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1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习工程技术学院课程设计题 目： PLC电气控制技术专 业：热能与动力目录第一篇课程任务书课程任务书 3第一章：课题介绍 5第二篇设计（计算）说明书第二章：设计内容及要求 82.1控制要求 922设计要求 .102.3控制原理介绍 .11第三章：硬件设计 113.1元器件选择及参数 .113.2元器件明纟田表 113.3硬件控制原理图 12第四章：软件设计 .124.1设计思想及程序框图 .124.2 I/O 地址表 ,.134.3梯形图 144.4指令表 .15第五章：系统调试 175.1调试时注意事项 175.2程序调试 175.3软件调试 18
2、第六章：系统常规的故障分析及维护 186.1系统故障分析及处理 186.2系统干扰性的维护 186.3现场控制设备 19第七章说明书 19第八章：小结 .20第三篇参考文献参考文献 21可编程控制器课程设计任务书一、设计题目：液体混合的PLC控制系统设计二、设计目的本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展， 是理论知识与工 程实践之间的衔接。课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气 控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、 应完成的工作内容和具体设计方法。 通过设计也有助于复习、巩固以 往所学的知识，达到灵活应用的目的。设计必须满足生产设备和生产 工艺的要求，因此，设计之
3、前必须了解设备的用途、结构、操作要求 和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还 要注意其他几方面能力的培养与提高， 如独立工作能力与创造力；综 合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅 图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技 术报告和编制技术资料的能力。在专业知识与研究方法方面为日后的 毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。三、设计要求(1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进 度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。(2) 在方案确定过程中应主动提出问题，广
4、泛讨论，依据充分。 在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。(3) 要求电气原理图设计可行，基本能够实现课题要求的功能。 程序流程框图绘制规范。(4) 本设计全班同学分小组完成，每小组 6-8名学生，要求所有学生都参与设计过程，每位学生承担一部分任务。（5）设计完成后，每组学生要求提交一份设计报告。报告内容包括：1. 设计原理2. 设计内容：包括设计系统功能、选用器件及器件相关功能介绍、设计系统原理图（电阻、电容等要标明参数）、所编写的相关程序以及程序流程图、设计心得体会、参考文献。3. 程序流程图4. 程序清单5. 设计总结（体会）四、设计过程1、液体混合的PLC控制系统设
5、计2、设计内容题目三：液体混合的 PLC控制系统设计一、课题内容及控制要求液体自动混合原理图如图1所示。从图中可知，本混合装置用 来将两种液体进行混合。S1、S2、S3是液面传感器，液体A、B的 阀门和混合液的阀门由电磁阀 V1、V2和V3进行控制，M为搅拌 电机。它们的控制要求如下：1、装置投入运行前，要将液体A、B的阀门关闭，混合液的阀 门打开30s,将容器内的液体排空后关闭。2、按下启动按钮SBl，液体A的阀门打开，液体A流入容器； 当液体A的液面到达L2时，S2会接通，从而关闭液体 A的阀门， 打开液体B的阀门。当液面达到L1时，液体B的阀门会关闭，搅 拌电机则开始运转，将液体A和B的
6、混合液体进行搅匀。搅拌电机 运转60s后停止，然后混合液体的阀门打开，开始将搅拌均匀的混 合液体排出。当容器内的液面下降到 L3时，S3由接通变为断开。再过10s,容器内的液体排空，混合液的阀门关闭。3、按下停止按钮SB2后，回到开机初始化状态，混合液的阀 门打开30s后关闭，等待按下启动按钮，开始下一周期的操作。此外，要求设置手动、连续运行 2种工作方式。图1液体自动混合原理图二、设计任务1、根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。2、根据控制要求，编制液体混合 PLC控制程序。3、编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的液体混合电气控制电路
7、图。 PLC控制程序(梯形图)。 PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、 遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。3. 步骤(1) 根据要求拟定设计任务。(2) 系统总体方案的确定(3) PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配(4) 程序框图和梯形图设计(5) 总体检查、修改、补充及完善。主要内容包括：(6) 撰写设计报告五、成绩评定成绩考核分为优、良、中、及格、不及格五个等级，各等级具 体要求如下：优：设计思路清晰，设计系统功能完整，电路设计合理，选用 外围器件功能适用并且参数
8、正确，各功能模块划分完善，程序及流 程图正确，设计报告能完整阐述设计过程。良：设计思路清晰，设计系统功能完整，电路设计基本合理，选用外围器件功能适用，各功能模块有适当划分，程序及流程图有 少许错误，设计报告能清楚阐述设计过程，无明显设计错误。中：设计思路基本清晰，设计系统功能基本达到设计要求，电 路设计合理无严重错误，选用外围器件功能适用，能编写核心部分 程序及流程图，设计报告能阐述设计过程，无较多设计错误。及格：设计思路基本清晰，设计系统功能不太完整，电路设计 有一定缺陷，能够选用部分外围器件配合单片机工作，能编写核心 部分程序，设计报告能阐述设计过程，无较多设计错误。不及格：设计系统功能不
9、能达到设计要求，电路设计有较明显 缺陷，选用外围器件不适用，程序设计有较严重错误，设计报告未 能阐述设计过程。或抄袭行为严重。设计指导教师(签字): 第一章前言为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的 要求，产品生产正想缩短生产周期，降低成本。提高生产质量等方 向发展。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少 的工序，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，有毒有腐蚀性介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有混合 精确，控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化难以实现的， 所以为了相关行业，特别是其中
10、的中小型企业实现多种液体混合的 自动控制，从而达到液体混合的目的，液体混合自动配料是比就是摆在我们面前的一大课题。借助实验室设备，熟悉工业生产中pic 的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理，熟悉其编程 方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产当中，适合大 中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工工业中。今天，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，家用电器等各测、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
11、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。第二章设计内容及要求要求液体的混合装置分为液体输送、液体混合及混合液流出三部分，液体输送由两只输液管及控制阀门组成，输液管A、B负责将两种不同液体依次送入容器，搅拌结束后出液管负责将混合液送入下方，均由控制阀门来控制管路开闭；数据监测部分由三只液位传感器组成，液位传感器检测三个不同液位信号，搅拌机 进行搅拌，设计内容包括2.1控制要求液体自动混合原理图如图1所示。从图中可知，本混合装置用 来将两种液体进行混合。S1、S2、S3是液面
12、传感器，液体A、B的 阀门和混合液的阀门由电磁阀 V1、V2和V3进行控制，M为搅电机。它们的控制要求如下：1、装置投入运行前，要将液体 A、B的阀门关闭，混合液的阀门打开30s，将容器内的液体排空后关闭。2、按下启动按钮SBI,液体A的阀门打开，液体A流入容器； 当液体A的液面到达L2时，S2会接通，从而关闭液体A的阀门，打开液体B的阀门。 当液面达到L1时，液体B的阀门会关闭，搅拌电机则开始运转，将液体A和B的混合液体 进行搅匀。搅拌电机运转60s后停止，然后混合液体的阀门打开，开始将搅拌均匀的混合液体排出。当容器内的液面下降到L3时，S3由接通变为断开。再过10s,容器内的液体 排空，混
13、合液的阀门关闭。3、按下停止按钮SB2后，回到开机初始化状态，混合液的阀门打 开30s后关闭，等待按下启动按钮，开始2.2设计要求将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后将混合的液体输 出容器。并自动开始新的周期并形成循环状态，在按停止按钮后依然要完成本次混合次才能结束。1. 设计和绘制电气原理，功能表和梯形图，编写指令程序清单。2. 要完全满足控制要求。3. 按下停止按钮后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作。4. 选择电器元件，编制电气元件明细表。2.3控制原理介绍系统为液体混合装置控制，需要对两种液体的液面的液面进行 监控，因此，需要运用到液面传感器。液体进入容器后搅拌，要用到电机
14、控制。按下启动按钮时，A种液体进入容器，到达一定值时，停止进入，B种液体开始进入，当到一定值时，停止进入，搅拌机进行搅拌，60s后搅拌均匀，混合液体阀门打开，经10s后排空。按停止键停止操作。第三章硬件设计3.1元器件的选择液位传感器、搅拌机、电磁阀、电动机、热继电器3.2元器件明细表名称型号数量备注按钮开关KH-22042个液位传感器LSF-2.53个搅拌电动机EJ15-31个电磁阀（入液罐）VF4-251个电磁阀（出液罐）AVF-401个接触器CJX1-9/220V4个3.3硬件控制原理图第四章软件设计4.1设计思想及程序框图开始（上电复位iv1打开，进入液体A1页面上升到S2, V1关闭，液体B注入到达L1，M开始搅拌1r搅拌60秒M停止，V3打开，放出混合液体1r液面下降到S3，10s后混合1F停止按钮1r结束4.21/ O地址表完成该控制任务需要7个输入点和5个输出点，具体分配如表2-1所示 表2-1输入/输出地址分配表输入点输出点地址作用地址
