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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 系扌旨导老帀完成时间2011年血月_16_日至2012年05月10日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40s后放出混合液体。我们采用世纪星组态软件
2、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 to achieve the a
3、utomatic 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一to industrial control systems as a whole, in p
4、rinciple 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 of the liquid mix
5、ture. Century Star configuration soft ware we use to achieve the Simula tion of liquid mixing device desig n.In curriculum design for the main equipment of the basic organizational chart, mixing device control panel Simulation diagram, PLC selection, external hardware, wiring diagram, and the mappin
6、g function map to be achieved, then the Simulation debugging, output the corresponding ins true tion t able; star of the century in the conf igura tion soft ware to monitor human-machine int erf ace design, as well as for sto rage tanks and flow sensor and solenoid valve block property is set, the f
7、inal 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摘要IAbstractII前言11两种液体的反应釜混合搅拌装置21. 1液体混合搅拌装置
8、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3132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基于世纪星的液体混合控制系统仿真
9、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刖吕当今，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器的小电脑 在为我们服务，可编程
10、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) 两部分组成。CSMa
11、ker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与组态软件联合应
12、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，XI、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=0FFo搅拌器开始工作时，先按下启动按钮， 阀门XI打开，开始放入液体A。当液面经过传感器L时，使L=ON
13、,并继续注入 液体A,直到液面经过传感器I时，使X1=OFF, X2=0N,停送液体A,注入液体B。 当液面到达H时，关闭阀门X,即X2=0FF, M=ON,开始搅拌，20s后，搅拌停止, 即M=0FF, X3=0N,开始放出混合液体。当液面低于L吋，L=0FF,经延时 2s,以 确保容器中的液体放空，关闭阀门X3即X3=0FF,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。1. 2液体混合搅拌装置优点把多种原料再合适的吋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，但是现在随着吋代的发
14、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。具体优点如下：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期的工作，并循环控制。1. 3搅拌装置工作过程分析1. 3.1工艺流程概述操作工艺流程:按下启动按钮S
15、B1后，打开阀门XI,液体A流入反应罐；当中 限位传感器L被淹没变ON时，阀门XI关闭，阀门X2打开；当上限位传感器H被淹 没变ON时，阀门X2关闭，电机M开始运行，搅动液体,40S后停止搅动，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=0FFo 如已按下SB2,则只有当前操作处理完毕后，才停止工作，即停在初始状态上。 如未按下停止按钮SB2,则又打开阀门XI,开始下一次循环，具体过程如下：按下启动按钮SB1, X0的常开触点闭合，1得电并通过1常开触点自锁， 当X4常开触点闭合（即传感器L接触液面时），Y1继续得电，放入液体A。当液面上升到I时，传感器I触点接通，即Y2接通，X5置位，其常闭触点 打开，使Y1断电，Y1控制的电磁阀关闭，液体A停止流入；同时Y2常开触点 接通，使其控制输出的电磁阀接通，液体B电磁阀Y2打开，液体B流入。当液面上升到H时，H触点接通，即X6接通，X6其常闭打开，使Y2输出端 断开，Y2控制的电磁阀关闭，液体B停止注入，同时Y4和TO接通，搅拌电动 机开始工作。搅拌电机工作时，TO计时，40s后KM断开，搅拌电机停止工作。混合液电 磁阀Y3打开，放混合液体。当液面传感器L由接通变为断开吋，T1开始工作，2s后混合液体放完，T1 常开触点闭合，复位所用的内部继电
