基于PLC多种液体混合控制系统设计.doc

重庆工业职业技术学院
毕业设计(论文)任务书
系部: 自动化系
专业班级:
学生姓名:
二O一三年十一月
摘要
以两种种液体的混合灌装控制为例,将两种液体按一定比例混合,在电动机搅拌后要达到控制要求才能将混合的液体输出容器,并形成循环状态。液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性,针对不同的工作状态,进行相应的动作控制输出,从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。设计以液体混合控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等),旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。设计采用西门子公司的S7系列去实现设计要求。
关键词:多种液体,混合装置,自动控制
目录
前言 1
第1章多种液体混合灌装机控制系统设计 3
方案设计 3
方案的介绍 3
第2章硬件电路设计 5
总体结构 5
液位传感器的选择 6
搅拌电机的选择 6
电磁阀的选择 7
接触器的选择 8
热继电器的选择 8
PLC的选择 8
PLC输入、输出口分配 10
液体混合装置输入/输出接线 10
第3章软件电路设计 13
13
根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 13
第4章系统常见故障分析及维护 17
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系统故障分析及处理 17
系统抗干扰性的分析和维护 18
结论 20
谢辞 21
参考文献 22
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,产品生产正在向缩短生产周期、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是易燃易爆、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控制所难以实现的。所有为了帮助相关行业,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,液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题,借助实验室设备熟悉工业生产中PLC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中,适合大中型饮料生产厂家,尤其见于化学化工业中,便于学以致用。
计算机的出现给大规模工业自动化带来了曙光。1968年,美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)提出了公开招标方案,设想将功能完备、灵活、通用的计算机技术与继电器便于使用的特点相结合,把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,用面向过程、面向问题的“自然语言”编程,生产一种新型的工业通用控制器,使人们不必花费大量的精力进行计算机编程,也能像继电器那样方便的使用。这个方案首先得到了美国数字设备(DEC)公司的积极响应,并中标。该公司于1969年研制出了第一台符合招标要求的工业控制器,命名为可编程逻辑控制器,简称PLC(有的称为PC),并在GM公司的汽车自动装配线上实验获得了成功。
PLC一经出现,由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点,备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注,生产PLC的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用,使PLC的功能不断得到增强,产品得到飞速发展。
采用基于PLC的控制系统来取代原来由单片机、继电器等构成的控制系统,采用模块化结构,具有良好的课移植性和可维护性。对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助,同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量,减少了企业产品质量的波动,因此具有广阔的市场前景,用PLC进行开关量控制的实例很多,在冶金、机械、纺织、轻工、化工、铁路等行业几乎都需要到它,如灯光照明、机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、液体混合自动配料系统、生产流水线等方面的逻辑控制,都广泛应用PLC来取代传统的继电器控制。本次设计是将PLC用于多种液体混合灌装设置的控制,对学****和实用是很好的结合。
本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有:
1) 使液体混合机能够实现安全、高效的灌装;
2) 满足灌装的各种技术要求;
3) 具体内容包括多种液体混合控制方案的设计、软硬件电路的设计、常见故障分析等等。
本课题应解决的主要问题是如何使PLC在灌装中实现控制功能,在相关的研究文献报道中用PLC对灌装机进行控制的研究尚不多见,以致人们难以根据它