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2、PLC课程设计报告液体混合的模拟控制2016年5月25日
3、摘要PLC以其独特的优点得到迅速地发展和普及，并在冶金、机械、纺织、轻工等诸多领域取代了传统的继电接触器控制。掌握可编程控制器的工作原理、具备设计、调试可编程控制器系统的能力，已成为现代工业对电气技术人员的基本要求。将PLC应用于液体混合装置的控制，对于学习和工业上的应用显得尤为重要。本设计以两种液体的混合控制为例，要求是将两种液体按一定比例混合，在搅匀电机搅匀后将混合液体输出容器。并自动开始下一周期，形成一个循环状态。在按下停止按钮后所有工序停止操作。同时，该设计采用西门子公司的S7-200系列机型
4、进行控制系统的PLC程序设计，利用模拟装置对两种液体混合的工业流程进行模拟。关键词：两种液体、混合装置、自动控制
5、目录1液体自动混合系统方案设计11.1控制要求11.2编程软件地址分配表11.3PLC外部电路接线图21.4主电路连接图21.5控制程序31.6顺序功能图32液体自动混合系统的硬件设计42.1硬件选型42.2主电路的设计52.3液体混合控制系统示意63液体自动混合系统的软件设计73.1PLC控制的相关流程图73.2可编程控制器梯形图74心得体会12参考文献13
6、1液体自动混合系统方案设计1.1控制要求本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计
7、，L1、L2、L3是液面传感器。两种液体的流入由电磁阀Y1和Y2控制，混合液的流出由电磁阀Y3控制。搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。本系统的工作原理如图1-1-1所示。按下起动按钮，电磁阀Y1闭合，开始注入液体A,按L2表示液体到了L2的高度，停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合，注入液体B，按L1表示液体到了L1的高度，停止注入液体B，开启搅拌机M，搅拌4s，停止搅拌。同时Y3为ON，开始放出液体至液体高度为L3，再经2s停止放出液体。同时液体A注入。开始循环。按停止按扭，所有操作都停止，须重新启动。图1-1-1液体自动混合搅拌系统1.2编程软件地址分配
8、表I/O地址分配根据设计要求，应该有5个输入信号，4个输出信号。
9、输入输出起动按钮：I0.0Y1：Q0.1停止按钮：I0.4Y2：Q0.2L1按钮：I0.1Y3：Q0.3L2按钮：I0.2M：Q0.4L3按钮：I0.31.3PLC外部电路接线图液体混合模拟控制系统的PLC外部接线图如图1-3-1所示。图1-3-1PLC外部接线图1.4主电路连接图液体混合模拟控制系统的主电路连接图如图1-4-1所示。
10、图1-4-1主电路连接图1.5控制程序1:按下启动按钮,电磁阀Y1打开，液体A流入容器。2：当液位达到L2时，电磁阀Y1关闭，同时电磁阀Y2打开，液体B流入容器。
11、3：当液位达到L1时，电磁阀Y2关闭，同时启动搅拌电动机搅拌4S。4：搅拌完毕后，打开电磁阀Y3放出混合液体。当液面到达传感器L3的位置时，再继续放液2s后关闭放液电磁阀Y3，同时打开电磁阀Y1，放入液体A，开始循环。5：在工作中如果按下停止按钮，所有操作立即停止工作，需重新启动。1.6顺序功能图
12、2液体自动混合系统的硬件设计2.1硬件选型通过分析控制任务，如不考虑产量显示，则共需要5个数字量输入和4个数字量输出，CPU型号可以选择S7-200PLC的CPU224（本机上有14个数字量输入和10个数字量输出）。L1、L2、L3为3个液位传感器，液体淹没时接通。
13、进液阀Y1、Y2分别控制A液体和B液体进液，出液阀Y.3控制混合液体出液。该系统所使用的输入输出设备的I/O分配如表2-1-1所示。表2-1-1输入和输出设备I/O分配表输入输出I0.0启动按钮SB1Q0.0液体A电磁阀Y1I0.4停止按钮SB2Q0.1液体B电磁阀Y2I0.1低液面传感器L1Q0.2放液电磁阀Y3I0.2中液面传感器L2Q0.3搅动电动机接触器I0.3高液面传感器L3
14、2.2主电路的设计根据以上所选的CJX1-9，220V型接触器、DZ47-63系列小型断路器、JR16B-60/3D型热继电器和型号为Y90S-6/0.75KW的电动机可画出其
15、硬件电气原理图如图2-2-1所示。其中本次设计中的混合液体搅拌由电动机M启动。带有短路保护、过载保护等，短路保护由FU熔断器来实现保护功能，过载保护由FR热继电器来实现其保护功能。图2-2-1主电路2.3液体混合控制系统示意本设计为两种液体混合搅拌控制，其元件、要求如下：1.启动操作按下启动按钮SB1，液体装置开始按以下顺序工作：（1）进液电磁阀Y1打开，A液体流入容器，液位上升。（2）当液位上升到L2处时，进液电磁阀Y1关闭，A液体停止流入，同时打开进液电磁阀Y2，B液体开始流入容器。
16、（3）当液位上升到L1处，进液电磁阀Y2关闭，B液体停止流入，同时搅拌电
17、动机M开始工作。（4）当搅拌电机定时搅
