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1、南通纺织职业技术学院毕业设计（论文）基于PLC的反应釜搅拌装置控制系统设计 班 级 0 9机 电 3 专 业 机电一体化技术 教 学 系 机 电 系 指导老师 完成时间 2011 年 10月 16 日至 2012年 05 月 10日w摘要本论题是对液体混合装置的自动控制，实现液体混合装置的自动混合等控制功能。在本设计的梯形图中大量运用定时器和继电器来实现自动控制，在PLC程序设计的基础上结合有关的外围设备形成一个易于工业控制的系统整体，结合易于扩展其功能的原则而设计。本监控系统采用PLC为控制核心，具备自动混合两种液体的功能， 由传感器检测储藏罐中的液面高度，按顺序加入A和B两种液体，搅拌40
2、s后放出混合液体。我们采用世纪星组态软件来实现液体混合装置的仿真设计。在论题设计中主要进行的是设备的基本机构图，混合装置控制的模拟实验面板图，PLC的选型，外部硬件接线图，以及绘制所要实现的功能图，进而在仿真调试，输出对应的指令表；在世纪星组态软件中设计监控的人机界面，对于储藏罐以及传感器和电磁阀和流动块的属性设置，最后将PLC中的程序同步到世纪星中，进行仿真调试，实现界面的实时监控，以及实时监测。关键词： 液体自动混合，可编程控制器PLC，世纪星组态软件。AbstractThis thesis is the automatic control of liquid mixing device
3、to achieve the automatic mixing of liquid mixing device such as control functions. In the design of the ladder in the extensive use of timers and relays to achieve automatic control, the PLC program design based on the combination of the peripheral formation of an easy-to industrial control systems
4、as a whole, in principle easy to extend its functionality and design. The control system uses PLC for the control of the core, with automatic function of mixing two liquids, the sensors detect the liquid level in storage tanks, in order to join the two liquids A and B, mixing 20s after the release o
5、f the liquid mixture. Century Star configuration software we use to achieve the simulation of liquid mixing device design.In curriculum design for the main equipment of the basic organizational chart, mixing device control panel simulation diagram, PLC selection, external hardware, wiring diagram, a
6、nd the mapping function map to be achieved, then the simulation debugging, output the corresponding instruction table; star of the century in the configuration software to monitor human-machine interface design, as well as for storage tanks and flow sensor and solenoid valve block property is set, t
7、he final program in the PLC will be synchronized to star in the century, simulation debugging interface to achieve real-time monitoring, and real-time monitoring.Keywords: liquid automatic mixing, programmable controller PLC, Century Star configuration software.目 录摘要.IAbstract.II前言.11两种液体的反应釜混合搅拌装置.
8、21.1液体混合搅拌装置简介21.2液体混合搅拌装置优点21.3搅拌装置工作过程分析.31.3.1工艺流程概述31.3.2工艺流程图42液体混合装置控制系统硬件设计.52.1 PLC的由来及其定义52.2 PLC的发展62.3 PLC型号选择72.4 三菱PLC保养及维护82.4.1保养规程82.4.2设备定期清扫的规定82.4.3检修前准备、检修规程82.4.4设备拆装顺序及方法82.5 I/O分配表92.6外部接线图以及控制要求93液体混合装置控制系统软件设计.103.1 混合搅拌装置状态转移图（SFC图）103.2液体混合搅拌PLC程序设计113.3混合搅拌系统指令表134基于世纪星的液
9、体混合控制系统仿真设计.134.1工程组态软件种类及发展前途134.1.1 工程组态软件种类134.1.2工程组态软件发展前途144.2世纪星工程组态软件简介154.3人机界面设计174.3.1打开世纪星进入操作界面174.3.2 硬件设计174.3.3变量数据库设计204.3.4程序启动语言命令224.4 混合搅拌组态软件程序设计234.5 世纪星与PLC设备连接234.6模拟运行系统设计254.6.1 放入液体A模拟动画254.6.2 放入液体B模拟动画面264.6.3 排放混合液模拟画面27结束语.29致 谢.30参考文献.31前言当今，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为可编程控制
10、器的小电脑在为我们服务，可编程控制器的应用非常广泛，它在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，等各测、控制领域都发挥着举足轻重的作用。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。作为机械电子专业的大学生必须掌握好可编程控制器方面的知识。所以在本次课程设计中选择是基于世纪星组态软件控制的PLC液体混合监控系统。另外选择世纪星是因为世纪星组态软件由开发系统（CSMaker）和运行系统（CSViewer）两部分
11、组成。CSMaker 和 CSViewer 是各自独立的，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。通常新型的工业自动控制系统被划分为控制、监控、管理三个层次结构。监控层的硬件以IPC为主,其软件采用工业组态软件,实现完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能;控制层多以可编程控制器(PLC)为主。PLC适合工业现场的要求,可靠性高、抗干扰能力强,是当今发展非常迅速的工业自动化装置。在现阶段工业控制中，我们更多想要的是一个界面友好的检测平台，而在目前的研究阶段上看来， PLC与组态
12、软件联合应用，可组成目前较为流行的监控系统。而且还可以利用现有的计算机资源,在计算机上通过组态软件的工作界面和功能来仿真现场控制对象,进行PLC的虚拟控制，这些都是很有实际意义的。1两种液体的反应釜混合搅拌装置1.1液体混合搅拌装置简介混合搅拌器控制：两种液体混合搅拌装置如下所示，途中H、L、I为液面传感器，X1、X2、X3为三个电磁阀，分别通入液体A和液体B，或放出搅拌好的混合液，M为搅拌电机。其工作过程为：启动搅拌机之前，容器是空的，各阀门关闭（X1=X2=X3=OFF），搅拌电机M=OFF。搅拌器开始工作时，先按下启动按钮，阀门X1打开，开始放入液体A。当液面经过传感器L时，使L=ON，并继续注入液体A，直到液面经过传感器I时，使X1=OFF，X2=ON，停送液体A，注入液体B。当液面到达H时，关闭阀门X，即X2=OFF,M=ON，开始搅拌，20s后，搅拌停止，即M=OFF，X3=ON，开始放出混合液体。当液面低于L时，L=OFF，经延时2s，以确保容器中的液体放空，关闭阀门X3即X3=OFF，只有当前操作处理完毕后，才停止工作，即停在初始状态上，具体控制如图1.1。图1.1 装置示意图
