《电气控制与可编程控制器》
课程设计说明书
题目：多种液体自动混合装置的PLC控制
目录
1课题背景 (3)
1.1课题背景 (3)
1.2研究目的和意义 (3)
1.3本文的主要工作 (3)
2已知情况、控制要求、设计要求 (4)
2.1已知情况 (4)
2.2控制要求 (4)
2.3设计要求 (5)
3总体设计思路 (6)
4程序设计及调试 (6)
4.1PLC的选型及I/0分配图 (6)
4.2梯形图、指令表及编程元件明细表 (8)
5电气设计 (11)
5.1PLC外部接线原理图 (11)
5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表 (12)
6安装、接线、及系统联合测试 (12)
7后期工作 (13)
7.1操作过程简要说明 (13)
7.2常见故障及排除方案 (13)
7.3编写并提交（课程）设计说明书 (13)
8尚存在的问题及方案建议 (14)
9课程设计总结 (14)
10致谢 (15)
11参考文献 (16)
多种液体自动混合装置的PLC控制
1课题背景
1.1课题背景
随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，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标志。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。
随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要.
1.2研究目的和意义
在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：
①系统自动工作；
②控制的单周期运行方式；
③由传感器送入设定的参数实现自动控制；
④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。
本系统采用PLC是基于以下两个原因：
①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；
②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；
根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。
1.3本文的主要工作
本文首先回顾多种液体自动混合装置的发展过程，说明了种液体自动混合装置的PLC控制的重要性和必然性。
然后，讲述了可编程程序控制器的应用，通过论述可编程程序控制器的优点对可控制编程器对多种液体混合装置的控制有一个总体的认识。综合多种液体自动混合装置的控制系统的要求，进行了外部电路的连线和PLC程序设计，从部件的选择，流程的分析，程序顺序控制的设计等方面，完成了本次的设计任务。
最后，通过对程序液位控制系统的程序的调试，检测，再进行是对系统的更正，使控制系统更加完善，确保系统能顺利运行。
2已知情况、控制要求、设计要求
2.1已知情况：
本题目用PLC来模拟并实现多种液体自动混合装置的控制
2.2控制要求：
如图所示为三种液体混合装置，SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器，液面淹没时接通，液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制，M为搅匀电动机，其控制要求如下：
1、初始状态
装置投入运行时，液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。
2、起动操作
按下启动按钮SB1，装置开始按下列给定规律运转。
(1) 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
(2) 当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。
(3) 当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀。
(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
(5) 当液面下降到SQ4时，SQ4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
3、停止操作
按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始
状态）。
2.3设计要求：
根据生产设备工作方面及其它方面的需要，本次设计要达到如下设计要求：
（1）要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现;
（2）要能完全满足控制要求；
（3）按下停止按钮后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作
3总体设计思路
经过对上述设计要求的深入思考后，对系统的设计过程有了一定的构架。具体的想法有一下几点：
我做的系统为多种液体自动混合，需要对各种液体的液面的高度监控，因此，需要运用到传感器进行液面高度的监控。各种液体入池的比例需要应用电磁阀控制，入池后的搅拌，则需要电机控制。对各个控件的控制，需要一个完整的控制流程，运用PLC技术进行编程，可以实现对各个控件的控制。
具体控制方法根据题目要求，按下启动按钮时，A种液体进入容器，当达到一定值时，停止进入，B种液体开始进入，当达到一定值时，停止进入C种液体开始进入，当达到一定深度停止所有液体进入。搅拌机进行搅拌，一分钟后搅拌均匀，停止搅拌，放出液体。经20s后停止放出，按停止键停止操作。
液体的进入和放出，需要电磁阀的控制，液面的深度需要传感器的控制。
4程序设计及调试
4.1 PLC选型及I/O分配图
●根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为：FX1N系列
它是日本三菱公司生产的三菱FX1N系列，拥有28路输入、18路(继电器)输出，
而本例实际只需要6路输入、5路输出，输出留有约1/3的余量，输出所留余量超出1/3，完全满足要求；拥有8K步的内存容量，而本例用户程序的容量估计在50步左右，完全够用
●多种液体自动混合装置的I/0分配。
输人
X0：启动按钮
X1：限位开关SQ1
X2：限位开关SQ2
X3：限位开关SQ3
X4：限位开关SQ4
X5：停止按钮
输出
Y1:液体A控制阀门YV1
Y2：液体B控制阀门YV2
Y3：液体C控制阀门YV3
Y4：D口控制阀门YV4
Y5：搅拌机控制M
4.2编程PLC多种液体自动混合装置程序工作过程简析、编程元件明细表
梯形图
多种液体混合自动装置指令表如下：
PLC编程元件明细表：
5电气设计5.1 PLC外部接线原理图
5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表
参考《电气控制与PLC应用》（胡汉文丁如春主编，人民邮电出版社，2009.5）第9章设计样例，拟定本顺控设备电气元件明细表如表2所示。
6 安装、接线、及系统联合测试
按照电气设计图完成接线，对程序系统与电气系统进行联合测试，详细步骤略。
如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足要求为止
7 后期工作
7.1操作过程简要说明
本实验在试验箱上模拟了多液体自动混合装置的工作过程，用按钮代替液面出发开关，用信号灯表示阀门和电动机的工作状态（1）启动开接通时，系统开始工作，电磁阀YV１打开A液体注入（Y1灯亮）。
当起动开关断开时，信号灯运行完一个周期后才熄灭。
（2）当液体液位到达SQ3位置时，触动开关X3，电磁阀YV2打开B液体注入，（Y2灯亮）。
（3）当液体液位到达SQ2位置时，触动开关X2，电磁阀YV3打开C液体注入，（Y3灯亮）。
（4）当液体液位到达SQ1位置时，触动开关X1，搅匀电动机开始搅匀，（Y5灯亮），同时计时器T0开始计时，1min钟后计时完毕，电磁阀YV4阀门
打开，（Y4灯亮）。
（5）开始放出混合液体，当液面下降到SQ4时，出动X4按钮，计时器T2开始计时20s，计时完毕完成了一个周期的控制，开始进行下一个周期。
7.2常见故障及其排除方案
(1)检查PLC能否完成1个工作流程?
不能：程序错误
解决方案：程序重编
(2)检查PLC能否从最后1步（Y4）回到第1步(Y1)开始新一轮循环?
不能：程序错误
解决方案：程序重编
(3)检查PLC能否实现连续运行？
不能：程序错误
解决方案：程序重编
7.3编写并提交(课程)设计说明书
“课程设计说明书”包括以下内容：
(1)封面
(2)课程设计任务书
(3)摘要
(4)目录
(5)已知情况、控制要求、设计要求
(6)总体设计思路
(7)程序设计及调试
(8)电气设计
(9)安装、接线、联合测试
(10)后期工作
(11)课程设计总结
(12)致谢
(13)主要参考文献及资料
8尚存在的问题及方案建议
本设计方案虽然“设计简约，考虑面广，满足要求”，但至少存在以下2个问题尚未解决：
(1）由于试验设备的限制，只能制作成手动的控制装置，与实际根据液压传感器来自动控制装置的试验现象相差较大，到达指定液位时装置就自动变化的现象可能有时不太明显观察。
（2)随时停止工作：在设过程中，为了简化操作过程，对PLC未加装强制停止按钮，突发情况不能强制停止。
9课程设计总结
小学期课程设计是非常难得的一次理论与实践相结合的机会，通过这次小学期对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的设计使我摆脱了单纯理论学习的状态，和眼高手低的毛病，通过本次PLC的课程设计，使我了解到PLC的重要性。
电气控制与可编程控制器是一门极其重要的课程，他综合了计算机技术和自动控制技术和通讯技术。在当今由机械化向自动化，信息化飞速发展的社会，PLC
技术越来越受人们广泛应用，前景可观，因此学会和运用PLC，将对我们以后踏上工作岗位有极其重要的帮助，在此次设计中，我们遇到了许多困难，通过对自身的查找，我找出几点不足之处：
1，不太会利用查翻资料。遇到困难，首先不先查看资料，过多依赖同学和老师的帮助，相对不独立。
2，学习认真程度不够，学习热情不高，基础相对薄弱，掌握知识太少。
3，设计时对时间合理安排上欠妥。但正是这次设计，让我认识到自己的不足，为以后以后的工作学习找到了方向和前进的动力。
通过这次PLC课程设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的撑握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。这样，我就只能一个一个问题的去解决，通过查阅资料或者是请教同学，一次一次的调试程序，最后达到设计要求。使得我对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
最后通过本次课程设计，使我了解了PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位；通过本次课程设计，使我更深刻的理解了PLC的编程思想，也能更好的将所学知识应用到实践中动。因此学好这门课程对以后的发展有举足轻重的地位。
10 致谢
这次课程设计基本上涵盖了我们所学习的PLC程序的大部分知识点，课程设计题目要求不仅要求对课本知识有较深刻的了解，同时要求程序设计者由较强的思维能力和操作动手能力。这次课程设计使我对PLC程序的编程、程序的录入、以及在上机操作调试有了很大的提高。大部分同学只关心程序运行的结果，而对程序的创新丝毫不在意。这是非常不可取的，因为往往在动脑思考创新中我们会有更多收获，学到更多的知识。做课程设计不仅让我们修补了以前学习的漏洞，也让我明白了一个道理：学习好PLC这门技术，需要自己对它有兴趣，而且要自己肯于动手操作实验。
最后该感谢帮助我的同学和老师。首先该感谢这门课程任教的王振玉老师给
我们精心的讲解和给我精心的讲解和辅导、感谢李文娟老师在实验过程中对我遇到的疑难问题的指导帮助。感谢实验室诸位老师帮助我排除设备故障。感谢同学们对我实验过程中的交流和帮助。还得感谢学校给我们这样的一个自己动手设计的好机会！
11参考文献
[1]电器与可编程控制器应用技术（第三版），邓则名
[2]可编程控制器指导书，李文娟
摘要 本文用可编程逻辑控制器（PLC）作为下位机、个人计算机（PC）作为上位机，设计了一个两种液体混合装置控制系统。 下位机采用西门子公司的S7-200CN型CPU芯片作为硬件，采用PLC程序设计的方法，实现对两种液体混合装置的控制。能够达到以下要求：1、将两种液体按一定比例混合；2、在电动机搅拌后将混合的液体输出容器，并自动开始新的周期，形成循环状态；3、在按停止按扭后依然要完成本次混合才能结束。在此设计中，液位传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法，具有调试方便，维护简单，移植性好的优点。 上位机利用北京亚控公司的kongview6.53（组态王）作为组态监控软件，通过设计界面、定义设备、构造数据库、建立动画连接等步骤，实现了对液体混合装置的组态模拟。通过这种组态模拟，可以实现动画与PLC设备的即时通信，达到上位监控目的。 关键词：液体混合装置；PLC；组态模拟
ABSTRACT In this paper, using the programmable logic controller (PLC) as a lower machine, the personal computer as a host PC, designing two kinds of liquid mixing device control system. The machine adopts a Siemens S7-200 CN CPU chip as a hardware, the PLC program design method, the paper realize two kind of liquid mixing device control. To achieve the following requirements: 1. Taking the two liquids mixed in a certain proportion; 2. Stirring in the motor will mix of liquid output container, and automatically start a new cycle, form the circulation state; 3. In the stop button to complete the mixed still can end. In this design, level sensor and electric valves and stirring the motor corresponding toggles switch and led to simulation, and also with external components to complete this device. The whole process of the design method of structured, and has convenient debug, simple maintenance, portability good points. PC use a Beijing and a controller of the company kongview6.5 (configuration king) as the configuration of the monitoring software, through the design interface, definition equipment, structure, establishing animation database connection, etc steps, realizing the liquid mixing device configuration of the simulation. Through this configuration simulation, it can achieve animation and PLC equipment of instant communication, to achieve the upper monitor purpose. Key words: liquid mixing device; PLC; Configuration simulation
北京工业大学 PLC 课程设计说明书 题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 学院：电子信息与控制工程学院 专业：自动化 学号： 1202 姓名： 指导教师：张会清刘红云 成绩： 2015年6月
PLC课程设计报告提纲及要求 目录 一、课程设计题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 二、课程设计目的： 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列PLC对多种液体自动混合监控系统的设计及组态进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握PLC的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握PLC控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三、课程设计任务： 1．设计任务 用PLC和组态软件构建多种液体自动混合监控系统，完成系统的组建和调试工作，写出设计说明书。 2．实验设备 TVT-90DT台式可编程序控制器训练装置一套； TVT90HC-7 多种液体自动混合实验板； 天工组态软件一套； 连接导线若干。 3．动作过程 （1）初始状态 容器是空的，4个电磁阀和搅拌机均为OFF，3个液面传感器均为OFF。 （2）起动 按下启动按钮，开始下列操作： 电磁阀1和2闭合，开始注入液体A和B，至液面高度为L2，停止注入，同时起动电磁阀3，开始注入液体C，当液面高度为L1时，停止注入。 停止液体C注入时，开起搅拌机，搅拌混合时间为10s。 停止搅拌后放出混合液体，至液体高度将为L3时，再经5s停止放出。 （3）停止 按下停止按钮后，在当前操作完毕后，停止操作，回到初始状态。
两种液体混合装置P L C控 制系统设计 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序 目录
1 液体混合装置控制系统设计任务 课程设计的目的 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： 1）系统自动工作； 2）控制的单周期运行方式； 3）由传感器送入设定的参数实现自动控制； 4）启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因： 1）PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； 2）编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。设计内容及要实现的目标 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A通电打开，液体A流入容 器。当液位高度达到中限位时，液位传感 器接通，此时电磁阀A断电关闭，而电磁 阀B通电打开，液体B流入容器。当液位 达到上限位时，液位传感器接通，这时电 磁阀B断电关闭，同时启动电动机M搅 拌。60分钟后电动机M停止搅拌，这时 电磁阀C通电打开，放出混合液去下道工 序。当液位高度下降到下限位后，再延时
两种液体混合装置PLC控制系统设计 摘要 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能价格比。 本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点. 关键词：PLC ；液体混合装置；程序
目录 1 液体混合装置控制系统设计任务 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2设计容及要实现的目标 (2) 2 系统总体方案设计 (3) 2.1系统硬件配置及组成原理 (3) 2.2系统接线图设计 (3) 3 控制系统设计 (4) 3.1估算 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.3选型 (6) 3.4分配表设计 (6) 3.5外部接线图设计 (7) 3.6控制程序流程图设计 (8) 3.7控制程序设计 (8) 3.8创新设计容 (10) 4 系统调试及结果分析 (11) 4.1系统调试 (11) 4.2结果分析 (11) 总结 (12) 致 (13) 参考文献 (14)
多种液体自动混合装置 的P L C控制 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
题目：多种液体自动混合装置的PLC控制 系别：电气工程系 姓名： 学号： 指导教师： 石家庄铁道大学 2011年１２月２５日 摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，但是我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 我设计的题目是“多种液体自动混合装置的PLC控制”，此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明,经过多次修改和调试，最终完成了这次实验。 本文通过对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的分析，解决了按下启动按钮SB1，液体A阀门打开，液体A流入容器，当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A
阀门，打开液体B阀门；当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门；当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀；搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体等控制问题，实现了控制装置根据液位不同时状态自动转换的的任务。 同时本文还论述了在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了这些问题。 关键词：自动控制PLC多种液体自动混合 目录 一、背景与意义 (4) 1、课题背景 (4) 2、研究目的和意义 (4) 二、已知情况，控制要求，设计要求 (5) 1、已知情况 (5) 2、控制要求 (6) 3、设计要求 (7) 三、总体设计思路 (7) 四、程序设计及调试 (7) 1、P L C的选型及I/0分配图 (8) 2、梯形图，指令表及编程元件明细表 (9) 五、电气设计 (12) 1、P L C外部接线原理图 (12) 六、课程设计总结 (12) 七、参考文献 (13)
液体混合装置P L C控 制系统
电气与自动化工程学院实训评分表课程名称： PLC控制技术实训 实训题目：液体混合装置PLC控制系统 班级：学号：姓名： 指导老师： 年月日
常熟理工学院电气与自动化工程学院《PLC控制技术实训》 题目：液体混合装置PLC控制系统 姓名：\ 学号： 班级： 指导教师： 起止日期：
目录 《PLC控制技术》实训任务书 0 一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 0 二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (1) 三、综合型自主实训项目：液体混合装置PLC控制系统 (2) 一．基础实训项目一 (4) 1.1任务1 变频器的面板操作与运行 (4) 1.1.1 I/O接线 (4) 1.1.2 I/O接线图 (5) 1.1.3 参数设置 (5) 1.2任务2 变频器的外部运行操作 (6) 1.2.1．I/O接线 (6) 1.2.2变频器外部运行操作接线图 (7) 1.2.3 I/O图 (7) 1.2.4 梯形图程序 (8) 1.2.5 参数设置 (8) 1.2.6 变频器运行操作 (9) 1.3任务3 变频器的模拟信号操作控制 (9) 1.3.1 I/O接线 (9) 1.3.2变频器模拟信号控制接线图 (10) 1.3.3 I/O接线图 (10) 1.3.4 梯形图程序 (11) 1.3.5 参数设置 (11) 模拟信号操作控制参数 (11) 1.3.6 变频器运行操作 (12) 二．基础实训项目二 (13) 2.1模拟量采集与数据处理的综合应用 (13) 2.1.1 IO分配 (13) 2.1.2 接线图 (14) 2.1.3 梯形图程序 (15) 3.1.4工作流程 (15) 2.1.5调试结果 (16) 2.2模拟量输出通道控制点动执行器 (16) 2.2.1接线图 (16) 2.2.2 流程图 (17) 2.2.3 组态王显示 (17) 2.2.4 调试步骤与结果 (18) 三．综合型自主实训项目 (19) 3.1具体要求 (19) 3.2控制要求 (19) 3.3 I/O接线 (21) 3.4 I/O接线图 (22)
题目：多种液体自动混合装置的PLC控制 系别：电气工程系 姓名： 学号： 指导教师： 石家庄铁道大学 2011年１２月２５日
摘要 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，但是我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 我设计的题目是“多种液体自动混合装置的PLC控制”，此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明, 经过多次修改和调试，最终完成了这次实验。 本文通过对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的分析，解决了按下启动按钮SB1，液体A阀门打开，液体A流入容器，当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门；当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门；当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀；搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体等控制问题，实现了控制装置根据液位不同时状态自动转换的的任务。 同时本文还论述了在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了这些问题。 关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合
目录 一、背景与意义 (4) 1、课题背景 (4) 2、研究目的和意义 (4) 二、已知情况，控制要求，设计要求 (5) 1、已知情况 (5) 2、控制要求 (6) 3、设计要求 (7) 三、总体设计思路 (7) 四、程序设计及调试 (7) 1、PLC的选型及I/0分配图 (8) 2、梯形图，指令表及编程元件明细表 (9) 五、电气设计 (12) 1、PL C外部接线原理图 (12) 六、课程设计总结 (12) 七、参考文献 (13)
山东交通学院 电控与PLC课程设计报告 院(部)别信息科学与电气工程学院 班级电气 学号 姓名 指导教师 时间2017.12.11--2017.12.22
课程设计任务书 题目多液体混合控制系统 学院信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气 学生姓名 学号 12 月11 日至12 月22 日共 2 周 指导教师(签字) 院长(主任) (签字) 2017 年12月20 日
目录 摘要 ..................................................................................................................................... - 1 - 一、基础题............................................................................................................................... - 2 - 1. 1天塔之光.................................................................................................................... - 2 - 1.1.1设计要求 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.2设计思路 .......................................................................................................... - 2 - 1.1.3部分程序梯形图.............................................................................................. - 3 - 1.2PLC控制电机正反转................................................................................................. - 4 - 1.2.1设计要求 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.2设计思路 .......................................................................................................... - 4 - 1.2.3电路接线图...................................................................................................... - 5 - 1.2.4程序梯形图...................................................................................................... - 6 - 二、组合题PLC 实现多液体自动混合控制 ............................................................... - 6 - 2.1设计要求..................................................................................................................... - 6 - 2.2设计思路及流程图 .................................................................................................... - 7 - 2.3 实验器材.................................................................................................................... - 8 - 2.4 I/O分配................................................................................................................... - 9 - 2.5 程序梯形图............................................................................................................ - 10 - 2.6 设计中遇到的问题，解决方法 ............................................................................ - 15 - 2.7实验效果图............................................................................................................... - 16 -
**** 专科生课程设计报告 题目多种液体自动混合控制系统设计 课程电气控制及可编程控制器 专业电气工程及其自动化 班级电气21131 学号 2010113141 2010113145 2010113 姓名王喆杨杰田东升 指导老师 完成日期 2013年 6月
目录 1 绪论 (1) 1.1 课程题目 (1) 1.2 设计目的及要求 (1) 1.3 原始资料 (1) 1.4 课题要求 (1) 1.5 日程安排 (2) 1.2 主要参考书 (2) 2 器件选择 (3) 2.1 总体结构 (3) 2.2 具体器件的选择 (3) 2.2.1液位传感器的选择 (3) 2.2.2温度传感器的选择 (4) 2.2.3 搅拌电动机的选择 (4) 2.2.4 电磁阀的选择 (5) 2.2.5 接触器的选择 (5) 2.2.6 热继电器的选择 (6) 3 程序设计 (7) 3.1 总体设计思路 (7) 3.2 PLC输入输出口分配 (8) 3.3 主电路设计 (9) 3.4 液体混合装置的输入输出接线图 (9) 3.5 液体混合装置的梯形图 (11) 4 安装、接线及系统联合测试 (13) 5 后期工作 (13) 6 总结 (14) 7 参考文献 (14)
1.绪论 1.1 课程题目 多种液体自动混合控制系统设计 1.2 设计目的及要求 1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。 2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。 3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。 4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。 1.3 原始资料 图例是三种液体自动加热搅拌混合示意图，工作过程如下：打开电 磁阀Y1加入液体A，加到L3位置时停止，然后打开Y2加入液体 B，到L2位置时停止，再打开Y3，加入液体C，到位置L1停止， 此时，电炉接通加热，搅拌电机工作。当温度到后停止加热和搅拌， 打开电磁阀Y4，排放加工好的液体，排放时间由拨码开关设定，时 间到后关断Y4，加工完成。拨码开关第一位为设定产量，7段数码 管显示当前产量，设计电路，编写程序。 1.4 课题要求 1、根据项目技术要求，设计PLC控制系统总体方案； 2、根据方案选择相应电气元器件后列写主要元器件清单； 3、绘制电路图、控制板电气元件布置图、电气安装接线图； 4、在控制板上安装接线； 5、系统控制板测试； 6、通电联调； 7、整理技术资料，编写项目报告，项目验收。 1.5 日程安排
《电气控制与可编程控制器》 课程设计说明书 题目：多种液体自动混合装置的PLC控制
目录 1课题背景 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究目的和意义 (3) 1.3本文的主要工作 (3) 2已知情况、控制要求、设计要求 (4) 2.1已知情况 (4) 2.2控制要求 (4) 2.3设计要求 (5) 3总体设计思路 (6) 4程序设计及调试 (6) 4.1PLC的选型及I/0分配图 (6) 4.2梯形图、指令表及编程元件明细表 (8) 5电气设计 (11) 5.1PLC外部接线原理图 (11) 5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表 (12) 6安装、接线、及系统联合测试 (12) 7后期工作 (13) 7.1操作过程简要说明 (13) 7.2常见故障及排除方案 (13) 7.3编写并提交（课程）设计说明书 (13) 8尚存在的问题及方案建议 (14) 9课程设计总结 (14) 10致谢 (15) 11参考文献 (16)
多种液体自动混合装置的PLC控制 1课题背景 1.1课题背景 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，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标志。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要. 1.2研究目的和意义 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
本科毕业设计 （200*届） ************************ ************************ ************************ ************************ ************************ ************************
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。本人所设计的多种液体混合的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，通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。 关键字：混合装置;PLC控制;组态
目录 1 问题的提出 (1) 1.1 课题研究的背景及意义 (1) 1.1.1 课题研究的背景 (1) 1.1.2 课题研究的意义 (1) 1.2 课题研究的内容 (1) 2 硬件设计 (3) 2.1 液体混合装置的结构及控制要求 (3) 2.2 主电路图 (4) 2.2.1液体传感器的选择 (4) 2.2.2 搅拌电机的选择 (5) 2.2.3 电磁阀的选择 (5) 2.2.4接触器的选择 (6) 2.2.5热继电器的选择 (6) 2.3可编程控制器 (6) 2.3.1 I/O分配表 (6) 2.3.2可编程控制器 (7) 2.3.3可编程控制器的外部接线图 (8) 3软件设计 (8) 3.1 程序框图 (9) 3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (9) 3.2.1控制梯形图见附录B所示 (9) 3.2.2 梯形图执行原理分析 (9) 3.3 语句表 (10) 4 组态监控系统设计 (11) 4.1 组态王软件简介 (11) 4.2 组态王工程在设计中的应用 (11) 5 软硬件调试 (20) 5.1 连接设置 (20)
摘要随着社会的不断发展和科学技术的不断提高，各种工业自动化不断升级，尤其是在工业上PLC的应用越来越广泛。其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统，其中多种原材料混合再加工，在工业上常常可见。 本次设计课题为“基于PLC的多种液体混合控制设计”，此设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程。此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，主电路，梯形图，流程图，指令表，接线图，程序分析等, 经过多次修改和调试，最终实现题目要求。设计采用三菱FX2N-48PLC去实现设计要求。 关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合装置
目录
第一章概述 1.1课题背景 随着社会科学技术的不断发展，自动控制在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，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标志。在许多行业中，多种液体自动混合装置是必不可少的，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 由于在某些生产要求中，要求系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作所难以实现的。所以为了达到生产要求，特别是要实现多种液体自动混合的目的,多种液体自动混合装置势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着PLC控制器的不断发展和计算机技术的不断提高，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用PLC可编程控制器可实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、自动化程度，适合相关工业生产的需要。
1.2课题的意义与发展方向 在工业生产中，把多种原料在合适的时间和条件下进行需要的加工得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 PLC一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。 由于PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上，且编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现，所以本系统采用PLC控制是再合适不过了。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的三菱FX2N-48 PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，其指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，所以相当具有研究意义。
上海电机学院 课程设计 2015～2016学年第一学期 课程名称可编程控制器原理及应用 设计题目液体混合装置控制的模拟（一） 院 (系) 电气学院 专业电气工程及其自动化（港口自动化方向） 学生姓名任书洋 学号 151101190241 设计时间 2016年 1月 18日 指导教师龚建芳 提交日期年月日
目录 1. 简介------------------------------------------------------------------------------------------1 1.1课题概况-----------------------------------------------------------------------------------1 1.2设计要求-----------------------------------------------------------------------------------1 1.3设计内容----------------------------------------------------------------------------------------------1 2. 系统总体方案设计------------------------------------------------------------------------2 2.1总体方案选择说明-----------------------------------------------------------------------2 2.2 控制方式选择----------------------------------------------------------------------------2 2.3 操作界面设计----------------------------------------------------------------------------2 3. PLC控制系统的硬件设计---------------------------------------------------------------3 3.1 PLC的选型-------------------------------------------------------------------------------3 3.2 用户存储器容量的估计----------------------------------------------------------------3 3.3 I/O点数的估算---------------------------------------------------------------------------3 3.4电源模块选择-----------------------------------------------------------------------------3 3.5 I/O分配表---------------------------------------------------------------------------------4 3.6电气原理图设计--------------------------------------------------------------------------4 4．PLC控制系统系统程序设计-----------------------------------------------------------5 4.1状态分配表---------------------------------------------------------------------------------5 4.2 控制程序顺序功能图设计--------------------------------------------------------------6 4.3 控制程序设计思路-----------------------------------------------------------------------6 5．系统调试及结果分析---------------------------------------------------------------------------13 5.1 系统调试及解决的问题----------------------------------------------------------------13 5.2 结果分析----------------------------------------------------------------------------------28 6．系统的使用说明书-------------------------------------------------------------------------------28 7．课程设计体会--------------------------------------------------------------------------------------29 8．参考文献-----------------------------------------------------------------------------------30 9．附录-----------------------------------------------------------------------------------------30 控制系统电气原理图-----------------------------------------------------------30
A、课程设计目的 (2) B、课程设计内容 (2) 1、课题概况说明 (2) 系统总体方案设计 (5) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (6) 2.2 系统接线图设计 (7) 2.3.1 液位传感器的选择 (7) 2.3.2 搅拌电机的选择 (8) 2.3.3 电磁阀的选择 (8) 2.3.4 按钮开关的选择 (8) 2.3.5熔断器的选择 (9) 2.3.6热继电器的选择 (9) 2.3.7交流接触器的选择 (9) 2.3.8电源刀开关 (9) 2.3.9行程开关........................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.10PLC的选择 (9) 2.3.11 元件选择 (10) 2.1 程序流程图 (10) 2.2 I/O地址分配及接线图 (11) 2.2.1 I/O地址分配及功能表 (11) 2.3 操作步骤 (12) 系统调试及结果分析 (14) 4.1 系统调试 (14) 4.2 结果分析 (14) 总结 (15)
一．任务书 课程设计任务书 A、课程设计目的 本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。 B、课程设计内容 1、课题概况说明 1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。
1.液体混合装置PLC控制系统设计 一、题目控制要求： 液体混合装置示意图如图1所示。初始状态，电磁阀Y1、Y2、Y3以及搅拌电机M和加热电炉H状态均为OFF，液位传感器L1、L2、L3状态均为OFF。 按下起动按钮SB1，开始注入液体A，当液面高度达到L2时，停止注入液体A，开始注入液体B，当液面上升到L1时，停止注入液体，开始搅拌10S，10S后继续搅拌，同时加热5S，5S后停止搅拌，继续加热8S。 8S后停止加热，同时放出混合液体C，当液面降至L3时，继续放2S，2S后停止放出液体，同时重新注入液体A，开始下一次混合。 按下停止按钮SB2，在完成当前的混合任务后，返回初始状态。 搅拌电机采用三相异步电机，单向运转。 图1 液体混合装置示意图 二、设计要求 1．进行I/O地址分配； 2．画出主电路和程序流程图； 3．编写控制程序并调试。 2.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，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1输出形式及控制功能基本.上也相同。但是可编程序控制器与继电器-接触器控制系统又有根本的不同之处，主要表现在以下几个方面。 1.控制逻辑 继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，并利用继电器机械触点的串联或并联及时间继电器等组合成控制逻辑，接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，一旦系统构成后， 想改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点有限，每个继电器只有4-8对触点，因此其灵活性和可扩展性都很差。而PLC采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要想改变控制逻辑，只需改变程序即可，因此PLC常称为“软接线”，其灵活 性和扩展性都很好。 2.工作方式 电源接通时，继电器控制线路中的各继电器同时都处于受制状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因某种条件限制不能吸合，因此它属于并行工作方式。而在PLC的控制逻辑中，各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程字中的先后顺序计算得出的，因此它属于串行工作方式。3.可靠性和可维护性 继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，且触点在开闭时会受到电弧的损害，并且有机械磨损，寿命短，因此其可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，其体积小、寿命长、可靠性高。PLC还配有自检和监督功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员;还能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。 4.控制速度 继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点开闭动作时间一般在几十毫秒数量级。另外，机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半 导体电路来实现控制的，属于无触点控制，速度极快，一般一条指令的执行时间在微秒数量级，且不会出现抖动。 5.定时控制 继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。一般来说，时间继电器存在定时精度不高，定时范围窄，容易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。而PLC使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受 环境的影响，定时范围最小可为，最长几乎没有限制，用户可以根据需要在程序中设置定时值，然后由软件来控制定时时间。 6. 设计和施工 使用继电器控制逻辑完成一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长，而且修改困难。工程越大，其弊端越突出。而PLC完成一项控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。