基于现场总线的多种液体自动混合装置系统设计
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(一)课程设计的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。
设计的多种液体混合装置利用可编程控制器可以实现在混合过程中进行精确控制,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。
(二)课程设计的目的及意义在工艺加工最初,把多种原料在合适的时间和条件下进行所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,原来的液体混合装置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,传感器技术与机电一体化装置。
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。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
他采用可以编制程序的储存器用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
有以下主要特点:1)使用灵活,通用性强2)可靠性高,抗干扰能力强3)接口简单、维护方便4)体积小、功耗少、性价比高5)编程简单容易掌握6)设计施工调试周期短所以根据多种液体自动混合系统的要求与特点,我们采用PLC作为我们的控制系统。
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。
(三)课程设计的内容实现基于S7-200多种液体混合控制系统设计。
多种液体自动给混合控制监控系统设计内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)信息与电气工程学院课程设计说明书(2012 /2013 学年第一学期)课程名称:《工业监控系统工程设计》课程设计题目:多种液体自动给混合控制监控系统设计专业班级:自动化 0903学生姓名:学号:指导教师:等设计周数: 2周设计成绩:2013年 1月 4日目录一、课程设计目的课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异,PLC在生产生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学生来说熟悉和掌握PLC的结构,工作原理及应用是十分重要的。
组态软件时完成数据采集与过程控制的专用软件,它以计算机为基本工具,为实时数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。
组态软件功能强大,使用方便,其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现监控层的各项功能,并可以向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,使用组态软件可以方便、快速地进行系统集成,构造不同需求的数据采集与监控系统。
这次课程设计我们将PLC应用和力控组态软件相结合,达到模拟生产控制,上位机和下位机相结合,记录数据,实时控制。
1、掌握s7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、熟练使用s7-200系列可编程控制器的编程软件,掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握s7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4、通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询(图书、网络),PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用,使理论知识和实践结合起来。
5、熟悉力控监控组态软件。
6、掌握力控监控组态制作动画,与PLC接口相连接。
7、掌握力控监控组态软件的脚本编写,实现上位机控制下位机。
基于MCGS组态软件技术的多种液体自动混合系统设计设计内容要求某物料混合控制系统系统设备,有3个进料阀 Y1、Y2、Y3;出料阀Y4;变频器控制的搅拌机FM;加热器DH;3个液位器L1、L2、L3。
要求用MCGS组态软件、PLC、变频器进行整体设计。
系统工作过程:①开始关Y4,打开Y1进液体A,当L3有输出时,关Y1。
②打开Y2,同时使搅拌机以转速1搅拌,当L2有输出时,关Y2。
③打开Y3,同时使搅拌机以转速2搅拌,当L1有输出时,关Y3。
④搅拌机以转速3搅拌,同时使加热器DH工作,延时10秒。
⑤搅拌机停止工作,继续加热10秒。
⑥停止加热,打开出料阀Y4,延时10秒,在打开Y4时,Y1、Y2、Y3不能打开。
所需的仪器此次设计我们将用到三菱的PLC,多种液体自动混合实验板,变频器,MCGS组态软件,还有开关,按钮板,电源模块,连接导线等。
MCGS组态软件以工控PC机为主控上位机,利用人机接口的智能软件包-MCGS组态软件在PC机上建立工控的对象,完成对多台PLC(下位机)的控制,由于上位机只需要完成对监控信息的收集和处理而不需要对设备的运行进行具体控制,上下位机处理同时进行,可以以最少的人员配备对远程监控的管理,提供较为直观、清晰、准确的现场状态信息,进而为维修和错误诊断提供多方面可能性,减少维修人员路上往返时间,整体提高远程监控系统的运行速度。
现代远程监控技术采取的是实时在线监控方式,它借助于计算机网络和通信技术,通过安装在现场各种监控设备以及软件实现监控者在异地对现场工业设备的实时监控、诊断与控制。
当系统运行时,现场的下位机需要安排有人值守,这样实际上并没有实现真正意义上远程监控。
为解决这一问题,文中通过开发相关的程序,配合必要的硬件设施来实现远程监控,完全可以通过网络来监控现场的运行。
1 MCGS工控组态软件MCGS是一套基于Windows操作系统可用来快速构造和生成上位机监控系统的组态软件包,它为用户提供了从设备驱动、数据采集到数据处理、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题的完整方案和操作工具。
多种液体自动混合控制系统设计液体自动混合控制系统可以应用于许多领域,例如工业生产,医疗设备,生物科技等。
设计一个多种液体自动混合控制系统时,需要考虑以下几个方面:传感器选择,控制算法设计,执行器选择,系统稳定性和安全性。
首先,传感器选择是系统设计的关键。
液体自动混合控制系统需要能够测量液体的温度、流量、压力和浓度等关键参数。
因此,需要选择适当的传感器来实现这些测量,并将测量结果反馈给控制系统。
其次,控制算法设计是液体自动混合控制系统的核心。
根据具体的应用场景和需求,可以选择不同的控制算法,如PID控制算法,模糊控制算法或模型预测控制算法。
控制算法将根据传感器的反馈信号来调节液体的混合比例或浓度,以达到预期的混合效果。
第三,执行器选择是液体自动混合控制系统中不可忽视的一部分。
根据混合液体的性质和混合要求,可以选择不同类型的执行器,如阀门、泵或搅拌器。
执行器将根据控制算法的指令来调节混合液体的流量和速度,以实现到达目标浓度。
其次,系统稳定性和安全性是一个多种液体自动混合控制系统设计过程中需要非常注意的方面。
稳定性是指系统在长时间运行下的可靠性和一致性,控制算法需要设计得稳定并能够适应不同的工作条件。
安全性是指系统在运行过程中能够避免发生意外,从而保证操作人员和设备的安全。
因此,在系统设计过程中需要考虑到一些防护装置和报警系统。
最后,设计师应该在系统实施前进行充分的测试和验证。
通过测试和验证,可以确保设计满足需求,并且能够在不同情况下保持稳定工作。
总之,多种液体自动混合控制系统的设计需要综合考虑传感器选择、控制算法设计、执行器选择、系统稳定性和安全性等方面。
只有全面考虑这些因素,才能设计出一个稳定可靠、安全高效的液体自动混合控制系统。
课程设计报告题 目 基于现场总线的多种液体自 动混合装置系统设计课 程 名 称院 部 名 称专 业班 级学 生 姓 名学 号课程设计地点课程设计学时指 导 教 师摘要随着经济的发展和社会的进步,各种工业自动化的不断升级,对于工人的素质要求也逐渐提高。
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在加工,是其中最为常见的一种。
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。
本次设计的题目是“基于现场总线的几台多种液体自动混合装置系统设计”,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,最终实现题目要求。
本文通过对“基于现场总线的几台多种液体自动混合装置系统设计”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,加热炉开始加热,当加热到一定温度后,温度传感器T接通,混合液体阀门Y4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。
关键词:液位控制;PACsystems RX3i;程序设计目录1、绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2设计目的与要求 (2)1.3实践器材 (2)2、PAC systems RX3i系统 (3)2.1简介 (3)2.2电源模块 (4)2.3CPU模块 (4)2.4数字量输入模块 (4)2.5数字量输出模块 (4)2.6以太网通信模块 (5)3、系统设计 (5)3.1实践原理及电路 (7)3.2控制要求 (8)4、程序设计及调试 (8)4.1硬件配置 (8)4.2程序流程图 (9)4.3 I/O分配表 (9)5、程序的运行与模拟 (10)6、总结与心得体会 (16)7、参考文献 (16)附录 (17)1.绪论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。
多种液体自动混合PLC课程设计一、教学目标本课程旨在通过多种液体自动混合PLC项目的设计与实践,让学生掌握PLC的基本原理、编程技术和应用方法。
具体目标如下:1.知识目标:使学生了解PLC的工作原理、性能特点和应用领域;掌握PLC编程语言和调试技巧;了解自动混合系统的原理和组成。
2.技能目标:培养学生具备PLC编程和调试能力,能独立完成自动混合系统的设计和搭建;培养学生具备一定的创新能力,能针对实际问题提出合理的解决方案。
3.情感态度价值观目标:培养学生对PLC技术的兴趣和热情,提高学生动手实践和团队协作的能力;使学生认识到PLC技术在现代工业中的重要作用,增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.PLC基本原理:PLC的概念、发展历程、工作原理和性能特点。
2.PLC编程技术:编程语言、编程步骤、程序调试和优化。
3.自动混合系统设计:系统原理、组成部分、设计方法和实施步骤。
4.典型应用案例分析:分析PLC在工业生产中的应用案例,了解PLC技术的实际应用价值。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:用于讲解PLC基本原理、编程技术和自动混合系统设计的基础知识。
2.案例分析法:通过分析典型应用案例,使学生了解PLC技术的实际应用。
3.实验法:让学生动手实践,进行PLC编程和自动混合系统的设计与调试。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的创新能力和团队协作精神。
四、教学资源为了保证教学质量,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
4.实验设备:配备齐全的实验设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
5.在线资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和交流平台。
多种液体自动混合PLC课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在工业自动化中的应用。
2. 掌握液体自动混合系统中各传感器的工作原理及与PLC的连接方法。
3. 学会使用PLC编程软件,设计并实现多种液体的自动混合控制程序。
技能目标:1. 能够分析液体自动混合系统的工艺流程,明确控制要求和参数设置。
2. 能够运用PLC编程软件进行程序设计,实现液体比例的精确控制。
3. 能够对PLC控制系统进行调试和故障排查,保证系统稳定运行。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣,激发学习热情,提高创新意识。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识,认识到自动化技术在节能减排方面的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生运用PLC技术解决实际问题的能力。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的物理、电子和计算机基础知识,对新技术有较强的兴趣,具备一定的动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,培养实际操作能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成液体自动混合PLC控制系统的设计与实现。
二、教学内容1. 理论知识:- PLC的基本结构、工作原理及其在工业自动化中的应用。
- 液体自动混合系统的工艺流程、控制要求和关键参数设置。
- 常用传感器(如流量计、液位传感器等)的工作原理及其在液体自动混合系统中的应用。
2. 实践操作:- PLC编程软件的使用方法,包括程序编写、下载和调试。
- 液体自动混合系统中各传感器与PLC的连接和调试。
- 设计并实现液体比例控制程序,实现多种液体的自动混合。
3. 教学大纲:- 第一周:PLC基本原理及液体自动混合系统工艺流程学习。
- 第二周:常用传感器工作原理学习,传感器与PLC连接方法。
- 第三周:PLC编程软件学习,编写简单的控制程序。
- 第四周:液体自动混合系统PLC程序设计,调试与优化。
多种液体混合装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解不同液体的物理性质,如密度、粘度和表面张力。
2. 学生能掌握液体混合的基本原理,包括分子间作用力的变化。
3. 学生能描述并解释在实际应用中,不同液体混合后的现象和结果。
技能目标:1. 学生能设计并搭建简单的液体混合装置,展示混合过程。
2. 学生能运用科学方法,通过实验操作和观察,分析液体混合的结果。
3. 学生能有效地使用工具和仪器,进行数据的收集和记录,培养实验操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过实践活动,培养对科学探索的兴趣和好奇心。
2. 学生在小组合作中,学会互相尊重、沟通和协作,增强团队意识。
3. 学生通过实验了解科学在实际生活中的应用,培养解决问题的能力和创新思维。
4. 学生意识到科学实验中安全意识的重要性,形成负责任的学习态度。
课程性质:本课程设计为综合实践活动课程,结合物理、化学等学科知识,以实验操作为主,注重培养学生的实践能力和科学探究精神。
学生特点:考虑到学生处于中学阶段,已具备基本的物理和化学知识,有较强的好奇心和动手欲望,课程设计应注重实践性和挑战性。
教学要求:教学过程中应强调实验操作的准确性和安全性,引导学生通过观察、分析和推理形成科学概念,确保学生能够在实践中达成预定的学习成果。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合以下教学内容,确保学生全面掌握液体混合相关知识。
1. 液体基本性质:密度、粘度、表面张力。
- 教材章节:第二章《物质的基本性质》- 内容:通过实验和观察,让学生了解和区分不同液体的基本性质。
2. 液体混合原理:- 教材章节:第四章《混合物》- 内容:介绍分子间作用力,解释不同液体混合的原理和过程。
3. 液体混合装置设计:- 教材章节:实验活动《液体混合装置设计与制作》- 内容:指导学生设计并搭建简单的液体混合装置,学会使用相关仪器和工具。
4. 实验操作与数据分析:- 教材章节:实验活动《液体混合实验操作与观察》- 内容:学生分组进行实验操作,观察并记录混合后的现象,分析实验结果。
多种液体混合装置plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握其在多种液体混合装置中的应用。
2. 学生能够描述不同类型传感器的工作原理,及其在液体混合装置中的角色和功能。
3. 学生能够解释液体混合过程中涉及的物理和化学概念,并运用数学计算进行比例混合设计。
技能目标:1. 学生能够设计并实施一个基于PLC的液体混合控制程序,实现不同流体的精确配比。
2. 学生将学会使用PLC编程软件,进行程序的编写、调试和优化。
3. 学生能够通过团队协作,解决液体混合过程中出现的问题,提高实际操作和故障排除能力。
情感态度价值观目标:1. 学生将对工程技术和自动化产生兴趣,培养探索精神和创新意识。
2. 学生在团队协作中,增强沟通能力和集体荣誉感,理解合作的重要性。
3. 学生通过实践活动,认识到科技在工业生产中的重要作用,增强社会责任感和工程伦理意识。
课程性质分析:本课程结合工程技术和实际应用,注重理论与实践相结合,通过PLC技术实现液体混合装置的控制,旨在提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的特点,已具备一定的物理、化学基础知识及初步的编程概念,课程设计将结合学生的知识水平,引导他们从理论走向实践。
教学要求分析:教学过程中,要求学生主动参与、积极思考,通过实践活动,掌握PLC技术在液体混合装置中的应用,并将学习成果具体化为操作技能和理论知识。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保目标的实现。
二、教学内容1. PLC基础知识:包括PLC的定义、工作原理、结构和功能,重点讲解PLC 在工业自动化中的应用。
教材章节:《自动化控制技术》第三章“可编程逻辑控制器”2. 传感器原理与应用:介绍液体混合装置中常用的传感器类型,如流量计、压力传感器、温度传感器等,并分析其工作原理和作用。
教材章节:《传感器与检测技术》第二章“传感器的工作原理与分类”3. 液体混合原理:讲解液体混合过程中涉及的物理和化学概念,如流体力学的混合原理、溶解度等。
欧姆龙PLC多种液体混合控制系统设计1、三种液体搅拌装置在初始状态,容器为空,电磁阀Y1,Y2,Y3,Y4 和搅拌机M以及加热元件H均为OFF,液面传感器L1,L2,L3和温度检测T均为OFF。
液体混合操作过程:按动启动按钮,电磁阀Y1打开(Y1为ON),开始注入液体A ,当液面高度达到L3时(L3为ON)→关闭电磁阀Y1(Y1为OFF),液体A停止注入,同时,开启电磁阀门Y2(Y2为ON)注入液体B , 当液面升至L2时(L2为ON)→关闭电磁阀Y2(Y2为OFF),液体B停止注入,同时,开启电磁阀Y3(Y3为ON),注入液体C ,当液面升至L1时(L1为ON)→关闭电磁阀Y3(Y3为OFF),液体C停止注入,然后开启电动机搅拌M,搅拌2秒→停止搅拌,加热(启动加热器H)→当温度达到设定值时(检测器T动作)→停止加热(H 为OFF),并排放出混合液体(Y4为ON),至液体高度降为L3后,再经3秒延时,液体可以全部放完→停止放出(Y4为OFF)。
液体混合过程结束。
按停止按钮,液体混合操作停止。
2、三种液体混合控制I/O分配如下:输入端:输出端:启动按钮 SB1 00000 电磁阀(液体 A) Y1 01100停止按钮 SB2 00001 电磁阀(液体 B) Y2 01101液面传感器 L3 00002 电磁阀(液体 C) Y3 01102液面传感器 L2 00003 电磁阀(排放液体)Y4 01103液面传感器 L1 00004 电动机 M 01104温度传感器 T 00005 加热器 H 011053、接线图:4、梯形图:欧姆龙PLC多种液体混合控制系统语句表LD 200.06OR 0.00OR 11.00 ANDNOT 200.00 OUT 11.00LD 0.02DIFU(13) 200.00 LD 200.00OR 11.01 ANDNOT 200.01 OUT 11.01LD 0.03DIFU(13) 200.01 LD 200.01OR 11.02 ANDNOT 200.02 OUT 11.02LD 0.04DIFU(13) 200.02 LD 200.02OR 11.04 ANDNOT TIM000 OUT 11.04TIM 000 #20LD TIM000OR 11.05 ANDNOT 200.03 OUT 11.05LD 0.05DIFU(13) 200.03 LD 200.03OR 11.03 ANDNOT TIM001 OUT 11.03LD 0.02DIFD(14) 200.04 LD 200.04OR 200.05 ANDNOT TIM001 OUT 200.05TIM 001 #30LD TIM001OR 200.06 ANDNOT 200.07 ANDNOT 200.00 OUT 200.06LD 0.01OR 200.07 ANDNOT 0.00 OUT 200.07。
高级技师论文基于PLC的多种液体混合、加工及灌装的自动控制系统设计单位:姓名:考试等级:准考证号:身份证号:2011年1月基于PLC的多种液体混合、加工及灌装的自动控制系统设计XXXX单位XXX摘要提出了一种基于PLC的多种液体混合、加工及灌装的自动控制系统设计思路,提高了液体混合、加工及灌装生产线的自动化程度和生产效率.本文简述可编程控制器(FX2n—48MR)、触摸屏(三菱GT1155)、变频器(FR—E700)、FX2N—8AD模块及传感器在多种液体混合、加工及灌装控制系统中的具体应用.在整个控制系统中以三菱FX2n—48MR型PLC作为核心控制元件,控制多种(本文述两种)原料罐中的液体依据配方设置要求注入混合罐中进行搅拌,搅拌完成之后再将混合后的液体注入加热罐中进行加工处理,加工完成待灌装线启动及空瓶到位后进行加注,再送下一工位进行加盖后传输到成品区.另外,为了保证整个控制系统运行的稳定性和可靠性,系统还采用了多种传感器对系统的关键环节进行保护。
通过系统调试,该系统能够准确、高效、可靠及操作方便控制要求对多种液体进行混合、加工及灌装控制。
此系统不仅适合自动化类教学仪器的演示,也可以为液体混合、加工及灌装生产线的自动化系统的具体设计与实施作一个技术参考.关键词:可编程控制器触摸屏变频器泵传感器液体混合液体搅拌液体加热加工灌装ﻫ1引言自动化液体混合、加工及灌装控制系统是指在不直接进行人工处理的情况下,自动地完成对多种液体进行混合、加工及灌装的高自动化的生产线系统.是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率自动化生产线.在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合、加工和灌装是必不可少的工序,而且也是生产过程中十分重要的组成部分。
以往常采用传统的继电器和接触器控制,使用硬件连接器多,可靠性差,自动化程度不高。
当前国内许多地方的此类控制系统主要是采用DCS,这是由于液位控制系统的仪表信号较多,采用此系统性价比相对较好,但随着电子技术的不断发展,PLC在仪表控制方面的功能已经不断强化.用于回路调节和组态画面的功能不断完善,而且PLC的抗干扰的能力也非常强,对电源的质量要求比较低。
任务三多种液体混合控制系统设计
一、任务描述及要求
装置可自动混合三种液体,L1、L2、L3为液面传感器,液体A、B、C注入分别由电磁阀Y1、Y2、Y3控制,液体释放由电磁阀Y4控制,M为搅拌电机,H为加热电炉(T为温度传感器)。
控制要求:
系统准备好后,按下按钮SB1,装置投入运行,阀门Y1打开注入液体A。
当液面到达L3时,L3接通,关闭阀门Y1,打开阀门Y2注入液体B。
液面到达L2时,L2接通,关闭阀门Y2,打开阀门Y3注入液体C。
液面到达L1时,L1接通,关闭阀门Y3,电炉H开始加热,当液体温度升高使温度传感器动作时,停止加热,搅拌电机M开始搅拌。
搅拌电机工作6秒后停止搅拌,液体释放阀门Y4打开,开始释放混合液体。
当液面下降到L3时,L3断开后再经过4秒延时,容器内液体排空,阀门Y4关闭,自动开始下一周期(即从阀门Y1打开注入液体A处开始循环)。
按下停机按钮后,不要立即停,而是待一个工作循环完成时才停止。
注:必须运用步进编程
二、分配PLC输入/输出地址,完成I/O分配表:
三、绘制PLC接线图:
四、程序设计并记录:。
摘要本组课题是对液体自动混合装置的模拟控制,实现液体混合装置的自动添加液体、自动混合等自动控制功能。
在本设计的梯形图设计中是大量运用计时器和顺序控制继电器指令来完成的。
在PLC程序设计的基础上结合有关的外围设备形成一个易于工业控制的系统整体,在易于扩展其功能的原则而设计。
本监控系统采用PLC为控制核心,具备自动混合两种液体的功能, 由传感器检测储藏罐中的液面高度,按顺序加入A和B两种液体,搅拌40s后放出混合液体。
过程监控上,我们采用的是MCGS组态软件,这是我国自主研发的组态软件,适用于各品牌的PLC。
在课程设计中主要进行的是设备的基本机构图,混合装置控制的模拟实验面板图,PLC的选型,外部硬件接线图,以及绘制所要实现的功能图,进而在GX_Developer与GX.Simulator 中仿真调试,输出对应的指令表;在MCGS中设计监控的人机界面,对于储藏罐以及传感器和电磁阀和流动块的属性设置,同时绘制历史报表,最后将PLC中的程序同步到MCGS中,进行仿真调试,实现界面的实时监控,以及历史数据和曲线的实时监测。
关键词: 液体自动混合,可编程控制器PLC,MCGS组态软件AbstractThis topic is for liquid automatically mixing device simulation control,the fulfilling liquid mixing device automatically add liquid,automatic mixing automatic control function.In this design ladder diagram design is application of a timer and sequence control relay instructions to finish。
On the basis of the PLC program design combined with related peripheral devices formed an easy to industrial control of the whole system,easy to expand its function in the principle of design. The monitor system adopts PLC as control core, with automatic mixing two liquids function by the tanks sensor test highly liquid surface,in order to join A and B two liquids,stirring 3min after release mixture liquid. Process monitoring, we use is MCGS software,this is our country self—developed configuration software,applicable to the brand of PLC.In the course design of main equipment of the basic organization chart is mixing device control simulation experiments of panel figure,PLC selection,external hardware hookup and mapping to achieve the functional diagram,and in the GX_Developer GX. With weathering steel during commissioning,output of simulation corresponding instruction form;In the MCGS in design human—machine interface,for monitoring and tanks sensor and solenoid and flow pieces of attribute to set,while drawing history statements and will last a program in a PLC synchronization to MCGS,debugging realize simulation,real-timemonitoring of the interface and the history data and curve of real—time monitoring。
多种液体混合控制系统设计
液体混合控制系统可以应用于化工、制药、食品等领域,实现多种液体的混合控制。
下面介绍一种液体混合控制系统的设计。
系统组成:
液体混合控制系统由液体储罐、电动搅拌器、流量计、液位传感器、压力传感器、温度传感器、控制器等组成。
其中,液体储罐用于存放液体原料,电动搅拌器用于混合液体,流量计、液位传感器、压力传感器、温度传感器用于感知液体参数,控制器用于控制液体混合过程。
设计思路:
1. 液体储罐的设计:液体储罐应具备密封性、耐腐蚀性、耐压性等特点。
储罐顶部应设置进料口和出料口,同时应对储罐底部设置排液阀。
2. 电动搅拌器的设计:电动搅拌器应选用高效节能的电动机,并且应具备耐腐蚀性和耐磨损性。
搅拌器应采用切割式或框式搅拌方式,以确保混合效果。
3. 流量计的设计:流量计应根据液体的流量要求选用相应的流量计,同时应具备精度高、可靠性强等特点。
4. 液位传感器的设计:液位传感器应采用超声波传感器或者雷达传感器,以确保液体溢出或液位过低的情况不会发生。
5. 压力传感器的设计:压力传感器应选用可靠性高、精度高的传感器,以确保液体压力的精确监测。
6. 温度传感器的设计:温度传感器应选用高精度、响应速度快的传感器,以监测液体的温度变化。
7. 控制器的设计:控制器应考虑到混合液体的比例、搅拌时间、流量等参数进行控制,同时还应具备自动化控制的功能。
总结:
液体混合控制系统应根据液体的特性,选用合适的设备和传感器,并且结合控制器实现自动化控制,从而确保液体混合过程的精确控制。
多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文一、《多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文》本论文主要研究和探讨多种液体自动混合装置的PLC控制系统设计。
随着工业自动化的不断发展,液体的精确混合成为了许多工业生产过程中的关键环节。
多种液体自动混合装置作为一个高效、精确的液体混合解决方案,已经在多个领域得到广泛应用。
本文将从系统设计、PLC控制系统构建、程序设计等方面,对多种液体自动混合装置的PLC控制系统进行详细的阐述和探讨。
在现代工业生产过程中,液体的精确混合是一项至关重要的技术。
这不仅关乎产品质量,还涉及到生产效率和成本控制。
开发一种高效、精确的液体自动混合装置具有重要的实际意义。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种先进的工业控制装置,具有高度的灵活性和可靠性,被广泛应用于各种工业控制系统中。
本文将研究如何将PLC控制系统应用于多种液体自动混合装置中,以提高混合精度和效率。
多种液体自动混合装置主要由液体供应系统、混合系统、控制系统等部分组成。
液体供应系统负责提供需要混合的各种液体;混合系统则负责将各种液体进行混合;而控制系统则是整个装置的核心,负责控制液体的供应和混合过程。
在本设计中,我们将采用PLC作为控制系统的核心。
PLC控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器等部分组成。
PLC控制器是系统的核心,负责接收传感器信号,并根据预设的程序输出控制信号;触摸屏则用于显示混合过程的各种参数和状态,以及进行人工操作;传感器用于检测混合液体的各种参数,如液位、温度、浓度等;执行器则负责执行PLC控制器的控制命令,控制液体的供应和混合过程。
PLC控制系统的程序是系统的灵魂,它决定了系统的运行方式和性能。
在程序设计阶段,我们需要根据混合液体的要求和工艺过程,设计合适的控制算法和逻辑。
还需要考虑系统的安全性和稳定性。
在本设计中,我们将采用模块化程序设计方法,将系统划分为多个模块,每个模块负责一部分功能,这样不仅可以提高程序的清晰度,还可以方便后期的维护和修改。
实用文档目录1 题目背景与意义 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)2 设计题目介绍 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计内容及要求 (2)3 系统设计方案 (3)3.1 PLC输入输出地址分配 (3)3.2 整体控制流程图 (3)4 系统硬件设计 (5)4.1 S7-300组态 (5)4.1.1 S7-300特点 (5)4.1.2 S7-300工作过程 (5)4.2 S7-300组成部件 (5)4.3 S7-300硬件组态步骤 (6)5 系统软件设计 (7)6 系统仿真调试 (7)6.1 WinCC组态 (8)6.2 触摸屏连接 (8)6.3 变量定义 (8)6.4 显示界面设置 (9)6.5 管理画面设置 (11)6.6 报警画面设置 (11)设置超限报警值为100,具体操作如图6-9。
(11)6.7 配方画面设置 (12)6.8 趋势图画面设置 (13)7 心得体会 (13)8 参考文献 (14)附录 (15)1 题目背景与意义1.1 课题背景在众多生产领域中,经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控,以往常采用传统的继电器接触控制,这种控制方式自动化程度不高,使用的硬件设备多,不易连接,可靠性差。
目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造,大大提高了控制系统的可靠性和自控程度,为企业提供了更可靠的生产保障。
1.2 课题意义在炼油、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,液体自动混合配料的自动控制程序就显得尤为重要。
对于本课题来说,液体混合控制部分是一个较大规模工业控制系统的改造升级,控制装置需要根据企业和设备现况来构成并需尽量用以前系统中的元器件。
课程设计报告题 目 基于现场总线的多种液体自 动混合装置系统设计课 程 名 称院 部 名 称专 业班 级学 生 姓 名学 号课程设计地点课程设计学时指 导 教 师摘要随着经济的发展和社会的进步,各种工业自动化的不断升级,对于工人的素质要求也逐渐提高。
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在加工,是其中最为常见的一种。
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。
本次设计的题目是“基于现场总线的几台多种液体自动混合装置系统设计”,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,最终实现题目要求。
本文通过对“基于现场总线的几台多种液体自动混合装置系统设计”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,加热炉开始加热,当加热到一定温度后,温度传感器T接通,混合液体阀门Y4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。
关键词:液位控制;PACsystems RX3i;程序设计目录1、绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2设计目的与要求 (2)1.3实践器材 (2)2、PAC systems RX3i系统 (3)2.1简介 (3)2.2电源模块 (4)2.3CPU模块 (4)2.4数字量输入模块 (4)2.5数字量输出模块 (4)2.6以太网通信模块 (5)3、系统设计 (5)3.1实践原理及电路 (7)3.2控制要求 (8)4、程序设计及调试 (8)4.1硬件配置 (8)4.2程序流程图 (9)4.3 I/O分配表 (9)5、程序的运行与模拟 (10)6、总结与心得体会 (16)7、参考文献 (16)附录 (17)1.绪论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 设计目的及要求1复习PLC的基本指令。
2 掌握PLC与外围控制电路的实际接线。
3 掌握PLC延时指令的应用。
4 掌握模拟模块的使用。
5掌握以太网通讯模块IC695ETM001的使用。
1.3实践器材1 GE PACSystems RX3i可编程控制器实验台二台2 PLC-85010混合液体演示装置二块3 连接导线若干2 PAC systems RX3i2.1简介PAC Systems RX3i控制器是创新的可编程自动化控制器PAC Systems家族中最新增加的部件。
它是中、高端过程和离散控制应用的新一代控制器。
如同家族中的其它产品一样,PAC Systems RX3i的特点是具有单一的控制引擎和通用的编程环境,提供应用程序在多种硬件平台上的可移植性和真正的各种控制选择的交叉渗透。
使用与PAC Systems RX7i相同的控制引擎,新的PAC Systems RX3i 在一个紧凑的、节省成本的组件包中提供了高级的自动化功能。
PAC Systems的可移植性的控制引擎在几种不同的平台上都有卓越的表现,使得初始设备制造商和最终用户在应用程序变异的情况下,能选择最适合他们需要的确切的控制系统硬件。
RX3i模块在一个小型的、低成本的系统中提供了高级功能,它具有下列优点:1)把一个新型的高速底板(PCI-27mhz)结合到现成的90-30系列串行总线上。
2)具有Intel 300mHz CPU(与RX7i相同)。
3)消除信息的瓶颈现象,获得快速通过量。
4)支持新的RX3i和90-30系列输入/输出模块。
5)大容量的电源,支持多个装置的额外功率或多余要求。
6)使用与RX7i模块相同的引擎,使得容易实现程序的移植。
7)RX3i还使用户能够更灵活地配置输入/输出,包括:8)具有扩充诊断和中断的新增加的、快速的输入/输出。
9)具有大容量接线端子板的32点离散输入/输出(弹簧型和盒式)。
10)多种通用的模拟量(每个通道可以配置电压、电流、热电偶、电阻式温度监测器、应力计和电阻器)。
10)高密度模拟量(隔离的)。
11)运动模块。
12)使RX3i和90-30系列I/O能“带电‘热’插拨”(仅适用于通用底板)。
13)用户能够按照自己的工作计划更改模块,使得在调整布线、安装、和绘图时更具有灵活性。
14)高性能的以太网和Profibus模块。
2.2电源模块电源模块安装在背板上,具有自动电压适应功能;内置智能开关熔丝,具有限流功能。
Demo箱中配置的电源模块型号为IC695PSD040。
该模块的输入电压范围为DC 18-39V,输出电压为DC 24V,提供最大40W的功率输出。
直流电源模块IC695PSD0402.3 CPU模块CPU模块采用Celeron 300MHz处理器,配置10MB用户内存,具有高速运算和高速数据吞吐能力,能轻松地完成各种复杂的应用。
Demo箱中配置的CPU 模块型号为IC695CPU310,模块面板上有两个串行接口,一个三挡位置转换开关用于设置运行、输出禁止、停止等工作状态。
CPU模块不支持热插拔,在安装或拆卸CPU模块时应先切断电源。
CPU模块需要占用两个插槽,并且可以插在除槽号最高的(最右边的)插槽以外的任何插槽。
2.4数字量输入模块数字量输入模块用于连接外部用的机械触点和电子式传感器。
Demo箱中配置的数字量输入模块为IC694ACC300,该模块为数字量输入模拟器模块,调试程序和系统时能模拟现场实际连接的输入。
2.5数字量输出模块数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电机、指示灯和电机启动器等负载。
数字量输出模块将内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平,同时有隔离和功率放大的作用。
Demo箱中配置的数字量输出模块为IC694MDL754,模块具有正逻辑特性,输出设置连接在电源公共端和模块端子之间,用户必须提供现场操作装置的电源。
2.6以太网通信模块Demo箱中配置的以太网通信模块型号为IC695ETM001,PACSystems RX3i控制器通过以太网通信模块与PC机、其他PACSystems和VersaMax控制器等进行通信。
IC695ETM001有两个自适应的10/100BaseT(X)的RJ-45端口,用来连接10M Base T或者100BaseTX IEEE802.3网络中的任意一个,该端口能够自动检测速度、双工模式(半双工或者全双工)和与之连接的电缆接线方式(直行或者交叉)。
3系统设计3.1实践原理及电路图1为一台三种液体混合装置。
L1、L2、L3为液面传感器,液面淹没时接通,T为温度传感器,达到规定温度后接通.图1液体混合模拟装置图图2 电路示意图3.2控制要求液体A、B、C与混合液体阀由电磁阀Y1、Y2、Y3、Y4 控制,M为搅匀电动机,H为加热炉,其控制要求如下:初始状态装置投入运行时,液体A、B、C阀门Y1、Y2、Y3关闭,混合液体阀门Y4 打开20s将容器放空后关闭。
启动操作按下启动按钮START,装置开始按下列给定规律运转:1液体A阀门Y1打开,液体A流入容器,当液面到达L3时,L3接通,关闭液体A阀门Y1,打开液体B阀门。
2当液面到达L2时,关闭液体B阀门Y2,打开液体C阀门Y3。
3当液面到达L1时,关闭阀门Y3,搅匀电动机开始搅匀。
4搅匀电动机工作1min后停止搅动,加热炉开始加热。
5当加热到一定温度后,温度传感器T接通,混合液体阀门Y4打开,开始放出混合液体。
6当液面下降到L3时,液面传感器L3由接通变断开,再过30s后,容器放空,混合液体阀门Y4 关闭,开始下一周期。
停止操作按下停止按钮STOP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)。
4程序设计及调试4.1硬件配置图3硬件配置图4.2程序流程图图4程序流程图4.3 I/O分配表图5 I/O分配表5程序的运行与模拟如图6所示,液体1阀门Q1打开,液体1流入容器当液面到达L3时,关闭液体1阀门Q1。
图6如图7所示,打开液体2阀门Q2。
当液面到达L2时,关闭液体2阀门Q2。
图7如图8所示,打开液体3阀门Q3当液面到达L1时,关闭阀门Q3。
图8如图9所示,搅匀电动机开始搅匀。
图9如图10所示,搅匀电动机工作1min后停止搅动,加热炉开始加热。
图10如图11所示,当加热到一定温度后,温度传感器T接通,混合液体阀门Q6打开,开始放出混合液体。
图11如图所示,当液面下降到L3时,液面传感器L3由接通变断开,再过30s后,容器放空,混合液体阀门Q4 关闭.。
图12图13图14如图15所示,开始下一周期,并且以此循环。
图156总结与心得体会课程设计完成了,通过这次对“基于现场总线的几台多种液体自动混合装置系统设计”使我摆脱了单纯理论学习的状态,和眼高手低的毛病。
通过本次课程设计,使我了解到电气工程系统设计这门课重要性。
电气工程系统设计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,尤其是单片机技术越来越受人们广泛应用。
因此学会和运用单片机,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,不会利用查翻资料。
在理论课学习过程中,老师曾经给过我们很多关于单片机的参考资料。
而我没有去充分利用。
在老师的提示下,我才如获至宝。
通过这次设计。
我学会了基本编程方法,对PAC Systems RX3i控制器的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。