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1、.应门匚学院 毕业设计论文）愈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：一学号：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：年月日I基于PLC的搅拌机捽制系统设计基于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技术来实现的。先是根据需求画出工艺流程图，再
2、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，自动控制底门工学院毕业设计（论文）BasedonPLCthemixercontrolsyste
3、mAbstractMixerasanintegralpanoftliemodernindustry,withthesupportofmodernteclmologyblendergotgreaterdevelopment,previousnuxeriscomposedofrelaycontrol,systemisrelativelycomplicated,theresponsespeedisslow.DuetotherapiddevelopmentofmodernPLCcontrolteclmology,thesoftwarecouldreplacerelaysystem,therefore,
4、moreandmorecompaniesandfactoriesallusePLCasthecontrolofthemixersystem.ThisdesignistousePLCtechnologytorealizethemamcontioloftliemixingsystem.Firstiscarriesontheprocessofsystemdesign,haidwaieconfigurationaccoidmgtoprocessflowdesign,andtliendesignthesystemoftliemaincircuit,controlcircuit,soastoaclueve
5、controllequuements.Thenaccordmgtothelequuementofthecontrolsoftwaredesign,inordertoachievetheautomaticcontioloftheliquidmixingsystemPLCcontrolteclmologyareadoptedintliisdesign.IiicludmgPLC,motor,solenoidvalve,pump,liquidleveltiansniittercomponentsselection,etc.Collectedintheliquidleveltransmittersite
6、liquidlevelheightwillbetiansniittedtothePLC,andtluoughthePLClogicofdataprocessing,andthensendtherequirementsoftliecontrolcommand,promptingtliecompletecommandcontrolsystem.Soastoachievetheaimofreducingmanufacturingcostsandmaintenancecosts.Keywords:PLC.Mixer.Liquidleveltransmitter,automaticcontrolni底门
7、工学院毕业设计（论文）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案32. 1搅拌机控制系统的组成32.1 搅拌机控制系统的设计内容32.2 搅拌机控制系统总体结构设计方案32.3 搅拌机控制系统的基本运行原理42.4 搅拌机控制系统的需求分析52.5 搅拌机控制的自动化控制概述52.6 .1PLC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74. 1.2电磁阀的选择75. 1.3液位传感器的选择86.
8、1.4变频器的选择87. 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113.4 .2搅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. 2PLC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145. 3.2系统的自动入液控制146. 3.3系统的自动加热部分157. 3.4搅拌机出液控制168. 3.5检测电路16第五章仿真及调试184.4 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
9、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25#底门工学院毕业设计（论文）第一章绪论随着工业发展速度的加快，人们越来越注重科学、稳定、简便以及安全的工业生产方式。生产方式乂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
10、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
11、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。由于工业的快速发展，
12、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
13、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LO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。#第二章基于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。图27撞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
14、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，搅拌均匀后，出液阀C打开
15、混合液体流出，当液位的位置到下限位时,再使阀C继续保持打开的状态，使混合液体流干净，再开始新一轮的循环。2.3搅拌机控制系统总体结构设计方案在图2-2中的上、中、下液位传感器只有当液体淹没时才会接通，液体A、B电磁阀和C电磁阀分别由YV1、YV2、YV3控制的，M为搅拌电机，如下图所示：2. 4搅拌机控制系统的基本运行原理如图2-2中所示分为上限位SL1（上）、中限位SL2（中）、下限位SL3（下）3个液位传感器，被淹没时接通信号为ON。电磁阀线圈通电时打开。其中液体A和液体B的进液分别由进液阀A和B控制，混合液体的液出由出液阀C控制。（1）起始操作：为了确保搅拌容器是空的，不残留前次混合液体，在运行时，进液阀A和B处于关闭状态，此时出液阀C打开，使容器中所残存液体放空，放空后出液阀C关闭。（2）打开启动按钮，进液阀A打开，A液体注入，液体高度持续上升。（3）当液位高度到中限位SL2（中）时，开关量变为ON,A液体立即停止注入，同时打开进液阀B,B液体便开始注。（4）当液位高度至上限位SL1（上）处，进液阀B立即关闭，B液体注入停止，同时电动机便开始工作。（5）电动机带动搅拌器搅动液体，混合搅拌时间设定60s。（6）当电机搅拌到达设定时间后，电机线圈失电打开，停止工作，此时出液阀C打开，液位开始下降。（7）当
