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电气控制技术课程设计任务书设计题目：两种液体混合装置控制系统设计一、设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。
二、设计任务及要求掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设计方案；.正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的I/O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。
三、控制要求本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3 为液面传感器，液体 A、B 阀门与混合液阀门由电磁阀 YV1、YV2、YV3 控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态：装置投入运行时，液体 A、B 阀门关闭，混合液阀门打开 20s 将容器放空后关闭。
启动操作：按下启动按钮 SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：液体 A 阀门打开，液体 A 流入容器。
当液面达到 SL2 时，SL2 接通，关闭液体 A 阀门，打开液体 B 阀门。
液面达到SL1 时，关闭液体 B 阀门，搅匀电机工作 1min 停止搅动，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 由接通变为断开，再过 20s 后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
停止操作：按下停止按钮 SB2 后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作(停在初始状态上)。
四、设计时间安排查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、设计PLC控制程序（2天）、模拟调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献1.黄永红.电气控制与PLC应用技术, 北京: 机械工业出版社, 2011.2.王建华. 电气工程师手册, 北京: 机械工业出版社, 2006.3.吴晓君. 电气控制课程设计指导, 北京: 中国建材工业出版社, 2007.指导教师签字：年月日两种液体混合装置控制系统设计摘要经过一学期的电气控制技术的学习，主要掌握可编程控制器PLC的特点及运用。
1 控制要求本次设计的目的是利用可编程控制器实现对液体混合的自动控制设计，设计 采用 PLC 为控制核心，具备自动混合两种液体的功能。
设计任务包括电气控制系 统和 PLC 控制程序并对系统的硬件组成和软件设计做系统的阐述。
对该液体自动搅拌系统的动作要求为：一开始，容器为空，全部阀门为关闭 状态，全部传感器为关闭状态，搅拌器也为关闭状态。
按下启动按钮，阀门 1 打 开，液体 A 流入容器中。
当液位达到传感器 1 的位置时，阀门 1关闭，同时阀门 2 打开使液体 B 流入容器，当液位达到传感器 2 的位置时，关闭阀门 2并启动搅拌 器持续 1分钟。
之后打开阀门 3 使混合液体流出，直到液位到达传感器 3 的位置时，延时 10 秒后关闭阀门 3，然后继续打开阀门 1，一直循环直到停止。
2 编程元件地址分配表表 1 I/O 地址分配表输入信号输出信号名称功能 端口地址名称功能 端口地址SB1 启动按钮 I0.0 FM1 阀门 1 Q4.0 SB2 停止按钮 I0.4 FM2 阀门 2 Q4.1 FR 过载保护 I0.5 FM3 阀门 3 Q4.3 SL1传感器 1I0.1KM搅拌机Q4.2图 1 系统装置1 3 2SL2传感器2I0.2SL3传感器3I0.3I/O 地址分配表如表1 所示包含6 个输入信号，4 个输出信号3 系统流程图及PLC 外部电路接线图系统流程图如图2 所示，PLC 外部电路接线图如图3 所示。
图3 PLC 外部接线图4 主电路连接图系统主电路连接图如图4 所示图4 系统主电路连接图5 控制程序系统控制梯形图见附录。
6 系统运行调试及S7-PLCSIM 仿真6.1 S7-300PLC 硬件组态图56.2 系统仿真图系统初始状态如图6 所示。
图6 系统初始状态按下起动按钮I0.0,阀门1 打开，液体A 流入容器如图7 所示。
图7 系统启动液体A流入容器当液位达到传感器3时，即SL3=SL2=ON 时，阀门2打开，液体B 流入容器如图8 所示当液位达到传感器 1时，即 SL1=SL3=SL2=ON 时，关闭阀门 2，同时启动搅 拌电动机搅拌 1min ，如图 9 所示。
两种液体的混合装置PLC控制系统设计设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。
其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。
YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。
图10-1 两种液体混合装置示意图1．控制要求(1)初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。
YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFM=OFF(2)启动操作合上起动开关，开始下列操作：①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。
在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。
④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。
(YV3=OFF)完成一个操作周期；⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。
(3)停止操作当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。
(4)拖动情况搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起动，自由停机。
2．设计要求(1)完成控制要求中的控制过程。
(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。
(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。
(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。
设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。
(5)编制设计使用说明书。
3．设计过程(1) I/O分配表（见表10 -1）在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。
表10-1 I/O分配表(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）图10-2 PLC的I/O接线图(3)设计梯形图程序根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。
两种液体的混合装置PLC控制系统设计设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。
其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。
YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。
图10-1 两种液体混合装置示意图1．控制要求(1)初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。
YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFM=OFF(2)启动操作合上起动开关，开始下列操作：①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。
在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。
④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。
(YV3=OFF)完成一个操作周期；⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。
(3)停止操作当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。
(4)拖动情况搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起动，自由停机。
2．设计要求(1)完成控制要求中的控制过程。
(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。
(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。
(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。
设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。
(5)编制设计使用说明书。
3．设计过程(1) I/O分配表（见表10 -1）在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。
表10-1 I/O分配表(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）图10-2 PLC的I/O接线图(3)设计梯形图程序根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。
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。
目录1 控制要求 (1)2 编程软件地址分配表 (1)3 PLC外部电路接线图 (2)4 主电路连接图 (2)5 控制程序 (2)6运行调试及S7-PLCSIM仿真 (4)6.1 S7-300PLC的硬件组态图 (4)6.2 S7-PLCSIM仿真结果 (4)7 设计体会 (6)参考文献 (7)1 控制要求本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。
两种液体的流入由阀门A和阀门B 控制，混合液的流出由放液阀C控制。
搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。
本系统的工作原理如图1所示。
该液体自动混合搅拌系统的动作为：启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器H=I=L=OFF，搅拌电动机M=OFF。
首先，按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入。
当液面到达传感器I的位置时，关闭阀门A，同时打开阀门B使液体B流入。
当液面到达传感器H位置时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
图1 液体自动混合搅拌系统2 编程软件地址分配表I/O地址分配表表1所示，根据设计要求，应该有6个输入信号，4个输出信号。
表1 I/O地址分配表输入信号输出信号名称功能端口地址名称功能端口地址SB1 启动按钮I0.0 YV1 阀门A电磁阀Q4.0SL1 液位传感器1 I0.1 YV2 阀门B电磁阀Q4.1SL2 液位传感器2 I0.2 M 搅拌机Q4.2SL3 液位传感器3 I0.3 YV3 阀门C电磁阀Q4.3SB2 停止按钮I0.4FR 过载保护I0.53 PLC 外部电路接线图液体自动混合搅拌系统的PLC 外部接线图如图2所示。
物理与电子工程学院编程及应用》《PLC 课程设计报告书设计题目：PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计基于业：专自动化级：班XXX学生姓名:XX: 号学XXXX：指导教师XXXX18 日年12 月2013课程设计任务书物理与电子工程学院班级：XX 自动化专业：要摘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PLC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已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅PLC展，可编程序控制器模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。
CPU主要由速的上升。
PLC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控制程序可进行单周期或连续工保障。
本文所介绍的多种液体混合的PLC还有通信联网功作，具有断电记忆功能，复电后可以继续运行。
另外，PLC能，再通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：PLC；液位传感器；定时器；梯形图目录1 液体自动混合系统方案设计.................. 错误！未定义书签。
1.1 控制要求.............................................. 错误！未定义书签。
1.2 编程软件地址分配表.......................... 错误！未定义书签。
1.3 PLC外部电路接线图........................... 错误！未定义书签。
1.4 主电路连接图...................................... 错误！未定义书签。
1.5 控制程序.............................................. 错误！未定义书签。
2 液体自动混合系统的硬件设计.............. 错误！未定义书签。
摘要本文以两种液体的混合罐装控制为例，将两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别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，从控制系统的硬件组成、软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计要求、梯形图设计、外部链接通系列可编程控制器的硬件讯等)，PLC的产生和定义、过程控制的发展， FX2N掌握，PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较，整个系统各个部分介绍和讲解PLC的过程控制指令PID指令来精确控制各项参数，旨在对其中的设计和制作过程做简单的介绍和说明。
关键词：液体混合系统周期控制梯形图FX系列PLC PID参数 PID2N指令AbstractThe request is to a certain proportion by the three liquid mixture,stirring after the motor to reach a certain temperature can be mixed containers of liquids output,and form a cycle.Liquid hybrid systems of control designed taking into account the continuity of its action and charged with various equipment moves between the interrelated,and for different working conditions,and make the appropriate motor control output,thus realizing the liquid hybrid systems from the first liquid added to the mixture to complete the output of such a cycle control of the program.Designed to liquid mixed as the central control system,control system from the hardware components,software system to choose the design process (including design,design process,design requirements,the ladder design,external communications link,etc.),PLC creation and definition, process control development, FX2N series PLC hardware control, PID tuning parameters and various parameters of the control performance comparison,the entire system, introduce and explain the various parts of the PLC process control commands PID instruction to control the parameters precisely.Which seeks to the design and production process of doing brief introduction and description.Keywords：.Liquid hybrid systems cycle control ladder design FX2N series PLC PID parameters PID instruction目录摘要...................................................................................................................... - 1 - ABSTRACT……………………………………………………………………- 1 - 绪论...................................................................................................................... - 4 - 元件介绍及硬件电路设计................................................................................ - 13 - 3.1 三菱PLC控制系统 ................................................................................... - 13 - 3.1.1 CPU模块.................................................................................................. - 13 - 3.1.2 I/O模块 .................................................................................................... - 14 - 3.1.3电源模块................................................................................................... - 14 - 3.4 电磁流量计................................................................................................. - 18 -3.5模拟量输入输出模块.................................................................................. - 19 -4.1 软件设计思想............................................................................................. - 22 - 4.2 PID调节的各个环节及其调节过程 ......................................................... - 24 - 4.2.1比例控制及其调节过程........................................................................... - 25 - 4.2.2比例积分调节........................................................................................... - 26 - 4.2.3比例积分微分调节................................................................................... - 26 - 4.3 三菱FX2系列PLC中PID指令的使用.................................................. - 27 - 4.4 在PLC中的PID控制的编程................................................................... - 28 - 4.4.1回路的输入输出变量的转换和标准化....................... 错误！未定义书签。
基于PLC的液体混料罐控制系统设计目录摘要 (1)关键字 (1)一、概述 (2)1.1液体混合系统的发展前景 (2)1.2液体混合系统的应用价值 (3)二、混料罐控制系统方案设计 (4)2.1 方案设计原则 (4)2.2 系统的总体设计要求 (4)2.3 总体结构设计方案 (5)2.4 控制对象分析 (5)三、混料罐控制系统的硬件设计 (6)3.1 选择PLC............................................. . (6)3.2 选择接触器 (7)3.3 选择搅拌电机 (8)3.4 小型三极断路器的选择 (9)3.5 液位传感器的选择 (10)3.6 选择电磁阀 (11)3.7 选择热继电器 (12)3.8 PLC I/O点分配 (12)3.9 主电路的设计 (13)四、混料罐控制系统的程序设计 (15)4.1 分析控制要求 (15)4.2 梯形图执行原理分析 (16)五、总结....................................................错误!未定义书签。
参考文献. (23)基于PLC的液体混料罐控制系统设计王峰 11机电13班摘要随着科技的发展，PLC的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。
强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机，方便的软件编程使他代替了继电器的繁杂连线，灵活、方便，效率高。
本设计主要是对两种液体混合搅拌机PLC控制系统的设计，在设计中针对控制对象：三只传感器监视容器高、中、低液位，设三电磁阀控制液体A、B输入与混合液体C输出，设搅拌电机M。
工艺流程是：启动后放入液体A至中液位后，关A，放液体B 至高液位，关B，启动搅拌电机M，当搅拌电机正反转3次后停止搅拌，开阀放出混合液体C，当到达低液位后延时2S放空后关阀，又重复上述过程，要求工作过程中按下停止按纽后搅拌器不立即停止工作，完成当前工作循环后再停止搅拌器。
课题：PLC控制两种液体自动混合的设计，
并进行模拟安装与调试。
一、液体混料控制装置：
二、液体混料控制工艺要求：
（1）初始状态：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。
（2）启动运行：按下启动按钮。
①电磁阀Y1闭合（Y1为ON），开始注入液体A，至液面高度为L2（此时L2和L3为
ON）时，停止注入（Y1为OFF），同时开启液体B电磁阀Y2（Y2为ON）注入液体B，当液面升至L1（L1为ON）时，停止注入（Y2为OFF）。
②停止液体B注入时，M=ON，开始搅拌混合时间为10s。
③停止搅拌后放出混合液体（Y4为ON），至液体高度为L3后，再经5s停止放液体。
三、考核要求：
（1）电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及PLC控制I/O（输入/输出）接线图，根据梯形图，列出指令表。
（2）PLC键盘操作：熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控制设备的动作要求进行模拟调试。
（3）通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，最好通电试验一次成功，并注意人身和设备安全。
（4）满分40分，考试时间240分钟。
四、准备要求：。
物理与电子工程学院《PLC编程及应用》课程设计报告书设计题目：基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计专业：自动化班级：XXX学生姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12 月18 日物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级：XXPLC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。
本文所介绍的多种液体混合的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，再通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：PLC；液位传感器；定时器；梯形图1 液体自动混合系统方案设计 (1)1.1 控制要求 (1)1.2 编程软件地址分配表 (1)1.3 PLC外部电路接线图 (2)1.4 主电路连接图 (2)1.5 控制程序 (3)2 液体自动混合系统的硬件设计 (4)2.1 硬件选型 (4)2.2 主电路的设计 (5)2.3 液体混合控制系统示意 (6)3液体自动混合系统的软件设计 (7)3.1 PLC控制的相关流程图 (7)3.2 可编程控制器梯形图 (7)4.1 系统模拟调试 (9)4.2 系统联机调试 (9)5 心得体会 (12)参考文献 (13)1 液体自动混合系统方案设计1.1 控制要求本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。
两种液体的流入由阀门A和阀门B控制，混合液的流出由放液阀C控制。
搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。
本系统的工作原理如图1-1-1所示。
该液体自动混合搅拌系统的动作为：启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器H=I=L=OFF，搅拌电动机M=OFF。
首先，按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入。
当液面到达传感器I的位置时，关闭阀门A，同时打开阀门B使液体B流入。
当液面到达传感器H位置时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
图1-1-1 液体自动混合搅拌系统1.2 编程软件地址分配表I/O地址分配表表1-2-1所示，根据设计要求，应该有6个输入信号，4个输出信号。
表1-2-1 I/O地址分配表1.3 PLC外部电路接线图液体自动混合搅拌系统的PLC外部接线图如图1-3-1所示。
图1-3-1 PLC外部接线图1.4 主电路连接图液体自动混合搅拌系统的主电路连接图如图1-4-1所示。
图1-4-1 主电路连接图1.5 控制程序网络1:按下启动按钮,阀门A电磁阀打开，液体A流入容器。
网络2：当液位达到I时，即SL3=SL2=ON时，关闭阀门A，同时阀门B电磁阀打开，液体B流入容器。
网络3：当液位达到H时，即SL1=SL3=SL2=ON时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
网络4：。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
网络5：当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
网络6：在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
2 液体自动混合系统的硬件设计2.1 硬件选型通过分析控制任务，如不考虑产量显示，则共需要5个数字量输入和7个数字量输出，CPU型号可以选择S7-200PLC的CPU224（本机上有14个数字量输入和10个数字量输出）。
由于系统需要显示灌装的灌数，产量上限为1600，可以使用4个带译码电路的BCD数码显示管显示灌装产量，这样就另外需要16点数字量输出。
可以使用2个数字量输出扩展模块EM22（DC24V）或使用一个数字量输入/输出混合扩展模块EM233(DI16/DO16*DC24V)。
SL1(L)、SL2(I)、SL3(H)为3个液位传感器，液体淹没时接通。
进液阀QO.1、QO.2分别控制A液体和B液体进液，出液阀Q0.3控制混合液体出液。
该系统所使用的输入输出设备的I/O分配如表2-1-1所示。
表2-1-1 输入和输出设备I/O分配表输入输出I1.0 启动按钮SB1 Q0.1 液体A电磁阀Y1I1.1 停止按钮SB2 Q0.2 液体B电磁阀Y2I1.2 低液面传感器SL1 Q0.3 混合液电磁阀Y4I1.3 中液面传感器SL2 Q0.0 搅动电动机接触器I1.4 高液面传感器SL3根据表2-1-1输入和输出设备及I/O点分配表画出图2-1-1 I/O主要接线图如下:启动按钮SB1、停止按钮SB2分别由I1.0和I1.1控制。
图2-1-1 I/O 接线图2.2 主电路的设计根据以上所选的CJX1-9，220V 型接触器、DZ47-63系列小型断路器、JR16B-60/3D 型热继电器和型号为Y90S-6/0.75KW 的电动机可画出其硬件电气原理图如图2-2-1所示。
其中本次设计中的混合液体搅拌由电动机M 启动。
带有短路保护、过载保护等，短路保护由FU 熔断器来实现保护功能，过载保护由FR 热继电器来实现其保护功能。
FRKMFU1QS图2-2-1主电路2.3 液体混合控制系统示意本设计为两种液体混合搅拌控制，其元件、要求如下：1.初始状态开始排放混合液体阀Y4打开延时10S后自动关闭2.启动操作按下启动按钮SB1，液体装置开始按以下顺序工作：（1）进液阀Y1打开，A液体流入容器，液位上升。
（2）当液位上升到SL2（I）处时，进液阀Y1关闭，A液体停止流入，同时打开进液阀Y2，B液体开始流入容器。
（3）当液位上升到SL3（H）处，进液阀Y2关闭，B液体停止流入，同时搅拌电动机开始工作。
（4）当搅拌电机定时搅拌20S后制动停止搅拌，同时Y4打开，开始放液，液位开始下降。
（5）当液位下降到SL1（L）处时，开始计时10秒后关闭放液阀Y4，自动开始下一个循环。
3.停止操作工作中，若按下停止按钮SB2，装置不会立即停止，而是完成当前工作循环后再停止。
如图2-4-1所示，S L1（L）、SL2（I）、SL3（H）为3个液位传感器，液体淹没时接通。
进液阀Y1、Y2分别控制液体A和液体B进液，出液阀Y4控制混合液体出液。
液体液体BSL3(H)SL2(I)SL1(L)图2-4-1 搅拌系统示意图3液体自动混合系统的软件设计3.1 PLC控制的相关流程图液体自动混合的控制是比较复杂的，要满足控制的要求，要不断处理各种定时信号。
液体混合动作的循环过程为：开阀门Y1-一关阀门Y1-开阀门Y2-关阀门Y2-搅拌一定时一放液体一定时一关阀门Y4-停止一个循环。
同时在程序设计过程中应遵循定时原则。
软件流程图，如图3-1-1所示。
图3-1-1程序流程图3.2 可编程控制器梯形图标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点1. 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。
2. 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3. 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。
4. 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。
5. PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
功能左边画输入、右边画输出。
根据流程图，分析画出梯形图如3-2-1所示。
Q0.1Q0.1T38Q0.0M0.0Q0.4Q0.2Q0.2I1.0I1.1M0.0M0.0M0.0Q0.2Q0.0I1.1I1.3网络1网络2网络3( )( ) ( )I1.4Q0.4M0.0Q0.0Q0.0Q0.0T37INTON 100msT37T38M0.0Q0.4I1.2T38Q0.4M0.0M0.1M0.1M0.1T38INTON 100msPTPT+100网络4网络5网络6网络7网络8Q0.4( )( )( )+100图3-2-1梯形图梯形图分析：1.初始状态当装置投入运行时，进液阀QO.1、QO.2关闭，出液阀QO.3 打开10秒将容器中的残存液体放空后关闭。
2.启动操作按下启动按钮SB1，液体装置开始按以下顺序工作：进液阀QO.1打开，A液体流入容器，液位上升。
当液位上升到SL2（I）处时，进液阀QO.1关闭，A液体停止流入，同时打开进液阀QO.2，B液体开始流入容器。
当液位上升到SL3（H）处，进液阀QO.2关闭，B液体停止流入，同时搅拌电动机开始工作。
当搅拌电机定时搅拌10S后制动停止搅拌，同时QO.3打开，开始放液，液位开始下降。
当液位不能下降到SL1（L）处时，开始计时10秒后关闭放液阀QO.3，自动开始下一个循环。
3.停止操作工作中，若按下停止按钮SB2，待整个循环进行到结束，即待灌内液体排完，切断Y4，不再接通Y1，停止Y1，停止工作。
4 系统调试4.1 系统模拟调试根据所设计的关于搅拌控制的梯形图，选用PLC的S7_200的仿真软件进行仿真。
具体步骤如下：1．首先把仿真软件的CPU更改为CPU226（点CONFIGURACION—TIPO DE CPU，然后点Accepter）2．导入梯形图3．点击运行4．进行调试观察仿真软件上的灯是否按照程序要求依次点亮，延时是否准确。
是就说明程序正确，不是就说明程序还存在问题。
4.2 系统联机调试PLC与上位计算机的通讯可以利用高级语言编程来实现，但是用户必须熟悉互连的PLC及PLC网络采用的通信协议，严格的按照通信协议规定为计算机编写通信程序，其对用户要求较高，而采用工控组态软件实现PLC与上位计算机之间的通讯，则相对简单，因为工控组态软件中一般都提供了相关设备的通讯驱动程序，西门子公司的S7系列PLC与工控组态软件、组态王之间可进行连接实现PLC与上位计算机之间的通讯。
下面介绍组态王6.5与S7-200 PLC 之间通讯的实现步骤。
