《机电传动控制》课程设计报告-液体混合装置PLC控制.doc

《机电传动控制课程设计》报告
题目
液体混合装置PLC控制
专业
机械设计制造及其自动化
班级
0811班
姓名
学号
指导教师
职称
2011年 10 月 15 日
摘要
本设计以两种液体的混合控制为例,其要求是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,形成循环状态,在按停止按扭后依然要完成本次混合才能结束。
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、外部连接等),旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。
文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线;软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装置设计中,液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟,另外还借助外围元件来完成本装置。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点。
关键词:两种液体、混合装置、自动控制
目录
第一章引言 1
1
设计内容及要实现的目标 1
第二章系统总体方案设计 3
系统硬件配置及组成原理 3
系统接线图设计 4
第三章控制系统设计 5
I/O估算 5
PLC选型 5
I/O分配表设计 6
外部接线图设计 7
控制程序流程图设计 8
控制程序设计 8
创新设计内容 11
第四章系统调试及结果分析 12
系统调试 12
结果分析 12
第五章总结 13
参考文献 14
附录 15
附录1 液体混合装置PLC控制程序的指令表(带功能注释) 15
附录2 液体混合装置PLC控制程序的梯形图和外部接线图 16
第一章引言

在工艺加工最初,把多种原料再合适的时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,但是现在随着时代的发展,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。
可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点:
系统自动工作;
控制的单周期运行方式;
由传感器送入设定的参数实现自动控制;
启动后就能自动完成一个周期的工作,并循环。
本系统采用PLC是基于以下两个原因:
PLC具有很高的可靠性,通常的平均无故障时间都在30万小时以上;
编程能力强,可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。
根据多种液体自动混合系统的要求与特点,我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点,可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的,能够方便地联网通信。
这次课程设计的目的就是设计一个集PLC技术,自动控制技术,自动化仪表技术,系统仿真技术于一体的功能较全的多种液体自动混合的自动装置。
设计内容及要实现的目标
利用三菱PLC的FX系列设计两种液体混合装置控制系统。在实验之前将容器中的液体放空,按动启动按钮SB1后,电磁阀YV1通电打开,液体A流入容器。当液位高度达到I时,液位传感器I接通,此时电磁阀YV1断电关闭,而电磁阀YV2通电打开,液体B流入容器。当液位达到H时,液位传感器H接通,这时电磁阀YV2断电关闭,同时启动电动机M搅拌。1分钟后电动机M停止搅拌,这时电磁阀YV3通电打开,放出混合液去下道工序。当液位高度下降到L后,再延时2s电磁阀YV3断电关闭,并同时开始新的周期。
需要完成的内容有:
编写输入输出对照表。包括信号名称、外部元件号、内部继电器号;
绘制PLC外部接线图;
绘制功能流程图;
编写、调试梯形图或语序表。
图1-1 两种液体混合装置
第二章系统总体方案设计
根据设计要求,本系统为两种液体自动混合,需要对各种液体的液面的高度监控,因此,需要运用到传感