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1、多种液体自动混合系统多种液体自动混合系统班 级：高机电 0902姓 名： 刘志 日 期： 2011-6-26 指导教师：侯 姗 摘摘 要：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“
2、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，最终实现题目要求。 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， 电磁阀 Y1闭合（Q0.1为 ON） ，开始注入液体 A，至液面高度为 L3（此时 L3为 ON）时，停止注入（Q0.1为 OFF）同时开启液体 B 电磁阀Y2（Q0.2为 ON）注入液体 B，当液面升至 L2（L2为 ON）时，停止注入（Q0.2为 OFF）同时开启液体 C 电磁阀 Y3（Q0.3为 ON）注入液体 C，当液面升至
3、L1（L1为 ON）时，停止注入（Q0.3为 OFF） 。 停止液体 C 注入时，开启搅拌机，搅拌混合时间为10s。 停止搅拌后放出混合液体（Q0.4为 ON） ，至液体高度降为 L3后，再经5s 停止放出（Q0.4为 OFF） 。 混合控制完成后，如果没有按下停止按钮，进入第一步开始循环。任何时候按下停止键，在当前操作完毕后，停止操作，回到初始状态。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：多种液体，混合装置，自动控制目 录一、课题背 景11、课题背景12、研究目的和意义 13
4、、本文的主要工作2二、设计任务21、设计思路22、设计实现的功能3三、设计过程31、控制要求32、I/O 分配表 43、接线图5四、程序 61、梯形图62、语句表7五、调试81、故障分析82、改进措施9六、工程预算9七、设计思考 10八、参考文献11一、课题背景（一） 、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
5、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。设计的多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。（二） 、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
6、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
7、期的工作，并循环。5、本系统采用 PLC 是基于以下两个原因：（1）PLC 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。（三） 、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 PL
8、C 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多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、设计任务（一） 、 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：我做的系统为多种液体自动混合，需要对各种液体的液面的高度监控，因
9、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5s 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。（二） 、 设计实现的功能多种液体自动混合系统的成功，
10、将在化工、食品等诸多工业生产中具有极其重要的意义。液体混料的精确和均匀性是产品质量的关键，同样是产品质量一致性的保障，混合系统的成功将使混合装置消除在配料才、混料等阶段存在的诸多不确定因素消失，保证产品质量，减少了生产废品与人工的投入，降低了生产成本，节约了生产时间，提高了生产效率和产品质量。（三） 、 所选设备1、所选设备：（1）选择 CPU:CPU314C-2 DP（2）电磁阀（3）搅拌电动机（4）液面传感器三、设计过程（一） 、控制要求1、初始状态容器是空的，Y1、Y2、Y3、Y4电磁阀和搅拌机 M 均为 OFF，液面传感器L1、L2、L3均为 OFF。2、操作控制按下启动按钮，开始下列
11、操作：（1）电磁阀 Y1闭合（Q0.1为 ON） ，开始注入液体 A，至液面高度为 L3（此时L3为 ON）时，停止注入（Q0.1为 OFF）同时开启液体 B 电磁阀 Y2（Q0.2为 ON）注入液体 B，当液面升至 L2（L2为 ON）时，停止注入（Q0.2为 OFF）同时开启液体 C 电磁阀 Y3（Q0.3为 ON）注入液体 C，当液面升至 L1（L1为 ON）时，停止注入（Q0.3为 OFF） 。（2）停止液体 C 注入时，开启搅拌机，搅拌混合时间为10s。（3）停止搅拌后放出混合液体（Q0.4为 ON） ，至液体高度降为 L3后，再经5s停止放出（Q0.4为 OFF） 。（4）混合控制
12、完成后，如果没有按下停止按钮，进入第一步开始循环。任何时候按下停止键，在当前操作完毕后，停止操作，回到初始状态。（二） 、I/O 分配表 1、开关量输入：序号点号符号意义1I0.0K6启动按钮2I0.1K7停止按钮3I0.2L1开关 L14I0.3L2开关 L25I0.4L3开关 L32、开关量输出：序号点号符号意义1Q0.1Y1电磁阀 Y12Q0.2Y2电磁阀 Y23Q0.3Y3电磁电 Y34Q0.4Y4磁阀阀 Y45Q0.5M搅拌电动机 M（三） 、接线图四、程序1.梯形图2、语句表 ， ，五、调试1、故障分析(1)检查 PLC 能否完成1个工作流程?不能：程序错误解决方案：程序重编(2)
13、检查 PLC 能否从最后1步（Y4）回到第1步(Y1)开始新一轮循环?不能：程序错误解决方案：程序重编（3）检查 PLC 能否实现连续运行？不能：程序错误解决方案：程序重编 2、改进措施编一个更好的程序四、工程预算序号序号 名称名称数数量量估价估价1YSXK-PLC10 型 PLC 高级电工综合实训考核装置1台120002PLC 挂箱1个603PLC 通讯电缆1根104安装编程软件的计算机1台54005多种液体自动混合控制系统单元一套306跨接线若干10合计约 18000五、设计思考通过这次设计实践，我对 PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到 PLC 中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个在调试中出现的问题，我们对 PLC 的理解得到
