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1、 本科毕业论文(设计)题 目 三种液体自动混合装置的PLC控制 学生姓名 学 号 系 别 电 子 系 年 级 2008级 专 业 物理学（师范） 指导教师 职 称 高级工程师 完成日期 2012年5月14日 毕业论文（设计）诚信声明书本人郑重声明：兹提交的毕业论文（设计）三种液体自动混合装置的PLC控制，是本人在指导老师 林丹阳 的指导下独立研究、撰写的成果；论文（设计）未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改研究数据，论文（设计）中所引用的文字、研究成果均已在论文（设计）中以明确的方式标明；在毕业论文（设计）工作过程中，本人恪守学术规范，遵守学校有关规定，依法享有和承担由此论文（设计）
2、产生的权利和责任。声明人（签名）：2012年 月 日摘要科学的迅猛发展使得对工厂生产设配操作的要求越来越严格，而且很多领域的生产环境都具有危险性，总总这些都表明以传统的人工操作是不能完成现今工厂的要求的。于是出现了PLC，及可编程控制器它具有易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，通过PLC的自动化控制便可完成人工手动不能完成的工作。本文利用电磁阀控制A、B、C三种液体按顺序流入容器，利用液面感应器来控制三种液体的流入量，利用电动搅拌机对混合液体进行搅匀，最后放出液体完成液体的混合工作。在第一部分对PLC做了简单的介绍让读者对PLC有了初步的概念。第二部分介绍实验
3、内容包括如何实现PLC对液体混合装置的控制。第三部分的程序设计通过梯形图语言程序实现三种液体按一定顺序一定比例进入到混合容器，进行搅匀后放出容器，然后进行循环操作。关键词：可编程序控制器、液体混合、自动控制、计算机技术。Abstract With the rapid development of the science of plant production distribution operation of the increasingly stringent requirements, and many areas of the production environment are dan
4、gerous, total these are shown to the traditional manual operation cannot complete the current factory requirements. So a PLC programmable controller, and it is easy to learn and understand the ladder diagram language, control flexibility, strong anti-interference ability, stable and reliable operati
5、on and other characteristics, through the PLC automation control can be completed manually is unable to complete the job. This paper uses the electromagnetic valve control A, B, C three liquids sequentially into the container, the liquid level sensor to control three kinds of liquid flow, using elec
6、tric mixer for mixing liquid mix, finally releasing liquid liquid mixing work. In the first part of the PLC to do a simple introduction for readers to PLC with an initial concept. The second part introduces the experimental contents, including how to implement PLC on liquid mixing device control. Th
7、e third part of the program design through the ladder diagram language program to achieve the three liquid according to a certain order of certain proportion into the mixing container, to mix after the release of the container, then cycle operation.Keywords: programmable controller, liquid mixing, a
8、utomatic control, computer technology.目 录一、 关于PLC的介绍- 5 -（一） PLC的发展史- 5 -（二） PLC对液体自动混合的控制- 10 -二、 如何实现PLC对液体混合装置的控制- 10 - （一） 原理示意图- 11 - （二） 控制操作过程- 11 - （三） 方案设计思路- 12 -三、 PLC程序的设计- 13 - （一） PLC硬件系统设计- 13 - （二） PLC软件系统设计- 15 - （三） 程序写入运行- 20 -四、 程序运行验证- 20 - （一） 模拟演示- 20 - （二） 故障分析与解决- 23 -五、 心得体
9、会- 23 -参考文献- 25 -附录1- 25 -附录2- 26 -致 谢- 28 - 一、 关于PLC的介绍（一） PLC的发展史1、PLC的定义PLC (Programmable Logic Controller),中文称为可编程控制器，早期的PLC被命名为PC (Programmable Controller),但是个人计算机（Personal Computer）的简称也是PC，所以后来才改其为PLC。PLC内部应用一类可编程器，外部都按照易于结合生产以及易于本生的扩充而设计的。 2、PLC的发展当美国研制出第一台PLC后，由于它的一系列优点，很快这项新技术就被其他国家所引进。也正是他
10、的简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等这一系列优点，尽管PLC问世时间不长，但发展迅速。加上后来微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术的不断进步，使得PLC发展更为快速。我们知道传统的工业控制系统是以继电器为主的，而PLC当时的出现也是以代替继电器而出现的，是将继电器的“硬接线”控制方式变为“软接线”的方式。这使得PLC便于安装，体积更是大大的减小，在没有那么多导线连接下使得能耗量也相应减小。而且在I/O接口电路上采用分立元件和中小规模集成电路以适应工业控制现场的要求，且存储器采用磁芯存储器，以及用人们所熟悉的梯形图的继电器控制线路方式来进
11、行对软件的编程，这便让PLC更加的简单易懂而且有故障提示和能重复使用，这是早期PLC出现的形势。进入20实际80年代到近期，PLC在软、硬件功能上都发生了巨大变化。如今的PLC已经能对大量开关量信号的逻辑控制，很强的数学运算、数据处理、运动控制、PID控制，PLC的大大推广实现了工厂自动化管理。本文正是利用PLC对开关量信号的逻辑控制来完成对多种液体自动混合装置的控制。 3、 PLC控制原理 PLC的基本结构PLC有很多总类，但他的内部结构和工作原理都差不多，他的工作原理如图11所示。假设把PLC看作为一个系统，外部的开关信号或模拟信号均为输入变量，它们经输入接口存到PLC内部的数据存储器中，
12、而后进过逻辑运算或数据处理以输出变量的形式送到输出接口，从而控制输出设备。a. 中央处理单元（CPU）中央处理单元(CPU)是PLC的核心部件，它的主要作用是：接收、存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，在程序运行过程中若发现错误，立即发出警报或者停止运行 图11 PLC硬件结构组成框图 将接收到的数据保存起来再需要用到收到的数据的时候把它调出、并且送到需要该数据地方称为现场信息调用；当PLC投入运行时，它将以扫描的方式对用户程序存放的先后顺序进行读取、解释并且执行该程序，然后将程序执行的结果送至输出端口，用来驱动PLC外部的负载。 b. 存储器系统程
13、序存储器是用来存放系软件系统程序。是只读存储器，不能对其内容进行更改。而系统自带的程序是厂家根据所选用的CPU类型的指令系统进行编写的，它决定了PLC的功能；用户程序存储器是用来存放应用软件的存储器。它的设计是根据生产、工艺的要求，用户程序需要经常进行改动，所以使得用户程序存储器必须为可读写。 c. 输入/输出电路输入/输出电路是PLC的外界连接设备。外部电路向PLC提供信号，比如电源启动开关按钮、限制液面的开关、继电器的各个触点、计时器、拨码器等。这些信号经过输入电路的滤波、光电隔离、电平转换等处理，变成CPU能够接受和处理的信号。输出电路将经过CPU处理后转换成外部设备所需要的强电信号，然
14、后输出以驱动各种执行元件，例如接触器、电磁阀门、电磁铁芯、调节阀阀门、调速装置等。d. 电源部分PLC的电源通常是将220V的单相交流电源转换成CPU、存储器等电路工作所需的直流电源，它是整个PLC系统的能源供给中心，电源的好坏直接影响PLC的稳定性和可靠性。对于小型整体式PLC，其内部有一个高质量的开关稳压电源，对CPU、存储器、I/O单元提供5V直流电源，还可为外部输入单元提供24V的直流电源。e. 编程器 编程器分为一下两种：简易编程器的优点：市场价格低、体积比较小、重量轻，便于携带。它的缺点：只能识别语句表程序，不能识别梯形图语言。必须与PLC直接相连。图形编程器顾名思义当然救可以识别梯形图程序。所以可以直接把梯形图程序输入运行。图形编程器可以分为手持式和台式。台式的编程器有用户程序存储器，可以把用户输入的程序放在自己的存储器中，也可以把用户程序下载到PLC中。图形编程器显示功能大，然而价格却显贵。编程器可以不参与现场运行，所以一台编程器可以供多台PLC使用。 PLC的工作原理PLC采用循环扫描的工作方式，其过程如图12所示。包括读输入、程序的执行过程、程序的写输出三个阶段。这三个过
