1.4 编程器42.1.5 电源52.2 可编程控制器的工作原理52.3 可编程控制器的主要功能62.4 可编程控制器的主要特点73. 液体自动混合装置的 PLC 实现83.1 液体混合装置示例83.2 液体混合装置控制要求93.3 PLC 硬件的选择113.4 PLC 硬件的实现133.4.1 机型选择133.4.2 I/O 点数分配143.4.3 液体混合装置 I/O 外部接线图143.5 PLC 软件的实现15

6、3.5.1 软件编程的基本知识153.5.2 液体自动混合装置控制程序163.5.3 控制梯形图183.5.4 语句表194.结论20参考文献21致谢22外文翻译23附件511. 绪论1.1 课题背景随着科学技术的迅猛发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中应用越来越 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指标。在 许多行业中，液体自动混合是必不可少的程序，也是其生产过程中十分重要的一部 分。液体自动混合装置是将多种液体按先后顺序，按一定比例混合、加热后输出的 生产装置。液体自动混合装置在很多行业中都很实用，在炼油、化工、制药等行业 中是必不可少的工序。由于生产过程中

7、的介质多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的物体， 工作环境十分恶劣，不适合人工操作，加上现代工业生产要求，不断提高生产质量， 缩短生产周期，降低生产成本等，其生产由以前简单的人工操作、机械化、半自动 化向着自动化、智能化的方向发展，确保整个液体自动混合过程混合精确和控制可 靠的要求。所以液体自动混合装置势必是现今制造行业中不可或缺的一部分。液体 混合装置的控制系统由什么来控制？怎么控制？也成为工控行业中的一大难题。1.2 技术的发展趋势当前，液体自动混合装置的控制方式有以下四种：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。下面就来简单介绍一下它们：（1） 继电器控制 该系统的控

8、制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中，根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护。系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高， 灵活性差，响应速度慢。（2） 单片机控制 单片机是一个超大规模的集成电路。结构上包括 CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为工控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。但是，单片机是片集成电路，不能直接将它与外部

9、I/O 信号相连。要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和 I/O 接口电路，它的硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。（3） 工业控制计算机控制 工业控制计算机采用总线结构。各厂家产品兼容性强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。且其外部 I/O 接线一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如接线端可靠。52（4） 可编程序控制器控制 可编程序控制器配备各种硬件装置供用户选择，用户不用自己设计和制作硬件装置，只须确定可编程序控制器的硬件配制和设计外部接线图，同时采用梯形图语言编程，

10、用软件取代继电器电器系统中的触点和接线， 通过修改程序适应工艺条件的变化。PLC 与继电器控制的主要区别有以下几点：组成器件不同：继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成的。而 PLC 是由许多“软继电器”组成的，这些“继电器”实际上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。触点的数量不同：硬继电器的触点数有限，一般只有 4 至 8 对；而“软继电器”可供编程的触点数有无限对，因为触发器状态可取用任意次。控制方法不同： 继电器控制是通过元件之间的硬接线来实现的，因此其控制功能就固定在线路中了，因此功能专一，不灵活；而 PLC 控制是通过软件编程来解决的，只要程序改变，功能可跟着改变，控制很

11、灵活。工作方式不同：继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态，该合的合，该断的断。而在 PLC 的梯形图中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，从客观上看，每个“软继电器”受条件制约，接通时间是短暂的。也就是说继电器控制的工作方式是并行的，而 PLC 的工作方式是串行的。由于液体混合装置以往常采用传统的继电器接触器控制，使用硬连接电器较多、可靠性差、自动化程度不高，之前国内许多地方的此类控制系统主要采用继电器接 触器控制。传统的继电接触控制系统，只能改变某些硬件接线，才能完成控制，而PLC 可在不改变硬件接线的情况下，通过修改程序而实现控制顺序的变化。目前许多企业采

12、用先进控制器对传统接触控制进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障，所以 PLC 在工业控制系统中得到了良好的应用。本次设计的控制系统选 PLC 控制系统。1.3 设计的目的本次设计解决的主要问题是通过 PLC 的控制使多种液体能够安全、快速、准确地实现自动混合。设计中所混合的液体为三种，三种液体依次定量流入缸中，在电动机搅拌后加热到一定温度将混合液输出。其中所有环节都将由传感器、接触器、电磁阀等设备配合 PLC 的控制进行，实现整个流程的自动化、准确化和较高的精度要求。液体自动混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备之间的相互关联性，针对不同

13、的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体的加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。2. 可编程控制器的基本结构及工作原理2.1 可编程控制器的基本结构可编程控制器即 PLC，是英文 Programmable Logic Controller 的缩写。可编程控制器是以微处理器技术、电子技术和先进可靠的工艺为基础，综合了计算机、通信、自动化控制理论，结合工业生产的特定要求而发展起来的，是用于生产过程自动化和电气传动自动化操作的工业装置。近年来，随着计算机在操作系统、应用软件、通信等方面的发展，可编程控制器的通信能力和控制能力大大增强。因此， 无论是单机控制还

14、是多机网络控制，可编程控制器在电气传动、生产流水线以及过程控制等领域都得到了广泛的应用。是一种面向过程控制的数字电子装置，它具有控制能力强、操作方便灵活、价格便宜、可靠性高等特点。不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以构成复杂的工业过程控制网络，是一种适应现代工业发展的新型控制器。可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它由软件与硬件组成，软件包括系统程序和用户程序。硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程控制器主要由 CPU 模块（中央处理单元）、存储器（RAM 和 EPROM）、输入/输出模块（简称 I/O 模块）、编程器和电源组成。图 1 是 PLC 的控制系统组成图。2.1.1 中央处理器图 1 PLC 控制系统组成图中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU 通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入输出接口电路相连接。与一般计算机一样，CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC 中系统程序赋予的功能指挥 PLC 有条不紊地进行工作。用户程序和数据事先存入存储器中，当 PLC 处于运行方式时，CPU 按循环扫描方式执行用户程序