多种液体混合的PLC控制

液体混合PLC控制系统设计液体混合是一种广泛应用的工业制程。

为了实现可靠和高效的控制，现代工业中常常采用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统。

本文将介绍PLC控制液体混合的系统设计。

一、系统功能需求液体混合的系统功能需求通常包括：液体流量计量、液体掺杂比例控制、液体混合搅拌等。

在系统设计过程中，应考虑该制程的特殊性需求，例如液体成分、流速以及搅拌程度等。

二、PLC选择PLC控制系统是液体混合制程中最常用的自动化控制器，因为它拥有很高的控制精度和可靠性。

在选择PLC时，应考虑其I/O点数、处理器性能、扩展性、通信口数量和支持的编程软件等因素。

三、系统功能模块1.流量计量模块。

通常采用电磁流量计或者重力流量计，用于测量液体的质量流量，与PLC通讯以获取液体流量数据。

2.比例控制模块。

通常采用调节阀或者脉宽调制控制方式，用于控制液体的掺杂比例，比例控制事件可根据PLC内存程序进行设定。

3.搅拌控制模块。

通常采用调速电机，用于控制搅拌桨的转速，PLC控制搅拌桨的转速等参数。

四、编程设计针对系统功能模块，需要进行编程设计。

PLC编程可以采用多种编程方式，如Ladder Diagram（LD）、Function Block Diagram（FBD）、Structured Text（ST）、Instruction List（IL）等。

其中Ladder Diagram是最常使用的一种方式，是一种类似于电路图的编程格式。

在设计过程中需要定时存储数据，数据库可以自行搭建或者直接采用PLC内部的存储器。

五、系统控制策略在液体混合制程中，系统的控制策略应尽量保证其稳定性和精准度。

系统控制策略通常包括以下几种方式：1.滞后控制。

在处理液体混合制程时，只有等到液体流动到特定位置时才开始进行搅拌操作，这使得混合不是非常均匀。

2.脉冲控制。

通过控制调节阀或者脉宽调制的方式，设置掺杂比例，可以较精确的控制液体混合。

3.前馈控制。

在搅拌过程中，通过加入一定的预测信息来实现搅拌效果的改善。

用PLC实现多种液体自动混合控制近年来PLC在处理速度、控制功能、通信能力以及控制领域等方面都不断有新突破，因此当今PLC是集计算机技术、通信技术和自动控制技术为一体的新型工业控制装置，它具有可靠性高，编程方便、环境要求低、体积小、重量轻、功耗低等特点，是一种专为工业控制设计及过程控制的数字运算操作的电子系统，是实现机电一体化的理想控制设备。

PLC的应用范围很广泛，目前国内市场的PLC较常见的进口机有美国的AB 公司和通用电气（CE）公司，日本的三菱公司的立石公司，以及德国的西门子公司的产品。

日本松下电工公司的FP系列PLC进入国内市场相对较晚，但因其品种齐全、功能完善，而且在设计上有其独到之处，所以近年来推广很快。

FP1系列机属于小型机，它一般由主控单元、扩展单元、智能单元三部分组成。

该系列包括有C14, C16, C24, C40, C56, C72六种型号的主机和E8,E16,E24,E40四种型号的扩展单元。

主控单元加扩展单元的I/O点数最大可扩展至152点。

FP1系列不但硬件配置齐全，而且软件功能也很强，共有192条指令。

它具有结构紧凑、硬件配置齐全、软件功能强大等特点，而且它的某些功能甚至可与大型机相媲美，所以具有较高的性价比，特别适合于在轻工行业的中小型企业中推广应用。

本文采用日本松下公司生产的FP1系列C40---AFP12416（电源电压为AC100—240V，输入点数为24点，输出点数为16点，输入电压为DC24V，输出类型为继电器输出，AFP12416为品名）可编程控制器为主控部件，设计了一种对多种液体进行自动混合的控制系统。

一、系统简介及控制要求多种液体混合控制主要是将3种液体分别注入、搅拌、加热，最终达到自动混合的目的，L1、L2、L3为液位传感器，被液面淹没时输出高电平；Y1、Y2、Y3、Y4为电磁阀，得电时打开，失电时关闭；M为搅拌电机；H为加热器，如图1所示。

具体控制要求如下：1.初始状态容器是空的，阀门Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF,液位传感器L1、L2、L3均为OFF，搅拌机M为OFF，加热器H为OFF。

掺混PLC控制系统摘要：可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。

它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。

由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。

可编程序控制器技术在世界上己广泛应用，成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活中有着广泛的应用，由于可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。

该掺混控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能，完成系统控制，。

在本次论文中，给出了控制系统的硬件原理图，主电路图及软件设计。

关键词：可编程序控制器、存储器、计算机技术。

第1章绪论在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的,在自动控制的设备中, 可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。

随着科学技术日新月异的发展,特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用,使可编程序自动控制技术进入了一个崭新的阶段，因此,了解和学习这些重要技术对高校工程类专业的学生来说,已是必不可少。

掺混PLC控制系统这个课题具有其重要的意义。

第2章掺混控制系统设备状况及控制要求2.1 控制过程该掺混控制系统有过渡仓2个，混仓2个，包装仓2个（分别用1、2标记区别）。

控制系统有进料，循环，输送三种工作状态。

整个掺混PLC控制系统的过程出要分为以下几个部分：1、进料过程（过渡仓到混仓）2、进料过程停止3、循环过程（混仓内进行）4、循环过程停止5、输送过程（混仓到包装仓）6、输送过程停止2.2.1进料过程（过渡仓到混仓）只要当过渡仓有物料时，即可进行进料过程。

多种液体混合的P L C控制目录一、背景与意义 (1)二、任务导入 (1)1、装置示意图 (2)2、装置说明 (2)3、控制要求 (2)三、任务实施 (3)1、I/O分配 (3)2、P L C外部硬件接线图 (3)3、顺序功能图 (4)4、梯形图设计 (4)四、课程设计总结 (5)五、参考文献 (6)一、背景与意义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。

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,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后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。

可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：①可自动工作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。

二、任务导入1、装置示意图如图1所示图1 装置示意图2、装置说明①L1、L2、L3分别为高水位、中水位和低水位液位传感器，被液体淹没时为ON。

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。

多种液体混合装置的PLC控制一. 训练目的1.掌握多种液体混合装置控制系统的接线.调试.操作。

2.掌握PLC编程方法。

二．所需设备三．控制要求1.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；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。

2.打开“启动”开关，装置投入运行。

首先液体A.B.C.阀门关闭，混合液阀门打开10s奖容器放空后关闭。

然后液体A 阀门打开，液体流入容器。

当液面到达SL3时，SL3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。

液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。

液面达到SL1时，关闭液体C阀门。

3.搅匀电机开始搅匀、加热器开始加热。

当混合液体在5s内达到设定温度，加热器停止加热搅匀电机工作5s后停止搅动；当混合液体加热5s后还没有达到设定温度，加热器继续加热，当混合液体达到设定温度时，加热器停止加热，搅匀电机停止工作。

4.搅匀结束以后，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。

当液面下降到SL3时，SL3有接通变为断开，再过2s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

5.关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。

四．端口地址分配及接线1.I/O端口地址分配2.画出PLC外部接线图并接线五．操作步骤1.按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。

2.编写控制程序，然后进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后奖PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。

3.打开“启动”开关，SL1.SL2.SL3.拨至OFF，观察液体混合阀门YV1.YV2.YV3.YV4.的工作状态。

4.等待10s后，观察液体混合阀门YV1.YV2.YV3.YV4的工作状态有何变化，依次将SL1.SL2.SL3.液面传感器扳至ON，观察系统各阀门.搅匀电机YKM 及加热器H的工作状态。

多种液体自动混合装置的P L C控制This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020目录一、课题背景 (2)1、课题背景 (2)2、目的和意义 (2)3、本文的主要工作 (3)二、课题设计的控制要求 (4)三、设计思路 (5)四、程序设计及调制 (5)五、后期工作 (10)六、参考文献 (11)七、实验总结 (12)多种液体自动混合装置的PLC控制一、课题背景1、课题背景随着社会经济的发展，自动化技术的要求越来越高，采用可编程程序控制器来有很多的优点。

为了生活方便，省时，多种液体自动混合装置用途广泛、深受欢迎。

它是将液体传感器、搅拌电动机、接触器、继电器等紧凑地合为一体的生活用品，具有轻巧、灵活、成本较低，且安全可靠，有一定的自动控制系统，维护方便等特点。

因此它被广泛应用于食品加工厂、居民日常生活、饭店、超市、货场、商店等场所,而且在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，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混合液体的自动控制，对于本课题来说，如果液体混合系统部分是一个较大控制系统的改造升级，新控制装置需要根据企业设备和工艺现况来构成并需尽可能的利用旧系统中的原器件。

对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似，以便于操作人员迅速掌握。

从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量，系统的可靠性要高，人机交互界面友好，具备数据存储和分析汇总的能力，要实现整个液体混合控制系统的设计，需要从怎样实现各电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑，现在就这个问题如何实现以及确定怎样的方法来确定系统方案。