plc的两种液体混合控制系统设计.doc

PLC课程设计报告
液体混合的模拟控制


2016年5月25日
摘要
PLC以其独特的优点得到迅速地发展和普及,并在冶金、机械、纺织、轻工等诸多领域取代了传统的继电接触器控制。掌握可编程控制器的工作原理、具备设计、调试可编程控制器系统的能力,已成为现代工业对电气技术人员的基本要求。将PLC应用于液体混合装置的控制,对于学****和工业上的应用显得尤为重要。本设计以两种液体的混合控制为例,要求是将两种液体按一定比例混合,在搅匀电机搅匀后将混合液体输出容器。并自动开始下一周期,形成一个循环状态。在按下停止按钮后所有工序停止操作。同时,该设计采用西门子公司的S7-200系列机型进行控制系统的PLC程序设计,利用模拟装置对两种液体混合的工业流程进行模拟。
关键词:两种液体、混合装置、自动控制
目录
1 液体自动混合系统方案设计 1
控制要求 1
编程软件地址分配表 1
PLC外部电路接线图 2
主电路连接图 2
控制程序 3
顺序功能图 3
2 液体自动混合系统的硬件设计 4
硬件选型 4
主电路的设计 5
液体混合控制系统示意 6
3 液体自动混合系统的软件设计 7
PLC控制的相关流程图 7
可编程控制器梯形图 7
4 心得体会 12
参考文献 13
1 液体自动混合系统方案设计
控制要求
本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计,L1、L2、L3是液面传感器。两种液体的流入由电磁阀Y1和Y2控制,混合液的流出由电磁阀Y3控制。搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。本系统的工作原理如图1-1-1所示。
按下起动按钮,电磁阀Y1闭合,开始注入液体A,按L2表示液体到了L2的高度,停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合,注入液体B,按L1表示液体到了L1的高度,停止注入液体B,开启搅拌机M,搅拌4s,停止搅拌。同时Y3为ON,开始放出液体至液体高度为L3,再经2s停止放出液体。同时液体A注入。开始循环。按停止按扭,所有操作都停止,须重新启动。
图1-1-1 液体自动混合搅拌系统
编程软件地址分配表
I/O地址分配
根据设计要求,应该有5个输入信号,4个输出信号。
输入输出
起动按钮: Y1:
停止按钮: Y2:
L1按钮: Y3:
L2按钮: M:
L3按钮:
PLC外部电路接线图
液体混合模拟控制系统的PLC外部接线图如图1-3-1所示。
图1-3-1 PLC外部接线图
主电路连接图
液体混合模拟控制系统的主电路连接图如图1-4-1所示。
图1-4-1 主电路连接图
控制程序
1:按下启动按钮,电磁阀Y1打开,液体A流入容器。
2:当液位达到L2时,电磁阀Y1关闭,同时电磁阀Y2打开,液体B流入容器。
3:当液位达到L1时,电磁阀Y2关闭,同时启动搅拌电动机搅拌4S。
4:搅拌完毕后,打开电磁阀Y3放出混合液体。当液面到达传感器L3的位置时,再继续放液2s后关闭放液电磁阀Y3,同时打开电磁阀Y1,放入液体A,开始循环。
5:在工作中如果按下停止按钮,所有操作立即停止工作,需重新启动。
顺序功能图

2 液体自动混合系统的硬件设计
硬件选型
通过分析控制任务,如不考虑产量显示,则共需要5个数字量输入和4个数字量输出,CPU型号可以选择S7-200PLC的CPU224(本机上有14个数字量输入和10个数字量输出)。
L1、L2、L3为3个液位传感器,液体淹没时接通。进液阀Y1、Y2分别控制A液体和B液体进液,。
该系统所使用的输入输出设备的I/O分配如表2-1-1所示。
表2-1-1 输入和输出设备I/O分配表
输入
输出

启动按钮SB1

液体A电磁阀Y1

停止按钮SB2

液体B电磁阀Y2

低液面传感器L1

放液电磁阀Y3

中液面传感器L2

搅动电动机接触器

高液面传感器L3
主电路的设计
根据以上所选的CJX1-9,220V型接触器、DZ47-63系列小型断路器、JR16B-60/3D型热继电器和型号为Y90S-6/-2-1所示。
其中本次设计中的混合液体搅拌由电动机M启动。
带有短路保护、过载保护等,短路保护由FU熔断器来实现保护功能,过载保护由FR热