三种液体自动混合装置的PLC控制hjkfdgdf
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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。
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^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YW.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。
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^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YW.YV2.YV3.YV4;搅匀电机M; 加热器H;温度传感器T组成。
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。
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)5.2 运行调试 (21)5.3 PLC程序的模拟调试 (24)5.4 组态通讯调试 (26)6结论 (27)致谢 (29)参考文献 (30)附录A 程序框图 (31)附录B 梯形图 (32)附录C 语句表 (33)1 问题的提出1.1 课题研究的背景及意义1.1.1 课题研究的背景液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改适升级,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元器件。
正德职业技术学院实验报告课程名称: PLC技术应用实训实验名称:多种液体自动混合的PLC控制班级: 126303 姓名:张文柏周荃学号: 12630321 12630308实验组别:实验日期: 2014年4月实验地点: 7206教室指导教师:王磊摘要: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。
课程题目多种液体自动混合的PLC控制设计目的及要求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。
原始资料一、所用设备1、三菱FX2N-48MR系列学习机。
2、电机控制实验板,如图所示。
3、连接导线一套。
二、内容控制要求:初始状态容器是空的,Y1、Y2、Y3、Y4电磁阀和搅拌机均为OFF,液面传感器L1、L2、L3均为OFF。
启动操作按下启动按钮,开始下列操作:1)电磁阀Y1闭合(Y1=ON),开始注入液体A,至液面高度为L3(L3=ON)时,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,当液面高度为L2(L2=ON)时,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,当液面高度为L1(L1=ON)时,停止注入液体C(Y3=OFF)。
液体自动混合装置的PLC控制摘要:本文所介绍的多种液体自动混合装置是一种适用于工业环境下的新型通用自动控制装置。
在本设计中采用了日本三菱公司FX系列FX2N可编程控制器,以三种液体的混合控制为例,将三种液体按一定比例进行混合,之后对液体进行搅拌,搅拌后加热,待加热到特定温度后从容器中流出,并实现整个控制系统的自动循环控制。
在控制系统中通过装置中的液位传感器控制液体流量,温度传感器控制混合液体的温度,实现了对液体混合装置的控制。
在设计中具体完成了PLC硬件设计和软件编程,并通过系统调试,达到自动混合液体的目的,提高了液体混合生产的自动化程度和生产效率,可以用于工业上液体混合及后期加工等,基本适合于工业生产要求,其便于维修和保养。
关键词:多种液体;混合装置;自动控制;PLCAutomatic liquid mixing device PLC controlABSTRACT: This text is introducing at Counts Various Liquids Automatic to mix with PLC. The control system is a kind of new in general use automatic control device that be applicable to the industry environment, which uses FX series model FX2N PLC made by Mitsubishi Electric of Japan to complete the control of the device that used to mix the liquid. The design of the three liquid mixture in control as an example, is to a certain proportion by the three liquid mixture, after beat up the mixture, then calefaction the mixture, and form a circle. It through the process liquid level sensor to control liquid flux, have finished the hardware design of PLC and software programming, and debugged and tested the whole system. In conclusion, the device is capable of mixing the liquid automatically. The technique improves the automation extent of the liquid production line and productivity. It can use for the liquid on the industry mix with and the post-process and so on; basic suitable for the industry produces the request, easy operation, repair and maintenance.Keywords: Variety Of Liquid ;Mixed Devices ;Automatic Control ;PLC目录1.绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2技术的发展趋势 (1)1.3设计的目的 (2)2.可编程控制器的基本结构及工作原理 (3)2.1可编程控制器的基本结构 (3)2.1.1中央处理器 (3)2.1.2存储器 (4)2.1.3输入/输出(I/O)模块 (4)2.1.4编程器 (4)2.1.5电源 (5)2.2可编程控制器的工作原理 (5)2.3可编程控制器的主要功能 (6)2.4可编程控制器的主要特点 (7)3.液体自动混合装置的PLC实现 (8)3.1 液体混合装置示例 (8)3.2 液体混合装置控制要求 (9)3.3 PLC硬件的选择 (11)3.4 PLC硬件的实现 (13)3.4.1 机型选择 (13)3.4.2 I/O点数分配 (14)3.4.3液体混合装置I/O外部接线图 (14)3.5 PLC软件的实现 (15)3.5.1软件编程的基本知识 (15)3.5.2液体自动混合装置控制程序 (16)3.5.3控制梯形图 (18)3.5.4语句表 (19)4.结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)外文翻译 (23)附件 (51)1.绪论1.1课题背景随着科学技术的迅猛发展,自动控制技术在人类活动的各个领域中应用越来越广泛,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指标。
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。
毕业设计液体自动混合装置的PLC控制摘要:本文所介绍的多种液体自动混合装置是一种适用于工业环境下的新型通用自动控制装置。
在本设计中采用了日本三菱公司FX系列FX2N可编程控制器,以三种液体的混合控制为例,将三种液体按一定比例进行混合,之后对液体进行搅拌,搅拌后加热,待加热到特定温度后从容器中流出,并实现整个控制系统的自动循环控制。
在控制系统中通过装置中的液位传感器控制液体流量,温度传感器控制混合液体的温度,实现了对液体混合装置的控制。
在设计中具体完成了PLC硬件设计和软件编程,并通过系统调试,达到自动混合液体的目的,提高了液体混合生产的自动化程度和生产效率,可以用于工业上液体混合及后期加工等,基本适合于工业生产要求,其便于维修和保养。
关键词:多种液体;混合装置;自动控制;PLCAutomatic liquid mixing device PLC controlABSTRACT: This text is introducing at Counts Various Liquids Automatic to mix with PLC. The control system is a kind of new in general use automatic control device that be applicable to the industry environment, which uses FX series model FX2N PLC made by Mitsubishi Electric of Japan to complete the control of the device that used to mix the liquid. The design of the three liquid mixture in control as an example, is to a certain proportion by the three liquid mixture, after beat up the mixture, then calefaction the mixture, and form a circle. It through the process liquid level sensor to control liquid flux, have finished the hardware design of PLC and software programming, and debugged and tested the whole system. In conclusion, the device is capable of mixing the liquid automatically. The technique improves the automation extent of the liquid production line and productivity. It can use for the liquid on the industry mix with and the post-process and so on; basic suitable for the industry produces the request, easy operation, repair and maintenance.Keywords: Variety Of Liquid ;Mixed Devices ;Automatic Control ;PLC目录1.绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2技术的发展趋势 (1)1.3设计的目的 (2)2.可编程控制器的基本结构及工作原理 (3)2.1可编程控制器的基本结构 (3)2.1.1中央处理器 (3)2.1.2存储器 (4)2.1.3输入/输出(I/O)模块 (4)2.1.4编程器 (4)2.1.5电源 (5)2.2可编程控制器的工作原理 (5)2.3可编程控制器的主要功能 (6)2.4可编程控制器的主要特点 (6)3.液体自动混合装置的PLC实现 (8)3.1 液体混合装置示例 (8)3.2 液体混合装置控制要求 (9)3.3 PLC硬件的选择 (11)3.4 PLC硬件的实现 (13)3.4.1 机型选择 (13)3.4.2 I/O点数分配 (14)3.4.3液体混合装置I/O外部接线图 (14)3.5 PLC软件的实现 (15)3.5.1软件编程的基本知识 (15)3.5.2液体自动混合装置控制程序 (16)3.5.3控制梯形图 (18)3.5.4语句表 (19)4.结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)外文翻译 (23)附件 (52)1.绪论1.1课题背景随着科学技术的迅猛发展,自动控制技术在人类活动的各个领域中应用越来越广泛,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指标。
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。
题目:三种液体自动混合装置的PLC控制系别:矿业工程姓名:金乐指导教师:孔祥伟永成职业学院2011年6月14日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。
我设计的题目是“三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,最终实现题目要求。
本文通过对“三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 三种液体自动混合目录一、课题背景 (4)1、课题背景 (4)2、研究目的和意义 (4)3、本文的主要工作 (5)二、已知情况、控制要求、设计要求 (6)1、已知情况 (6)2、控制要求 (7)3、设计要求 (8)三、总体设计思路 (8)四、程序设计及调试 (9)1、PLC的选型及I/0分配图 (9)2、梯形图、指令表及编程元件明细表 (10)五、电气设计 (14)1、PLC外部接线原理图 (14)2、三种液体自动混合装置电气元件明细表 (14)六、安装、接线、及系统联合测试 (15)七、后期工作 (15)1、操作过程简要说明 (15)2、常见故障及排除方案 (15)3、编写并提交(课程)设计说明书 (16)八、尚存在的问题及方案建议 (17)九、课程设计总结 (18)十、致谢 (19)十一、参考文献 (19)三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。
设计的三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。
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。
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三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。
二、已知情况、控制要求、设计要求1、已知情况:本题目用PLC来模拟并实现三种液体自动混合装置的控制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)。
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,才停止操作三、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:我做的系统为三种液体自动混合,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。
四、程序设计及调试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YV4Y5:搅拌机控制M2、编程PLC三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三种液体混合自动装置指令表如下:PLC编程元件明细表:编程元件作用X0 起动开关X1 触发液面传感器SQ1X2 触发液面传感器SQ2X3 触发液面传感器SQ3X4 触发液面传感器SQ4X5 停止开关Y1 阀门A打开液体A注入Y2 阀门B打开液体B注入Y3 阀门C打开液体C注入Y4 阀门D打开混合液流出Y5 电动机转动T0 电动机转动定时T1 混合液流出定时M200 中间继电器,使阀A门打开M100 中间继电器,使阀门A关闭,使阀门B打开M101 中间继电器,使阀B门关闭,使阀C门打开M102 中间继电器,使阀门C关闭,使搅拌机工作M104 中间继电器,使M105置位M105 使计时器T1计数五、电气设计1、PLC外部接线原理图2、三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。
序号文字符号名称型号规格单位数量备注1 1#PLC 1号PLC F1N-240M 8路输入台 1 求是生产8路输出六、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,直到满足要求为止七、后期工作1、操作过程简要说明本实验在试验箱上模拟了三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。