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时间:2018-11-09
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1、内容摘要液体混合装置在工业生产中扮演着重要的角色,保障液体混合装置安全、可靠的运转,并提高该系统的自动化水平是本次设计的首要目标。随着PLC技术的日趋完善以及PLC在实际工程自动化控制领域中所表现出来的高可靠性、高稳定性等优点逐渐显现,其在自动化控制领域的应用也越来越广泛。将PLC应用于工业混合搅拌设备,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,为搅拌机械可靠、安全、有序的工作提供了强有力的保障。本文所介绍的两种液体混合装置的PLC控制程序可进行连续自动循环工作,在设计的过程中充分进行了设备运行的可靠性分析,并辅助以高
2、分辨率的光电液位传感器严格控制所注入的两种液体的比例,严格保证混合溶液的质量,为后续工序的进行奠定良好的基础。同时,PLC所具有的高稳定性和高可靠性可确保该装置长期连续运行,减少了线路检修和维护的时间,大大提高了生产效率。关键词:可编程序控制器PLC;液体混合装置;自动化控制22目录第1章前言11.1设计内容11.2控制要求1第2章总体方案设计32.1总体方案论证32.2系统硬件配置42.3系统可靠性设计6第3章PLC控制系统设计73.1主电路的设计73.2确定I/O数量,选择PLC类型73.2.1I/O数量的确定73.2.2PLC类型的
3、选择73.3I/O点的分配与编号83.4控制流程图83.5元器件明细表103.6I/O接线图103.7控制程序梯形图113.8控制程序语句表133.9程序调试15结论19设计总结20谢辞2122参考文献2222第1章前言1.1设计内容利用西门子PLC的S7-200系列设计两种液体混合装置控制系统。在实验之前将容器中的液体放空,按动启动按钮SB1后,电磁阀YV1通电打开,液体A流入容器。当液位高度达到I时,液位传感器I接通,此时电磁阀YV1断电关闭,而电磁阀YV2通电打开,液体B流入容器。当液位达到H时,液位传感器H接通,这时电磁阀YV2断
4、电关闭,同时启动电动机M搅拌。1分钟后电动机M停止搅拌,这时电磁阀YV3通电打开,放出混合液去下道工序。当液位高度下降到L后,再延时2s电磁阀YV3断电关闭,并同时开始新的周期。需要完成的内容有:编写输入输出对照表,包括信号名称、外部元件号、内部继电器号;绘制PLC外部接线图;绘制功能流程图;编写、调试梯形图或语序表。1.2控制要求该溶液混合装置的结构简图如图3-1所示,该装置有三个液位传感器:L为低液位传感器,I为中液位传感器,H为高液位传感器。当液位到达某传感器的位置时,该传感器就会发出ON信号,若低于传感器位置时,传感器就变为OFF
5、状态。图1-1溶液混合装置结构图22该系统有三个电磁阀:22YV1为注入A液体电磁阀,YV2为注入B液体电磁阀,YV3为混合液体输出电磁阀,当电磁阀为ON状态时,阀门打开;为OFF状态时,阀门就关闭,通过阀门的开和闭来实现液体的流入和流出。M为搅拌电动机,当继电器线圈KM得电时,搅拌电动机运行;当继电器线圈KM失电时,搅拌电动机停止工作。该系统的初始状态为:起动搅拌器之前,容器是空的,各阀门关闭,液位传感器L、液位传感器I、液位传感器H均为OFF状态,搅拌电动机M也处于OFF状态。操作工艺:搅拌器开始工作时,先按下起动按钮,阀门YV1打开
6、,开始向容器里注入液体A,当液面到达传感器L时,传感器L状态变为ON、A液体继续注入,直到液面到达I时,传感器I状态变为ON,使电磁阀YV1断电,同时电磁阀YV2通电打开,即关闭阀门YV1,停止注入A液体,同时打开阀门YV2,开始注入B液体,当液面到达液位H时,关闭电磁阀YV2,停止注入B液体,同时启动搅拌电动机M,电机开始搅拌1min后,液体均匀,电动机停止搅拌,打开电磁阀YV3,放出混合液体。当液面低于液位传感器L时,再过2S,待容器中的混合液体全部放空后,关闭电磁阀YV3,同时自动开始新的循环周期。若在工作中按下停止按钮。搅拌器不会
7、立即停止工作,只有当混合搅拌操作结束后才能停止工作,即停在初始状态。22第2章总体方案设计2.1总体方案论证本设计要求完成两种溶液混合装置的自动控制,目前在自动化控制领域常用的控制方式主要有:继电器-接触器控制系统、可编程序控制器控制、总线式工业控制机控制、分布式计算机控制系统、单片机控制。对于两种溶液混合装置的自动控制系统初步选定采用继电器-接触器控制和可编程序控制器控制。可编程序控制器与继电器-接触器控制系统的区别:继电器-接触器控制系统虽有较好的抗干扰能力,但使用了大量的机械触点,使得设备连线复杂,且触点时开时闭时容易受电弧的损害,
8、寿命短,系统可靠性差。可编程序控制器的梯形图与传统的电气原理图非常相似,主要原因是其大致上沿用了继电器控制的电路元件和符号和术语,仅个别之处有些不同,同时信号的输入/输出形式及控制功能基本上也
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