基于plc的物料混合装置的设计

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1、JINGCHUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本科毕业设计（论文）基于PLC的物料混合控制系统的研究学院电子信息工程学院专业电气工程及其自动化年级班别09级3班学号2009401020306学生姓名******指导教师******2013年5月10日23摘要PLC是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，也可以说它是一种用程序来改变控制功能的计算机。随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展，可编程序控制器PLC已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅速的上升。PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。它应用于工业混合搅拌

2、设备，使得搅拌过程实现了自动化控制、并且提升了搅拌设备工作的稳定性，为搅拌机械顺利、有序、准确的工作创造了有力的保障。本文所介绍的多种液体混合的PLC控制程序可进行单周期或连续工作，具有断电记忆功能，复电后可以继续运行。另外，PLC还有通信联网功能，再通过WINCC组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。关键词：可编程序控制器PLC；液位传感器；定时器；23目录第一章引言1第二章总体方案设计3第三章硬件设计53.1硬件选型，根据PLC的输入、出点数，控制功能选择适用型号的PLC53.1.1PLC机型选择53.1.2PLC容量选择73.1.3I/O模

3、块的选择73.1.4电源模块的选择93.1.5设备型号选择103.2外部接线图103.3系统安全设计，可靠性、实用性强11第四章程序设计134.1设计程序的流程图134.2I/O分配表144.3控制程序设计，最大限度的满足被控对象的控制要求154.3.2程序设计17第五章人机界面设计205.1设计思想，使计算机在人机界面上适应人的思维特性和行动特性205.2画面组态，包括对变量、画面、动画、报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方、报表、运行脚本和以太网通信的组态21第六章系统调试226.1系统模拟调试，在编程软件和仿真软件对控制程序调试226.2系统

4、联机调试，WINCC画面中对整个系统进行运行和调试24第七章总结247.1本设计的整体内容和要求24237.2本设计的功能和优点247.3本次设计的心得体会25结论26致谢27参考文献2823第一章引言1.1传统的物料混合设备的控制存在的问题鉴于搅拌设备的广泛应用，随着近年来工业技术的发展，流体混合技术在上世纪60到80年代期间得到了迅猛发展,其重点主要是对于常规搅拌桨在低粘和高粘非牛顿均相体系、固液悬浮和气液分散等非均相体系中的搅拌功耗、混合时间等宏观量进行实验研究。长期以来,虽然有大量设计经验和关联式可用于分析和预测混合体系,但将搅拌反应器从实验

5、室规模直接放大到工业规模,仍是十分危险的,至今仍然需要通过逐级放大来达到搅拌设备所要求的传质、传热和混合。这种方法不但耗费巨额的资金和大量的人力物力,而且设计周期很长。据统计，在工业高度发达的美国，化学工业由于搅拌反应器设计不合理所造成的损失每年约为10—100亿美元。因此，从更微观更本质的角度,例如采用先进的测试手段和建立合理的数学模型,获取搅拌槽中的速度场、温度场和浓度场,不仅对开发新型搅拌设备，而且对搅拌设备的优化设计具有十分重要的经济意义,对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义。1.2引入PLC来实现其物料混合设备的控制功能本设计基于采用可

6、编程序控制器（PLC）的设计方案，实现对液体混合搅拌的控制。以PLCS7-200为主要控制器。根据搅拌设备的功能特性、运作顺序等，设计中可选用电磁阀、时间继电器来实现液体的流入和时间上的延时，从而满足其控制要求。根据控制要求，可以看出此程序是一个很典型的顺序控制问题。这样就可以先按照搅拌设备的先后运行顺序画出相应的顺序功能图，然后在根据顺序功能图画梯形图，最后再用仿真软件对其进行调试仿真。这样就可以实现PLC对混合搅拌控制程序的设计。23第二章总体方案设计2.1总体方案论证，系统是将计算机技术、PLC、网络技术和工业自动化技术紧密结合起来，采用分布式

7、的数据采集，集中式的数据处理。就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：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。（1）继电器控制系统控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）单片机控制单片机作为一个超大规模的

8、集成电路，机构上包括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，成为功