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1、厦门工学院 毕业设计（论文）厦门工学院本科生毕业设计（论文） 题 目： 基于PLC的搅拌机控制系统 姓 名： 刘佳盛 学 号： 1208102022 系 别： 电气工程 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 12级电气2班 指导教师： 黄永杰 年 月 日基于PLC的搅拌机控制系统摘要搅拌机作为现代工业中不可缺少的部分，在现代技术的支持下搅拌机得到了较大的发展，以前的搅拌机都是由继电器控制组成，系统相对来说比较复杂，响应速度缓慢。由于现代PLC控制技术的迅速发展，采用软件就可以取代继电器系统，所以，越来越多的企业和工厂都选用PLC作为对搅拌机的系统的控制。该课题设计的主要控制是运用可编程控制的
2、技术来实现的。先是根据需求画出工艺流程图，再按照工艺流程图来设计硬件配置，最后是根据设计要求进行系统的主要电路和控制电路的设计，从而达到系统的控制要求。然后再按照控制的要求进行软件部分的设计，为了将自动化控制加入系统中，该设计是运用PLC来控制主要的电路。其中包括PLC、电动机、电磁阀、泵、液位变送器等元件的选型。其中液位传送器负责收集搅拌容器中液位的实时高度，再将采集到的信息转化后送给PLC，PLC再对数据进行分析，然后根据程序输出控制命令，进而促使整个系统按要求进程。从而达到降低制造成本和维护成本的目的。关键词：PLC，搅拌机，液位变送器，自动控制IBased on PLC the mix
3、er control systemAbstractMixer as an integral part of the modern industry, with the support of modern technology blender got greater development, previous mixer is composed of relay control, system is relatively complicated, the response speed is slow. Due to the rapid development of modern PLC cont
4、rol technology, the software could replace relay system, therefore, more and more companies and factories all use PLC as the control of the mixer system.This design is to use PLC technology to realize the main control of the mixing system. First is carries on the process of system design, hardware c
5、onfiguration according toprocess flow design, and then design the system of the main circuit, control circuit, so as to achieve control requirements. Then according to the requirement of the control software design, in order to achieve the automatic control of the liquid mixing system PLC control te
6、chnology are adopted in this design. Including PLC, motor, solenoid valve, pump, liquid level transmitter components selection, etc. Collected in the liquid level transmitter site liquid level height will be transmitted to the PLC, and through the PLC logic of data processing, and then send the requ
7、irements of the control command, prompting the complete command control system. So as to achieve the aim of reducing manufacturing costs and maintenance costs. Key words: PLC,Mixer,Liquid level transmitter,automatic control1目 录第一章 绪论11.1设计搅拌机控制系统的目的11.2 设计搅拌机控制系统的意义11.3 本设计的主要工作2第二章 基于PLC的搅拌机控制系统总体方
8、案32.1 搅拌机控制系统的组成32.2 搅拌机控制系统的设计内容32.3 搅拌机控制系统总体结构设计方案32.4 搅拌机控制系统的基本运行原理42.5 搅拌机控制系统的需求分析52.6 搅拌机控制的自动化控制概述52.6.1 PLC应用方面的特点5第三章 基于PLC的搅拌机控制系统的硬件部分73.1 搅拌机控制系统的硬件选型73.1.1搅拌机控制系统的PLC选型73.1.2 电磁阀的选择73.1.3 液位传感器的选择83.1.4 变频器的选择83.1.5 搅拌电动机的选择93.2 搅拌机系统硬件结构93.3 搅拌机控制系统的主电路设计103.3.1 搅拌机控制系统的检测电路113.3.2 搅
9、拌机控制系统的控制部分11第四章 搅拌机控制系统的软件设计124.1 搅拌机控制系统的工作流程124.2 PLC的I/O分配134.3 搅拌机控制系统梯形图的设计134.3.1 系统的启动停止144.3.2 系统的自动入液控制144.3.3 系统的自动加热部分154.3.4搅拌机出液控制164.3.5 检测电路16第五章 仿真及调试185.1 仿真软件的简介185.2 软件编程的仿真195.2.1 系统的正确运行195.2.2 仿真调试的误区205.3 仿真调试结果21总结22参考文献23谢辞24附录 基于PLC的搅拌机控制系统程序梯形图25III第一章 绪论 随着工业发展速度的加快，人们越来
10、越注重科学、稳定、简便以及安全的工业生产方式。生产方式又依赖于生产机器的稳定、可靠、高效的运行，而这样子的运行是可以通过一定的技术手段对生产设备进行改善来达到实现的。目前大部分的企业对液体搅拌系统都是采用继电器技术进行控制，这种方法不仅消耗大，而且搅拌效果也很难达到设计要求，这使得企业的能源和资源不能得到充分的利用。随着计算机技术的飞速发展起来，生产厂家对生产的自动化水平有了更高的需求，因此，对搅拌机系统应该加以改进。经过不断的改良后，一款基于PLC的搅拌机控制系统出现，它既可以灵活的根据设计的要求进行混合材料，并且还能达到节能、高效、环保的目的。1.1设计搅拌机控制系统的目的近年来随着我国经
11、济的飞速发展，工厂机器制造业进程不断的加快，功能的需求也逐渐增加。搅拌已经成为了现代工业制造不可缺少的部分，由继电器控制组成的搅拌机，因为系统比较复杂，反应速度也跟不上工序的需求，应此，需要一款更加高效的控制装置来代替继电器为主的系统控制。伴随着技术的进步、工艺的改进、系统的完善以及人类需求的增加，对于搅拌机的控制便有了更高的要求，本系统就是一款具多功能的搅拌机控制系统，设计中将自动控制的方式融入其中，不仅减少了人员的使用，而且还减轻了员工的日常工作强度，不仅很好的提高了人员的使用效率，而且还能在工作环境恶劣的行业中进行工作，具有良好的经济和社会效益，逐步提高了系统的自动控制的水平。1.2 设
12、计搅拌机控制系统的意义本系统的设计就是将搅拌机工业化的自动性能进行控制，搅拌机的自动化设计，不但可以对液体搅拌过程的每个部分进行准确的自动控制，并且还能很大程度的降低生产成本，这样便可以直接的用在现场作业，对现场人员的要求也不是很高，对企业提高自动化管理水平具有很大的帮助，同时也提高了生产线的使用寿命和流水线的工作效率，减轻了企业生产过程中的质量波动性。因此，搅拌机在未来的市场中具有广阔的发展前景。1由于工业的快速发展，技术的不断前进，自动化和智能化越来越多的被用在工业生产中。在化学、食品加工等行业的生产中，液体搅拌是不可缺少的重要环节，液体搅拌最重要的部分是保证原料的混合过程中的准确性，并要
13、求比例精准和保证原料充分混合。所以我自动化的搅拌机控制系统不管是从技术的角度或者发展的潜力来说都是具有深远的意义的。希望通过本次设计能够更加熟悉搅拌机在工业生产中的作用并且能够更好地运用。1.3 本设计的主要工作 本设计主要是基于PLC的搅拌机控制系统，设计步骤如下： (1) 深入对搅拌机结构组成和工作原理进行详细的了解。(2) 分析搅拌机控制系统的硬件结构，确定控制系统整体的设计思路。 (3) 确定好系统的整体控制，根据控制中要实现的要求进行I/O点数的设计，再根据要求选择PLC型号，编写I/O分布表或I/O端子的接线图。 (4) 根据控制要求画出流程图，学习使用编程软件，并且根据流程图编写
14、梯形图，然后进行编译调试。 (5) 学习使用仿真软件，并进行系统调试。第2章 基于PLC的搅拌机控制系统总体方案2.1 搅拌机控制系统的组成该系统的主要部分包括PLC、液位检测装置、CPU、电机、现场控制柜以及报警装置组成。系统控制图如图2-1所示。计算机PLC 液位装置报警装置 电机图2-1 搅拌机控制系统示意图液位传送器通过对现场液位的高度的采集后，并将其转换成电流信号传给PLC中心分析，PLC依据现场的状况以及外部输入的信号来控制搅拌机系统，并将信号传送至计算机中心处理，最后再显示操作指示如操作错误及发出报警。2.2 搅拌机控制系统的设计内容液体搅拌系统由进/出液阀、搅拌机组成。它先让两种液体流入搅拌机内，然后在搅拌机的搅拌下混合，最后出液阀打开，流出混合好的液体。两种原料液体进液时达到设定的液面时，进液阀立即停止放入液体，且搅拌机的搅拌时间可根据浓度不同而另行设计。 要搅拌混合两种液体，首先要确定搅拌机内无残留的液体，所以，在控制启动前，同时让出液阀打开，然后打开系统启动键，此时进液阀A打开液体进入，当液体在容器中的位置到中限位的时候入液阀关闭，使液体停止流入，同时B入液阀打开开始注液，当液体的位置在上限位时，液体停止注入，同时电动机开始工作，
