用PLC构成液体混合控制系统

摘要以两种液体的混合控制为例，将两种液体按一定比例混合，经过电动机搅拌混合均匀后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作简单的介绍和说明。

设计采用PLC去实现设计要求。

本次设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有：（1）使液体混合能实现安全、高效；（2）满足液体混合的各项技术要求；（3）具体内容包括多种液体混合控制方案的设计等等。

本课题应解决的主要问题是如何使PLC实现多液体的混合控制功能、在相关的文献当中用PLC对液体混合控制的研究尚不多见，以致人们难以根据他的具体情况正确选用参数进行系统控制、也就难以满足提高质量和效率、降低成本的要求，本设计就是基于以上问题进行的一些探索。

关键词：多种液体、混合装置、自动控制目录1绪论…………………………………………………………………………………………2多种液体混合控制系统设计………………………………………………………2.1 方案设计………………………………………………………………………………2.2 方案的介绍……………………………………………………………………………3 硬件电路设计……………………………………………………………………………3.1 总体结构………………………………………………………………………………3.2 液位传感器的选择…………………………………………………………………3.3 搅拌电机的选择……………………………………………………………………3.4 电磁阀的选择…………………………………………………………………………3.5 PLC的选择……………………………………………………………………………3.6 PLC输入、输出口的分配…………………………………………………………3.7 液体混合装置输入、输出接线……………………………………………………4 软件电路设计……………………………………………………………………………4.1 程序框图………………………………………………………………………………4.2 根据控制要求和I/O地址编址的控制梯形图…………………………………4.3 语句表…………………………………………………………………………………5 结束语………………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………1绪论为了提高产品质量、缩短生长周期、适应厂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，多种液体混合控制是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分.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具有混合精确、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，中小型企业实现多种液体混合自动控制，从而达到液体混合的目的，液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题.借助实验室设备熟悉工业生产中PLC的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理、熟悉其编程方式、而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中、适合大中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便以学以致用。

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。

一、实验目的1. 了解液体混合装置的结构和工作原理；2. 掌握PLC控制系统的基本原理和应用；3. 学会使用PLC技术实现对液体混合过程的自动化控制；4. 提高动手能力和实验技能。

二、实验原理液体混合装置主要用于将两种或多种液体按照一定比例进行混合。

实验中，我们采用PLC控制系统实现对液体混合过程的自动化控制。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业控制领域的电子设备，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程灵活等优点。

实验原理如下：1. 通过传感器采集液体混合装置的液位、温度等参数；2. 将传感器采集的信号传输至PLC控制器；3. PLC控制器根据预设的控制程序，对电磁阀、搅拌机等执行机构进行控制，实现对液体混合过程的自动化控制；4. 通过人机界面实时显示液体混合装置的运行状态。

三、实验设备1. PLC控制器（如S7-200系列）；2. 传感器（如液位传感器、温度传感器）；3. 电磁阀、搅拌机等执行机构；4. 实验装置（含液体混合容器、连接导线等）；5. 编程软件（如STEP 7-Micro/WIN）；6. 计算机等辅助设备。

四、实验步骤1. 连接实验装置，确保各部件连接正确；2. 在PLC控制器中编写控制程序，实现对液体混合过程的自动化控制；3. 通过编程软件将控制程序下载至PLC控制器；4. 设置PLC控制器的运行参数，如液位、温度等；5. 启动实验装置，观察液体混合过程；6. 调整控制参数，优化液体混合效果；7. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 液体混合装置的液位传感器能够准确采集液位信息，并将信号传输至PLC控制器；2. PLC控制器根据预设的控制程序，对电磁阀、搅拌机等执行机构进行控制，实现了液体混合过程的自动化控制；3. 实验过程中，通过调整控制参数，优化了液体混合效果；4. 实验结果表明，PLC控制系统在液体混合过程中具有较好的控制性能。

六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了液体混合装置的结构和工作原理；2. 掌握了PLC控制系统的基本原理和应用；3. 学会了使用PLC技术实现对液体混合过程的自动化控制；4. 提高了动手能力和实验技能。