液体自动混合搅拌系统设计说明

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1、....液体自动混合搅拌系统设计1问题分析及解决方案1.1问题分析本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计,H、I、L是液面传感器,SL1=I,SL2=H,SL3=L,该传感器被液面淹没时接通。两种液体的流入由阀门A和阀门B控制,混合液的流出由放液阀C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所示。(1)初始状态各阀门关闭,容器是空的。Y1=Y2=Y3=OFF,I=H=L=OFF,M=OFF。(2)启动操作①按下启动按钮,自动打开阀门A使液体A流入;②当液面到达传感器I

2、的位置,关闭阀门A,同时打开阀门B使液体B流入;③当液面到达传感器H的位置时,关闭阀门B,同时启动搅拌机M搅拌30S;④搅拌完毕后,打开放液阀门C;⑤当液面到达传感器L的位置时,再继续放液10S后关闭放液阀门C,同时打开阀门A,开始下一个周期,如此循环下去。(3)停止操作在工作中如果按下停止按钮,搅拌机不立即停止工作,只有当当前混合操作处理完毕,才停止工作即停在初始状态。1.2解决方案(1)掌握PLC工作原理、编程及调试方法以及在生产过程中的应用技术。(2)根据液体混合系统的工作要求,制定合理的电气控

3、制设计方案。(3)正确选用驱动电机、电磁阀、传感器等。学习资料....(4)正确选用PLC,确定输入输出设备。(5)合理分配PLC的I/O地址,并绘制外部接线图。(6)设计PLC的梯形控制程序。2.PLC选型及硬件配置在液体自动混合搅拌系统设计中,选择的硬件为S7-300系列PLC,中央机架的电源模块占用1号槽,选用“PS30710A”的电源模块。CPU模块占用2号槽,选择CPU314模块。因为没有接口模块,3号槽空置。在4号槽配置32点DC24V数字量输入模块(DI),在5号槽配置32点继电器输出模

4、块(DO)。3.分配I/O地址表I/O地址分配表如表1所示,根据设计要求,应该有5个输入4个输出信号。输入设备输出设备启动按钮SB1I0.0电磁阀门AYV1Q4.0液体传感器ISL1I0.1电磁阀门BYV2Q4.1液体传感器HSL2I0.2搅拌机KMQ4.2液体传感器LSL3I0.3放液电磁阀CYV4Q4.3停止按钮SB2I0.4过载保护FRI0.5学习资料....表14.主电路图及PLC外部接线图4.1系统主电路液体自动混合搅拌系统中搅拌电动机主电路连接如图2所示,顺序安装三相电源、组合开关QS、主

5、电路熔断器FU、接触器KM主触头、热继电器FR以及电动机M。图24.2PLC外部接线图PLC的外部接线图如图3所示图35.控制流程图及梯形图程序5.1控制系统流程图学习资料....图45.2梯形图程序Network1:按下启动按钮,阀门A电磁阀打开,液体A流入容器学习资料....Network2:当液位达到I时,SL3=SL1=ON时,关闭阀门A,同时阀门B电磁阀打开,液体B流入容器。Network3:当液位达到H时,SL1=SL2=SL3=ON时,关闭阀门B,同时启动搅拌电动机搅拌30s。Netwo

6、rk4:搅拌完毕后,打开放液阀门C。学习资料....Network5:当液面到达传感器L时,再继续放液10s后,关闭放液阀门C.Network6:在工作中按下停止按钮,搅拌机不立即停止工作,只有当前混合操作处理完毕,才停止工作,即停止在初始状态。6.程序调试学习资料....1.启动系统之前,容器为空,各阀门关闭,传感器SL1=SL2=SL3=OFF,搅拌电动机M=OFF。2.按下启动按钮I0.0,阀门A打开,液体A流入容器。3.当液位达到I时,SL3=SL1=ON时,关闭阀门A,同时阀门B电磁阀打开,

7、液体B流入容器。4.当液位达到H时,SL1=SL2=SL3=ON时,关闭阀门B,同时启动搅拌电动机搅拌30s。5.T1延时结束,搅拌完毕,打开放液阀门C。学习资料....6.当液面到达传感器L时,再继续放液10s后,关闭放液阀门C.7.停止按钮SB2未按下,C阀门关闭,A阀门打开8.在工作中按下停止按钮,搅拌机不立即停止工作,只有当前混合操作处理完毕,才停止工作,即停止在初始状态。学习资料....7.心得体会本设计主要阐述两种液体混合搅拌的自动控制,实现液体混料全过程:即进料、混料、出料的自动控制。其

8、系统结构简单,运行稳定可靠。使用了西门子S7-300型号PLC,设计了控制程序。由于客观条件的限制,在本设计中没有将指令程序通过编程器送入PLC,并且还进行系统模拟调试和完善程序。至于后面的硬件系统的安装、对整个系统进行现场调试和安装运行都无法完成。若以后条件允许,可以对以上设计进行进一步完善。尽管课程设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件,各种设备的选用标准,各种继电器的安装方式,我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。

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