基于PLC系统下的多种液体混合控制系统毕业设计论文

目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第一章概述 (1)1.1 课题内容 (1)1.1.1 选题的目的 (1)1.1.2 课题设计的意义 (1)1.1.3 课题设计方案 (1)1.2PLC的简介 (1)1.2.1PLC的特点 (2)1.2.2西门子S7-200PLC (2)第二章系统硬件设计 (3)2.1 系统控制要求 (3)2.2 硬件设计 (4)2.2.1PLC机型的选择 (4)2.2.2 混合装置的基本组成 (5)2.2.3 液体混合装置运行流程分析 (5)2.2.4 液体混合装置电气原理图 (6)2.2.5 PLC I/O点分配及外部硬件接线图 (7)第三章系统软件程序设计 (9)3.1 PLC的编程要求和编程方法 (9)3.1.1 编程要求 (9)3.1.2 编程方法 (10)3.2STEP7-Micro/WIN32编程软件介绍 (10)3.2.1STEP7-Micro/WIN32编程软件 (10)3.2.2STEP7-Micro/WIN32编程软件的主要功能 (11)3.3 液体混合系统运行流程图 (13)3.4PLC程序设计 (15)3.4.1 内部继电器说明 (15)3.4.2梯形图 (15)3.4.3指令表 (18)第四章组态软件的应用 (21)4.1 组态软件的介绍 (21)4.1.1 组态软件的发展 (21)4.1.2 组态软件的功能特点发展方向 (22)4.2 组态王软件 (25)4.2.1组态王6.53软件简介 (25)4.2.2 组态王6.53在设计中的应用 (28)第五章系统调试 (34)5.1 连接设置 (34)5.2 运行调试 (35)总结 (39)辞谢 (40)参考文献 (41)外文资料译文 (42)摘要在上世纪60年代末PLC的出现，便以其独特的优点得到迅速地发展和普及，并在冶金、机械、纺织、轻工、化工等众多行业中取代了传统的继电器控制。

掌握可编程序控制器的工作原理，具备设计、调试和维护可编程序控制器控制系统的能力，已经成为现代工业对电气技术人员和相关工科学生的基本要求。

毕业设计（论文）开题报告论文题目：基于PLC的液体混料控制
系统（优选.)
辽宁石油化工大学
信息与控制工程学院
毕业设计（论文）开题报告
论文题目：基于PLC的液体混料控制系统
学生姓名：张哲
专业班级：电气0804 学号： 0803040421
指导教师：杜明娟
2012 年 3 月10 日
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。

2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。

3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。

5．参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。

不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），
注：相应栏不够时自动加页。

排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。

注：要求在毕业设计（论文）开始后第2周内，双面打印后交指导教师。

感谢您使用本店文档您的满意是我们的永恒的追求！（本句可删）
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2012-03百花园地近年来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。

PLC 的应用范围很广泛，特别是在教学上运用。

FX2n 系列是FX 系列PLC 家族中最先进的系列；FX2n 系列具备如下特点：小型、高速、高性能，是FX 系列中最先进的超级微型PLC 。

除了具有输入输出16~256点的一般用途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控制。

FX2n 系列PLC 结构紧凑、硬件配置齐全、软件功能强大等，适合在轻工行业的中小型企业中推广应用。

本文采用日本三菱公司生产的FX 系列FX2N-32MR （电源电压为AC220V ，输入点数为16点，输出点数为16点，输出类型为继电器输出，FX2N-32MR 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，通电时打开，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 。

2.混合过程按下启动按钮SB0，液体混合装置按以下规律循环工作:（1）电磁阀Y1开启（Y1=ON ），开始注入液体A ；当液面高度达到L3时，（L3=ON ），停止注入液体A （Y1=OFF ），同时开启液体B 电磁阀Y2（Y2=ON ）注入液体B ；当液面升至L2时（L2=ON ），停止注入液体B （Y2=OFF ）同时开启液体C 电磁阀Y3（Y3=ON ）注入液体C ；当液面升至L1时（L1=ON ），停止注入液体C （Y3=OFF ），同时启动搅拌机M （M=ON ），开始搅拌。

基于PLC的多种液体混合控制系统设计摘要以三种液体的混合灌装控制为例，将三种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到控制要求才能将混合的液体输出容器，并形成循环状态。

液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。

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（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。

设计采用西门子公司的S7系列去实现设计要求。

关键词：多种液体，混合装置，自动控制Based on a number of the plc a control system designABSTRACTMixture of three kinds of liquid filling control, for example, the three kinds of liquid by mixing, after mixing in the motor control requirements in order to achieve the mixed liquid output container, and form loop. Liquid Hybrid control system design taking into account the continuity of its movements and actions of various charged Shebei correlation between, for different working conditions, with corresponding motor control output in order to achieve liquid mixing system from a liquid by adding to the mix to complete the output of such a cycle control for program implementation. Liquid hybrid control system design for the center,From the control system hardware system, software used to the system design process (including design, design process, design requirements, ladder design, external connections and communications), seeks to design and manufacturing process which presents a brief introduction and Note. Design in siemens china's s7 series of to achieve the design demands.KEY WORDS: Multi-fluid, Hybrid devices, Automatic control目录前言 (1)第1章多种液体混合灌装机控制系统设计 (3)1.1 方案设计 (3)1.2 方案的介绍 (3)第2章硬件电路设计 (5)2.1 总体结构 (5)2.2 液位传感器的选择 (6)2.3 搅拌电机的选择 (6)2.4 电磁阀的选择 (7)2.5 接触器的选择 (8)2.6 热继电器的选择 (8)2.7 PLC的选择 (8)2.8PLC输入、输出口分配 (10)2.9液体混合装置输入/输出接线 (10)第3章软件电路设计 (13)3.1程序框图 (13)3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (13)第4章系统常见故障分析及维护 (17)4.1系统故障的概念 (17)4.2 系统故障分析及处理 (17)4.3 系统抗干扰性的分析和维护 (18)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)前言为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。

基于PLC的多种液体混合灌装机控制系统设计摘要以三种液体的混合灌装控制为例，将三种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合的液体输出容器。

并形成循环状态。

液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。

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（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。

关键词：多种液体，混合装置，自动控制I目录第1章绪论 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1 方案的选择 (4)2.2 系统总体设计 (4)第3章硬件设计 (6)3.1 硬件选型 (6)3.1.1液位传感器的选择 (6)3.1.2 温度传感器的选择 (6)3.1.3搅拌电机的选择 (7)3.1.4 电磁阀的选择 (7)3.1.5 接触器的选择 (7)3.1.6 热继电器的选择 (8)3.1.7 PLC的选择 (8)3.1.8 储罐的选择 (8)3.2 硬件电路设计 (8)3.2.1输入/输出地址分配如表3-2 (8)3.2.2液体混合装置输人/输出接线 (10)第4章软件设计 (12)4.1 系统流程（流程图） (12)4.2根据控制分配的I/O地址及仿真 (15)第5章系统常见故障分析与维护 (15)结论 (16)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

第1章绪论在工业生产中，为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。

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, 而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。

浅析多种液体混合加热过程的PLC控制【摘要】本文从液体混合过程控制原理、PLC在液体混合加热中的应用、控制系统设计方案、参数调节与优化、安全防护措施等方面进行了深入探讨。

通过对多种液体混合加热过程的PLC控制进行分析，揭示了其应用前景、存在的问题与挑战以及未来发展方向。

本文旨在为相关领域的研究提供理论支持和实际指导，促进该领域的发展和创新，为实现液体混合加热过程的智能化控制做出贡献。

【关键词】液体混合加热，PLC控制，控制原理，应用，系统设计，参数调节，优化，安全防护，应用前景，问题与挑战，发展方向。

1. 引言1.1 多种液体混合加热过程的PLC控制在工业生产中，液体混合加热是一种常见的工艺过程。

而采用PLC控制技术对液体混合加热过程进行精准控制，不仅可以提高生产效率，还可以提高产品质量和降低能源消耗。

液体混合过程控制原理主要包括对混合液体的温度、流量、压力等参数进行监测和控制。

PLC在液体混合加热中的应用主要体现在其可以实现对加热器、泵、阀门等设备的智能控制，通过设定合理的控制逻辑，实现精确控制混合液体的加热过程。

在控制系统设计方案方面，需要考虑到液体混合加热过程中的各种参数变化情况，设计出适合生产的控制系统。

参数调节与优化是保障加热系统稳定运行的关键，需要不断对系统进行调试和优化以达到最佳工作状态。

安全防护措施也是不可忽视的部分，对于液体混合加热过程中可能出现的安全风险要提前预防和控制，确保生产过程安全可靠。

多种液体混合加热过程的PLC控制有着广阔的应用前景，但也存在着一些问题和挑战，比如控制算法的优化、设备的更新换代等。

未来的发展方向将会更加注重智能化、自动化和节能环保，为液体混合加热过程带来更大的发展空间。

2. 正文2.1 液体混合过程控制原理液体混合过程控制原理涉及到混合槽内液体的流动、温度、压力等参数的控制。

在混合过程中，不同液体的流速、密度、粘度等性质不尽相同，因此控制原理需要考虑到这些因素。

液体自动混合装置的PLC控制系统设计摘要可编程序控制器简称PLC，是近年来一种发展极为迅速，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）具有编程梯形图语言易学易懂、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。

本论文首先介绍PLC的产生和发展及应用，以及它的基本功能和特点。

然后鉴于PLC的原理及其优越性，应用PLC控制液体的自动混合，该程序可进行单周期或连续工作，正常工作时，至少完成一个周期，该程序具有一定的防止误动作能力。

本论文从硬件设计，软件设计，组态王监控设计等方面进行分析，对西门子S7-200的应用有一定的指导意义。

关键词：可编程控制器，液体混合装置，传感器Design of liquid mixing control system based on PLCABSTRACTProgrammable logic controller is called PLC for short.It develops fastly,and has a wide use as industricial controlling device.It is a electronic system which oporates digitally,and it is designed for industrial enviroment application. The memory it adopts is programmable,and it stores user instruction.Through the digital or anolog input/output,PLC can wok by set logic sequence,can time ,can count,can operate, and can complete other else functions.So it can control all kinds of mechanical procejures and production procejures.Because of its high performance ,mutiple functions like a computer,high flexibility,good commonality,simple and pellucid relay-contactor controlling,easy mantainace and other else merits, people begin to take microcompute as the core controlle to control the electronic equipment . PLC was widely used all around the world..Owing to its easy-to-learn and easy-to-undersdand ladder diagram programmable languge,flexible and convenient controlling methods,good capacity of resisting disturbance,reliable operaion and so on features , PLC is extensively used in industricial automatic production.This passage firstly introduces the production,the development of Programmable Logic Controller( Called PLC for short), and its basic function and characteristics.According to its main principle and excellent quality,we can use PLC to control the mixing of two kinds of liquid. This controlling prosess can make a single circle or circle in succession, At work time, it can finish one circle at least.This procedure also has the ability of preventing bad moving.This passage introduces the design of hardware,the design of software and the design of supervisory control using the king of configuration.This will be helpful for the studying of the simens S7-200.KEY WORDS: PLC , Liquid mixing device , Sensors目录前言 (1)第1章绪言 (2)第2章液体混合装置的控制的硬件设计 (6)2.1液体混合装置结构及控制要求 (6)2.2 硬件选用 (7)2.2.1选择接触器 (7)2.2.2选择搅拌电机 (9)2.2.3选择小型三极断路器 (11)2.2.4选择液位传感器 (12)2.2.5选择电磁阀 (13)2.2.6选择泄压阀 (15)2.3 S7-200的CPU的选择 (16)第3章液体混合装置的控制的软件设计 (21)3.1控制要求及分析： (21)3.2两种液体混合装置的输入/输出分配 (23)3.3两种液体混合装置的输入/输出接线图 (24)3.4两种液体混合装置的梯形图 (25)第4章液体混合装置的控制的组态王监控设计 (29)4.1组态王选择 (29)4.2组态画面监视设计 (29)第4章系统常见故障分析及维护 (38)4.1 系统常见故障分析及维护 (38)4.2 系统故障分析及处理 (39)4.3 系统抗干扰性的分析和维护 (41)结论 (43)谢辞 (44)参考文献 (45)附录 (46)前言随着科技的发展，PLC的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。

摘要在众多生产领域中，经常需要对贮槽，贮罐，水池等容器中的液位进行监控，以往采用传统的继电器接触器控制，使用的硬件连接多，可靠性差，自动化程度不高，目前已有许多的企业采用先进控制器对传统的控制器进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自动化程度，为企业提供了更可靠的生产保障。

本文介绍了基于FX2N型号的可编程控制器（PLC），组态软件的液面控制系统的设计方案，采用PID算法实现液面的自动控制。

利用组态软件设计人机画面，通过串行口和可编程控制器通信实现控制系统的实时监控，现场数据的采集和处理，其结构简单，监控系统不仅自动化程度高，还具有在线修改功能，灵活性强。

关键词：PLC 液面控制触摸屏变频AbstractIn many areas of production, often need to tank of the storage tanks, tank containers, liquid level of monitoring, the traditional relay-contactor, using the hardware connection, poor reliability, automation degree is not high, many enterprises to adopt advanced controller to improve the traditional, greatly improving the reliability and degree of automation control system, provides a more reliable guarantee for the production of enterprises.This paper introduces a programmable controller based on FX2N model (PLC), design of liquid level control system configuration software, using PID algorithm to realize automatic control of liquid level. Using configuration software to design man-machine interface, through the serial port and can realize real-time monitoring control system for communication programming controller, field data collection and processing, the structure is simple, the monitoring system is not only a high degree of automation, but also changes with the online function, flexibility.Key words: PLC level control touch screen frequency converter目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1本课题设计背景 (5)1.2本课题设计内容 (6)1.3本课题设计的目的和意义 (6)第二章系统控制方案的确定 (8)2.1 采用PLC控制液体自动混合的优点 (8)2.2 系统设计的基本步骤 (8)2.3 系统控制方案 (9)第三章系统硬件设计 (11)3.1可编程控制器（PLC）的选型 (11)3.1.1 PLC机型的选择与特点 (11)3.1.2 模拟量输入输出模块（FX0N-3A） (13)3.2 水泵选型 (14)3.3 变频器选型 (15)3.4 触摸屏 (16)3.4.1 触摸屏的工作原理 (16)3.4.2 触摸屏的主要类型 (16)3.5 液位传感器 (17)3.5.1 液位传感器简介 (17)3.5.2 液位传感器的工作原理 (17)3.6 流量计 (18)3.6.1 电磁流量计简介 (18)3.6.2 电磁流量计的工作原理 (18)3.7 硬件接线图 (18)第四章 PID控制器的设计 (21)4.1 PID控制算法及特点 (21)第五章系统软件设计 (23)5.1 程序设计编程基本原则与注意问题 (23)5.1.1 程序设计（梯形图）编程基本原则 (23)5.1.2 程序设计注意问题 (23)5.2 程序设计 (23)5.3 变频器参数设定 (24)5.5元器件列表 (25)第六章PLC如何控制液面 (27)6.1 自动控制液面 (27)总结 (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录一程序流程图 (33)附录二程序 (34)附录三系统结构图 (35)附录四PLC外部接线图 (35)附录五主电路图 (35)第一章绪论1.1本课题设计背景20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统.由于它结构简单、容易掌握、价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难与实现较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差.20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型号不断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置.为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚，适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司公开向社会招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：（1）编程方便，可现场修改程序（2）维修方便，采用插件式结构（3）可靠性高于继电器控制装置（4）体积小于继电器控制盘（5）数据可直接送入管理计算机（6）成本可与继电器控制盘竞争（7）输入可以是交流150V以上（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器，电磁阀等（9）扩展时原系统改变最小（10）用户存储器至少能扩张到4KB（适应当时汽车装配过程的需要）十项指标的核心要求是采用软布线（编程）方式代替继电控制的硬接线方式，实现大规模生产线的流程控制。

专科毕业设计（论文）设计题目基于PLC的多种液体混合控制系统的设计系部：电气工程系专业：船舶电气工程技术班级：船舶电气111301摘要目前，非常多的全自动操作系统出现在工业生产中，多种液体混合控制系统更是得到了快速地发展。

在最初的处理加工过程中，多种液体的原材料要在人为监控下流入混合装置，并且要满足最初设定好的时间和条件。

在自动化控制系统发展的历史过程中，继电器控制系统的弊端层出不穷，并且维修起来复杂，困难重重，所以逐步被现代化工业生产而淘汰。

多种液体混合控制装置需要设计得更可靠、更简单才能满足当下生产需求。

本文中，我要讲述的是由我设计的多种液体混合控制系统，它是基于可编程序控制器（PLC）而设计完成的。

因此，需要运用到液位传感器对液面高度进行监控。

电磁阀的应用使多种液体在流入混合控制装置的过程中起到了控制作用，搅拌电机的使用可以让多种液体达到充分的混合，混合液体经过加热器加热达到设定温度后，就会从混合装置中流出，况且此控制系统为循环控制系统。

多种液体在混合加工时，若按下了停止键，只有当整个过程加工完成后才能停止操作，这样便减少了原材料的浪费，使资源得到了完整的使用。

关键词： PLC 液体混合自动控制目录1绪论 (1)2多种液体混合装置概述 (2)2.1多种液体混合装置的组成 (2),.2.1.1液位传感器的选择 (2)2.1.2温度传感器的选择 (3)2.1.3电磁阀的选择 (4)2.1.4搅拌电机的选择 (4)2.2多种液体混合装置工作的基本原理 (4)2.2.1多种液体混合装置的液位控制 (5)2.2.2多种液体混合装置的温度控制 (5)3基于PLC的多种液体混合的控制系统 (5)3.1PLC的概述 (5)3.2 PLC的工作原理 (6)3.3基于PLC控制系统的控制要求与设计要求 (7)3.3.1控制要求 (7)3.3.2设计要求 (8)3.4液体混合控制系统的PLC选型 (8)4程序设计及调试 (9)4.1I/O分配 (9)4.2设计外围接线图 (10)4.3绘制顺序功能图 (11)4.4设计梯形图程序 (13)5.系统常见故障与维护 (16)5.1系统故障的概念 (16)5.2系统故障分析及处理 (16)5.2.1PLC主机系统 (16)5.2.2PLC的I/O端口 (17)5.2.3现场控制设备 (17)5.3系统抗干扰性的分析和维护 (17)结论 ........................................................ 错误!未定义书签。