PLC课程设计（论文）-液体混合装置的控制系统设计·.doc

机电工程学院
课程设计说明书
设计题目: 液体混合装置的控制系统设计
专业班级: 机制F09
学生姓名:
学号: 20094805
指导教师:
2012年 12 月 15 日
内容摘要
随着科学技术的发展,人们的生活日趋自动化,生产技术更是如此。PLC作为计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计的。随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展,可编程序控制器PLC在工业控制中的地位也日益提升并且在工业控制中得到广泛应用,而且可编程控制器在工业控制中所占比重在迅速的上升。
本次设计是利用PLC实现两种液体的自动混合。此次设计主要考虑其各个不同状态动作的连续和关联,对不同的状态进行不同的动作控制输出,从而实现将AB两种液体混合的周期性控制(包括单周期)。本次设计的主要意义是:用PLC编程来控制,一方面可以省去人力物力,从而达到节省成本的目的;另一方面,程序的合理性,全面性和可靠性可以使液体混合能更安全可靠全面的实现。
关键词:PLC 液体混合装置自动控制
目录
第 1章引言 1
第2章控制系统设计 2
系统整体设计要求 2
系统设计思想 2
系统硬件设计 3
PLC输入输出口分配 3
4
PLC主电路图 5
电气位置安装图 6
6
6
7
7
PLC的选择 7
8
8
8
10
13
第3章总结及进一步研究方向 18
致谢 19
参考文献 20
第1章引言
随着科学技术的飞速发展,自动控制技术已经在人类活动的各个领域中的应用得越来越广泛,而它的水平已经成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要指标。在炼油、制药、化工等行业中,液体混合已经是不可缺少的程序,而且也是工业生产中非常重要的一部分。然而由于此类行业中多数为有腐蚀有毒性介质和易燃易爆介质,这样就造成现场的工作环境非常恶劣,不适宜工作人员在现场操作。此外,要求该系统在生产过程中具有配料准确、控制良好等规定,这也是半自动化及人工操作控制所难以实现的。因此为了解决相关行业出现的这些问题,尤其是中小型企业中要求做到多种液体自动混合,液体自动混合配料势必成为摆在我们眼前的一大课题。
多种液体混合搅拌用于灌装各种各样的瓶装饮料,使用于大中型饮料生产厂家。早期的灌装机械大多数采蠕动泵式、用容积泵式作为计量方式。它具有效率高,功能强,加工质量高等特点,是当今世界的前沿课题,但还是存在一些问题。
该液体混合系统采用基于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,具有良好的可移植性和可维护性的特点。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,液体混合自动配料系统就此应社会工厂的需要而诞生了。
如何使PLC在饮料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的具体情况正确选用参数进行系统控制,也就难以满足提高质量和效率、降低成本的要求,本设计就是基于以上问题进行的一些探索。
整个设计过程是按工艺流程设计,为设备安装、运行和保护检修服务,设计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基本图形符号(GB4728)及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括:工作条件:工程对电气控制线路提供的具体资料,系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下,尽量做到经济、合理、合用,减小设备成本。在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制,由模拟控制到微机控制,使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。
对于本课题来说,液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改适升级,控制装置需要根据企业工艺和设备现况来构成并需尽量用以前系统中的元器件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似,以便于操作人员快速掌握。从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量。系统的可靠性要高。人机交互界面友好,应具备数据储存和分析汇总的能力。
要实现整个液体混合控制系统的设计,需要从怎样实现多个电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑,现在就这个问题的如何实现以及选择怎样的方法来确定系统方案。

第2 章液体混合装置系统设