《基于PLC的液体混合机控制论文》

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基于PLC的多种液体混合控制

基于PLC的多种液体混合控制

目录第1章多种液体混合灌装机控制系统设计 (1)1.1 方案设计 (1)1.2 方案的介绍 (1)第2章硬件电路设计 (3)2.1 总体结构 (3)2.2 液位传感器的选择 (4)2.3 搅拌电机的选择 (4)2.4 接触器的选择 (5)2.5 热继电器的选择 (5)2.6 电磁阀的选择 (6)2.7 PLC的选择 (6)2.8 PLC输入、输出口分配 (8)2.9 液体混合装置输入/输出接线 (8)第3章系统常见故障分析及维护 (10)3.1 系统故障的概念 (10)3.2 系统故障分析及处理 (10)3.3 系统抗干扰性的分析和维护 (11)第4章软件电路设计 (12)4.1程序框图 (12)4.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (13)课程设计心得 (14)参考文献 (15)附录 (16)第1章多种液体混合灌装机控制系统设计1.1 方案设计对于本课题来说,如果液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改造升级,新控制装置需要根据企业设备和工艺现状来构成并需尽可能的利用旧系统中的元器件。

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,以便于操作人员迅速掌握。

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。

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。

以往常采用传统的继电器接触器控制,使用硬连接电器多,可靠性差,自动化程度不高。

当前国内许多地方的此类控制系统主要是采用DCS,这是由于液位控制系统的仪表信号较多,采用此系统性价比相对较好,但随着电子技术的不断发展,PLC 在仪表控制方面的功能已经不断强化。

用于回路调节和组态画面的功能不断完善, 而且PLC 的抗干扰的能力也非常强,对电源的质量要求比较低。

目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造, 大大提高了控制系统的可靠性和自控程度, 为企业提供了更可靠的生产保障,所以PLC 在工业控制系统中得到了良好的应用。

基于PLC的液位控制系统研究毕业设计(论文)

基于PLC的液位控制系统研究毕业设计(论文)

毕业设计论文基于PLC的液位控制系统研究摘要本文设计了一种基于PLC的储罐液位控制系统。

它以一台S7-200系列的CPU224和一个模拟量扩展模块EM235进行液位检测和电动阀门开度调节。

系统主要实现的功能是恒液位PID控制和高低限报警。

本文的主要研究内容:控制系统方案的选择,系统硬件配置,PID算法介绍,系统建模及仿真和PLC编程实现。

本设计用PLC编程实现对储罐液位的控制,具有接线简单、编程容易,易于修改、维护方便等优点。

关键字:储罐;液位控制;仿真;PLCAbstractThis article is designed based on PLC, tank level control system. It takes a series s7-200 CPU224 and an analog quantities of EM235 expansion module to level detection and electric valve opening regulation.System main function is to achieve constant low level PID control and limiting alarm.The main contents of this paper: the choice of the control system plan, system hardware configuration, PID algorithm introduced, system modeling and simulation, and PLC programming. PLC programming with the design of the tank level control have the advantage of simple wiring, easy programming, easy to modify, easy maintenance and so on.Key word: tank ; level ;control ;simulation ;plc目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................... I I 1 绪论. (1)1.1盐酸储罐恒液位控制任务 (1)1.2本文研究的意义 (2)1.3本文研究的主要内容 (2)2 控制系统方案设计 (3)2.1储罐液位控制的发展及现状 (3)2.2系统功能分析 (3)2.3系统方案设计 (4)3 系统硬件配置 (5)3.1电动控制阀的选择 (5)3.1.1 控制阀的选择原则 (5)3.1.2 ZAJP 精小型电动单座调节阀性能和技术参数介绍 (10)3.2液位测量变送仪表的选择 (13)3.2.1 液位仪表的现状及发展趋势 (13)3.2.2 差压变送器的测量原理 (13)3.2.3 差压式液位变送器的选型原则 (14)3.2.4 DP系列LT型智能液位变送器产品介绍 (15)3.3PLC机型选择 (16)3.3.1 PLC历史及发展现状 (16)3.3.2 PLC机型的选择 (18)3.3.3 S7-200系列CPU224和EM235介绍 (20)4 PID算法原理及指令介绍 (21)4.1PID算法介绍 (22)4.2PID回路指令 (24)5 系统建模及仿真 (28)5.1系统建模 (28)5.2系统仿真 (30)5.2,1 MATLAB语言中Simulink交互式仿真环境简介 (30)5.2.2 系统仿真 (31)第6章系统编程实现 (33)6.1硬件设计 (33)6.1.1 绘制控制接线示意图 (33)6,1.2 I/O资源分配 (33)6.2软件设计 (34)6.2.1 STEP 7 Micro/Win V4.0 SP6编程软件介绍 (34)6.2.2 恒液位PID控制系统的PLC控制流程 (35)6.2.3 编写控制程序 (36)6.2.4 程序清单 (39)结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)1 绪论1.1 盐酸储罐恒液位控制任务如图1.1所示为某化工厂稀盐酸储罐,该罐为钢衬聚四氟乙烯储罐,罐体高6米,容量为50立方米,重500千克。

基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计

基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计

摘要本组课题是对液体自动混合装置的模拟控制,实现液体混合装置的自动添加液体、自动混合等自动控制功能。

在本设计的梯形图设计中是大量运用计时器和顺序控制继电器指令来完成的。

在PLC程序设计的基础上结合有关的外围设备形成一个易于工业控制的系统整体,在易于扩展其功能的原则而设计。

本监控系统采用PLC为控制核心,具备自动混合两种液体的功能,由传感器检测储藏罐中的液面高度,按顺序加入A和B两种液体,搅拌40s后放出混合液体。

过程监控上,我们采用的是MCGS组态软件,这是我国自主研发的组态软件,适用于各品牌的PLC。

在课程设计中主要进行的是设备的基本机构图,混合装置控制的模拟实验面板图,PLC 的选型,外部硬件接线图,以及绘制所要实现的功能图,进而在GX_Developer与GX.Simulator中仿真调试,输出对应的指令表;在MCGS中设计监控的人机界面,对于储藏罐以及传感器和电磁阀和流动块的属性设置,同时绘制历史报表,最后将PLC中的程序同步到MCGS中,进行仿真调试,实现界面的实时监控,以及历史数据和曲线的实时监测。

关键词:液体自动混合,可编程控制器PLC,MCGS组态软件冯祥:基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计AbstractThis topic is for liquid automatically mixing device simulation control,the fulfilling liquid mixing device automatically add liquid,automatic mixing automatic control function.In this design ladder diagram design is application of a timer and sequence control relay instructions to finish. On the basis of the PLC program design combined with related peripheral devices formed an easy to industrial control of the whole system,easy to expand its function in the principle of design. The monitor system adopts PLC as control core,with automatic mixing two liquids function by the tanks sensor test highly liquid surface,in order to join A and B two liquids,stirring 3min after release mixture liquid. Process monitoring, we use is MCGS software,this is our country self-developed configuration software,applicable to the brand of PLC.In the course design of main equipment of the basic organization chart is mixing device control simulation experiments of panel figure,PLC selection,external hardware hookup and mapping to achieve the functional diagram,and in the GX_Developer GX. With weathering steel during commissioning,output of simulation corresponding instruction form;In the MCGS in design human-machine interface,for monitoring and tanks sensor and solenoid and flow pieces of attribute to set,while drawing history statements and will last a program in a PLC synchronization to MCGS,debugging realize simulation,real-time monitoring of the interface and the history data and curve of real-time monitoring.Keywords:liquid automatically mixing,PLC programmable controller,MCGS目录前言 (5)1 PLC及液体混合机的PLC控制 (6)1.1 PLC的由来及其定义 (6)1.2 PLC的发展历程 (6)1.3 PLC与MCGS通讯要求 (7)1.4 MCGS运行环境 (8)2基于FX2N的液体混合实际控制系统设计 (9)2.1 选择PLC型号 (9)2.2 I/O分配表 (9)2.3 外部接线图以及控制要求 (10)3工作过程分析 (11)3.1 工作过程分析 (11)3.2 详细过程分析 (12)4软件设计 (14)4.1 手动部分软件设计 (14)4.2自动部分软件设计 (16)4.3 指令表 (18)5基于MCGS的虚拟混合液位控制系统设计 (19)5.1组建系统工程 (19)5.2液体自动混合画面中构件的属性设置 (20)6. MCGS与PLC通讯与工程模拟 (22)冯祥:基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计6.1制作动画显示画面 (22)6.2脚本程序编写 (23)6.3建立设备构件 (24)6.4程序下载整体运行与综合测试 (25)7结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录 (28)前言今天,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。

基于PLC的液体混合控制系统设计

基于PLC的液体混合控制系统设计

基于PLC的液体混合控制系统的设计摘要可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。

PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域,PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。

在传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

PLC 最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制,顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。

如注塑机,印刷机,订书机,组合智能窗帘,磨床,包装等。

目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁,石油,化工,电力,建材,机械制造,汽车,轻纺,交通运输,环保及文化娱乐等各个行业,使用广泛。

本文以三种液体的混合灌装控制为例,将三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。

关键词PLC 控制液体混合说明The design of liquid mixing control system based on PLCABSTRACTWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors..The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control proces s, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.This paper studies a control method of double invert ed pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established.Themake a control design to double inverted pendulum on the mathematical m odel, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. Finally, the si mulation of the system is made by . After several test matrix value the results are n ot satisfactory response, then we optimize matrix by using Genetic Algorithm. Sim ulation results show: The system response can meet the design requirements effecti vely after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for meat. the system state feedback control matrix.Keywords PLC cylinder pneumatic Fout degrees of freedom目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景和历史意义 (3)1.2 选题的目的和意义 (4)第二章液体混合控制系统PLC控制系统的设计 (5)2.1 PLC简介 (6)2.1.1 PLC的定义 (8)2.1.2 PLC的用途 (9)2.2 PLC的组成 (11)2.2.1中央处理单元 (13)2.2.2存储器 (14)2.2.3输入输出单元 (16)2.2.4通讯接口 (17)2.2.5智能接口模块 (18)2.2.6编程装置 (19)2.2.7电源 (19)第三章控制系统设计 (20)3.1 硬件设计 (20)3.2 混合装置的基本组成 (20)3.3 液体混合装置电气原理图的绘制 (21)3.4 PLCI/O点分配及外部硬件接线图 (22)3.5液体混合系统运行流程图 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 课题的研究背景和历史意义机械工业是国民的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。

基于PLC控制两种液体混合的设计

基于PLC控制两种液体混合的设计
毕业设计(论文)
基于PLC控制两种液体混合的设计
学生姓名:
系 部:电子信息工程系
专 业:电气自动化
班 级:0901
指导教师:
摘要
本次设计的目的是利用可编程控制器实现对液体混合的自动控制设计,设计任务包括电气控制系统和PLC外围接口电路,PLC控制程序,并对系统的硬件组成和软件设计作系统的阐述。
该系统利用PLC结合传感器实现对液体的混合控制作业,保证了相关生产的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高经济效益。具有调试方便,维护简单,移植性好的优点
1.掌握PLC工作原理、编程及调试方法以及在生产设备中的应用技术。
2.根据液体混合系统的工作要求,制定合理的电气控制设计方案。
3. 正确选用混合驱动电机、电磁阀、传感器。
4.正确选用PLC,确定输入、输出设备。
5.合理分配PLC的 I / O点,并绘制其连接图,以及其它外部硬件图。
6.设计PLC控制程序
SL1=SL2=SL3=OFF
M=OFF
2)、起动操作
按下起动按钮,开始下列操作:
(1) YV1=ON,液体A流入容器;当液面到达SI3时,YVl=OFF,YV2=ON;
(2)液体B流入,液面达到SL1时,YV2=OFF,M=ON,开始搅拌;
(3)混合液体搅拌均匀后(设时间为l0s),M=OFF,YV3=ON,放出混合液体;
关键词:PLC;两种液体混合;控制程序设计
第一章绪论
1.1引言
液体混合广泛应用于食品、饮料、精细化工等生产中,随着自动化生产水平的高速发展,液体混合的自动化功能日趋完善,液体混合又将向着高效化,系统化,自动化,智能化方向发展。本次任务提出了利用PLC结合传感器实现对液体的混合控制作业,保证了相关生产的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高经济效益。

基于PLC的多种液体混合控制系统的设计专科毕业设计

基于PLC的多种液体混合控制系统的设计专科毕业设计

专科毕业设计(论文)设计题目基于PLC的多种液体混合控制系统的设计系部:电气工程系专业:船舶电气工程技术班级:船舶电气111301摘要目前,非常多的全自动操作系统出现在工业生产中,多种液体混合控制系统更是得到了快速地发展。

在最初的处理加工过程中,多种液体的原材料要在人为监控下流入混合装置,并且要满足最初设定好的时间和条件。

在自动化控制系统发展的历史过程中,继电器控制系统的弊端层出不穷,并且维修起来复杂,困难重重,所以逐步被现代化工业生产而淘汰。

多种液体混合控制装置需要设计得更可靠、更简单才能满足当下生产需求。

本文中,我要讲述的是由我设计的多种液体混合控制系统,它是基于可编程序控制器(PLC)而设计完成的。

因此,需要运用到液位传感器对液面高度进行监控。

电磁阀的应用使多种液体在流入混合控制装置的过程中起到了控制作用,搅拌电机的使用可以让多种液体达到充分的混合,混合液体经过加热器加热达到设定温度后,就会从混合装置中流出,况且此控制系统为循环控制系统。

多种液体在混合加工时,若按下了停止键,只有当整个过程加工完成后才能停止操作,这样便减少了原材料的浪费,使资源得到了完整的使用。

关键词: PLC 液体混合自动控制目录1绪论 (1)2多种液体混合装置概述 (2)2.1多种液体混合装置的组成 (2),.2.1.1液位传感器的选择 (2)2.1.2温度传感器的选择 (3)2.1.3电磁阀的选择 (4)2.1.4搅拌电机的选择 (4)2.2多种液体混合装置工作的基本原理 (4)2.2.1多种液体混合装置的液位控制 (5)2.2.2多种液体混合装置的温度控制 (5)3基于PLC的多种液体混合的控制系统 (5)3.1PLC的概述 (5)3.2 PLC的工作原理 (6)3.3基于PLC控制系统的控制要求与设计要求 (7)3.3.1控制要求 (7)3.3.2设计要求 (8)3.4液体混合控制系统的PLC选型 (8)4程序设计及调试 (9)4.1I/O分配 (9)4.2设计外围接线图 (10)4.3绘制顺序功能图 (11)4.4设计梯形图程序 (13)5.系统常见故障与维护 (16)5.1系统故障的概念 (16)5.2系统故障分析及处理 (16)5.2.1PLC主机系统 (16)5.2.2PLC的I/O端口 (17)5.2.3现场控制设备 (17)5.3系统抗干扰性的分析和维护 (17)结论 ........................................................ 错误!未定义书签。

基于PLC的溶液混合控制系统

基于PLC的溶液混合控制系统

科技纵览Overview of science摘要:溶液混合被广泛应用于化学工业,金属冶炼和制药等行业,在溶液混合过程中,往往需要把两种及以上的溶液混合在一起,由于工艺的需要,溶液的配量一定要精准,人工无法达到技术要求。

这时,我们就可以考虑应用PLC技术达到自动,高效的完成溶液混合的技术要求,采用这项技术,提高了系统的控制效率,极大地减轻了人力物力的损耗。

关键词:PLC;设计工艺; 技术要求;混合溶液1 引言在化工生产过程中,要求将多种溶液按一定比例混合,传统的继电器控制系统无法达到精确的溶液配比,无法使生产结果达到预期目标。

随着现代科技突飞猛进,利用PLC来控制溶液混合系统,大大提高了生产精度和效率,促使化工业快速发展。

2 PLC技术早期的PLC被称为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC ),它主要用来代替继电器进行逻辑控制。

但是随着科学技术的发展,这种采用微机控制技术的功能已经不仅仅局限于逻辑控制的范围,所以它现在被称为可编程控制器简称PC,为了区别于计算机,因此叫PLC。

它的功能是什么呢?拿人来举个例子,PLC就可以看做我们的中枢神经,我们编写的程序可以看做是人所掌握的知识,机器相当于人的手脚和躯干,听从中枢神经的指挥来做出相应的动作。

电,气,液,就相当于人的肌肉,它是执行结构,执行这些动作。

当传感器将外部的情况传给PLC时,PLC发出指令,就像我们的中枢神经做出判断,但是PLC的精度和准确度远远高于人。

PLC其实就是一种数字运算系统,它拥有方便使用,操作简单,灵活性高,功能强大等优点。

可以广泛的应用于各个行业领域,操作简单,故障排查也十分方便。

PLC仅仅是靠编程软件用梯形图,指令表等语言进行控制,这样就可以减少像继电器控制那样的繁琐接线,十分实用。

3溶液混合的设计目的由于现代工业的发展,实际生产过程中,要求生产的精确性以及控制的便捷性,传统工艺无法满足社会发展所需要的,所以我们要采用可编程控制器来实现我们的要求,对于溶液混合系统,我们要求的是:按下启动按钮后,系统可以进行循环工作,可以人为设置参数,达到精确比例的作用,方便检查排除故障,有紧急制动系统,可以应对生产过程中的突发情况。

基于PLC控制液体混合加热系统设计-论文

基于PLC控制液体混合加热系统设计-论文

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本设计是针对多种液体自动混合系统,一方面由于液体进料与控制过程比较复杂、使进料参数变化较大,造成液体混合精度控制难,难以用测量控制器进行测定;另一方面由于循环控制过程出现故障不能随时停机。

PLC控制、应用于多组分原料自动混合系统,从而提高多组分原料自动混合系统的稳定性、可靠性、精确性,以及多种液体混合循环控制时,可以自动或手动调节系统的启停。

在大力提倡节约能源的今天,研究这种高性能、经济型的多组分原料自动混合系统,对于提高劳动生产率、降低能耗具有重要的现实意义。

关键词:调试;混合加热;总结┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractThis design is aimed at a variety of liquid automatically mixed system, on the one hand,because of liquid feeding and control process is more complex, make incoming parameters large variation,cause liquids mixed accuracy control difficult,it is difficult to use measurement controller are measured, On the other hand,because of cycle control process malfunction can't stop。

PLC control, used in automatic mixing system components materials,thereby improving the multi—composition raw material automatically mixed system’s stability,reliability,accuracy, and a variety of liquid mixing cycle control,can automatically or manually adjusting system of start-stop. In advocate vigorously to save energy today, study this high performance,economical multi-component raw material automatic hybrid systems, to improve labor productivity, reducing energy consumption has the important practical significance。

基于PLC的多种液体混合控制系统设计

基于PLC的多种液体混合控制系统设计
(1)初始状态:在初始运行时,对系统 进行复位。
(2) 通 过 外 部 的 按 钮 SB1 进 行 系 统 启 动。当系统启动后,首先将电磁阀 YV1 打开, 液体 A 进行输入,当容器中的液位达到 SL2 处,将关闭电磁阀 YV1,停止液体 A 输入, 并且打开电磁阀 YV2。这时液体 B 进行输入, 当容器中的液位达到 SL3 处,将关闭电磁阀 YV2,停止液体 B 输入,与此同时打开电磁阀 YV3,这时液体 C 进行输入,当容器中的液位 达到 SL4 处,将关闭电磁阀 YV3。
(4)按下停止按钮,设备将处于停止状 态,在容器内,当前的循环周期与余下的循环 工作完成时,整个系统又开始回到初始状态。
根 据 以 上 的 工 艺 介 绍 和 研 究, 本 系 统 采 用 可 编 程 控 制 器( 西 门 子 品 牌 的 S7-200 CPU226)进行多种液体混合控制系统的设计。
(3)当电磁阀 YV1、YV2、YV3 都关闭时, 液体已经在 SL4 处,这时启动容器内的搅拌机, 进行液体搅拌,搅拌机工作 60 秒后,停止液 体搅拌。这时打开液体排出阀 YV4,液体开
图 1:上位机设计仿真图
始排出容器,这时容器内的液位正在下降,当 液位下降到 SL1 限位开关处,表示液体基本 排空,将液体阀 YV4 关闭后 20 秒后,然后开 始操作的下一个周期。
统采用西门子 S7-200 可编程控制
器 进 行 硬 件 设 计, 采 用 顺 序 控 制
的 方 法 进 行 软 件 程 序 的 编 写, 同
时采用组态王软件对上位机进行
设 计, 仿 真 模 拟 了 系 统 运 行, 达
到设计的控制要求。
【关键词】液体混合 S7-200 上位机
由于计算机技术以及自动控制理论的发 展,在现场通讯技术日趋成熟的条件下,可编 程控制器作为微型处理器得到了广泛应用。该 控制器设计小巧,使用方便,性能较好,可靠 性能也比较高并且维护比较方便。在工业现场, 在目前工业现场能很好的解决现场各种各样复 杂的工艺控制问题。

大专毕业论文--基于PLC平台的液态混合装置设计

大专毕业论文--基于PLC平台的液态混合装置设计

【摘要】工业生产中需要良好的人机界面对现场的设备进行检测与控制,传统的方法是采用控制面板上的文字来表示操作按钮的功能,数字表或者模拟表来显示现场设备的数据,存在可读性差的问题。

目前,在现代化的企业中,可编程控制器与组态软件结合提供了设计良好人机接口的方法。

设备得到更好的监控本课题主要设计多种液体混合装置组态设计的组态控制系统,通过PLC和组态软件技术的应用,实现控制液体的流量、混合比例、以及对混合装置工作过程的监控。

旨在培养我们解决实际工程问题的能力,实践动手能力及现场分析问题和解决问题的能力;设计使用的可编程控制器(PLC),功能强大,系统配置灵活,根据控制要求灵活方便地进行系统配置,组成不同I/O点数和不同功能的控制系统。

关键词:可编程控制器、可读性、现场数据ABSTRACTIndustrial production in the man—machine interface needs a good on-site equipment for testing and control,the traditional approach is the text on the control panel to indicate the function button operation, the digital or analog form table to display equipment at the data,there can be Reading bad problem。

At present, the modernization of enterprises, the programmable controller and configuration software provides a well—designed combination of man-machine interface methods. Better monitoring equipment 。

多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文

多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文

多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文一、《多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文》本论文主要研究和探讨多种液体自动混合装置的PLC控制系统设计。

随着工业自动化的不断发展,液体的精确混合成为了许多工业生产过程中的关键环节。

多种液体自动混合装置作为一个高效、精确的液体混合解决方案,已经在多个领域得到广泛应用。

本文将从系统设计、PLC控制系统构建、程序设计等方面,对多种液体自动混合装置的PLC控制系统进行详细的阐述和探讨。

在现代工业生产过程中,液体的精确混合是一项至关重要的技术。

这不仅关乎产品质量,还涉及到生产效率和成本控制。

开发一种高效、精确的液体自动混合装置具有重要的实际意义。

PLC(可编程逻辑控制器)作为一种先进的工业控制装置,具有高度的灵活性和可靠性,被广泛应用于各种工业控制系统中。

本文将研究如何将PLC控制系统应用于多种液体自动混合装置中,以提高混合精度和效率。

多种液体自动混合装置主要由液体供应系统、混合系统、控制系统等部分组成。

液体供应系统负责提供需要混合的各种液体;混合系统则负责将各种液体进行混合;而控制系统则是整个装置的核心,负责控制液体的供应和混合过程。

在本设计中,我们将采用PLC作为控制系统的核心。

PLC控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器等部分组成。

PLC控制器是系统的核心,负责接收传感器信号,并根据预设的程序输出控制信号;触摸屏则用于显示混合过程的各种参数和状态,以及进行人工操作;传感器用于检测混合液体的各种参数,如液位、温度、浓度等;执行器则负责执行PLC控制器的控制命令,控制液体的供应和混合过程。

PLC控制系统的程序是系统的灵魂,它决定了系统的运行方式和性能。

在程序设计阶段,我们需要根据混合液体的要求和工艺过程,设计合适的控制算法和逻辑。

还需要考虑系统的安全性和稳定性。

在本设计中,我们将采用模块化程序设计方法,将系统划分为多个模块,每个模块负责一部分功能,这样不仅可以提高程序的清晰度,还可以方便后期的维护和修改。

基于plc的液体混合系统的控制毕业设计

基于plc的液体混合系统的控制毕业设计

基于plc的液体混合系统的控制毕业设计一、研究背景随着工业自动化的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种重要的控制器件,被广泛应用于各个领域。

其中,在液体混合系统中,PLC 也扮演着重要的角色。

液体混合系统是指将两种或多种不同的液体按照一定比例混合,以达到特定的化学反应或工艺要求。

因此,在液体混合系统中,PLC可以通过对各个部件进行精准控制,实现液体流量、温度等参数的精确调节和监控。

二、研究目标本毕业设计旨在基于PLC实现液体混合系统的控制,并能够实时监测和记录各项参数变化。

具体目标如下:1. 设计并构建一个完整的液体混合系统。

2. 选用适当的传感器和执行器,并设计相应的电路。

3. 编写PLC程序,实现对液体流量、温度等参数进行精确调节和监测。

4. 实时记录各项参数变化,并能够生成相应报表。

三、研究内容1. 液体混合系统硬件设计(1)液体混合系统的结构设计液体混合系统的结构设计需要考虑到液体的流动性和混合效果。

一般来说,液体混合系统包括进料系统、混合系统和出料系统三个部分。

其中,进料系统包括进料管道、泵、阀门等部件;混合系统包括搅拌器、加热器等部件;出料系统包括出料管道、阀门等部件。

(2)传感器和执行器的选用在液体混合系统中,需要选用适当的传感器和执行器来实现对各项参数进行监测和调节。

例如,可以选用流量传感器、温度传感器等来监测液体流量和温度;可以选用电磁阀、气动阀等执行器来控制进料管道和出料管道的开关。

(3)电路设计根据所选用的传感器和执行器,需要设计相应的电路。

例如,可以采用模拟量输入模块来接收流量传感器输出的模拟信号;可以采用数字量输出模块来控制电磁阀或气动阀。

2. PLC程序设计根据硬件设计完成后,需要编写PLC程序实现对液体混合系统进行控制。

PLC程序需要实现以下功能:(1)监测液体流量和温度,并实时调节。

(2)实现进料管道和出料管道的开关控制。

(3)实现搅拌器的开关控制。

(4)实时记录各项参数变化,并能够生成相应报表。

基于PLC的液体混合控制系统设计

基于PLC的液体混合控制系统设计

《基于PLC的液体混合控制系统设计》1.课程设计的目的意义在众多生产领域中,经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控,以往常采用传统的继电器接触控制,使用硬连接电器多,可靠性差,自动化程度不高,目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造,大大提高了控制系统的可靠性和自控程度,为企业提供了更可靠的生产保障。

本文在此介绍一种采用可编程控制器(PLC)对液位进行监控的一种方法,其电路结构简单,投资少(可利用原有设施改造),监控系统不仅自动化程度高,还具有在线修改功能,灵活性强,适用于多段液位监控场合。

应用PLC作为主控制器设计液体混合控制系统,完成两种液体的混合和搅拌工艺。

通过课设计,使我们的综合素质和动手能力有所提高,能够真正做到自己发现问题、分析问题和解决问题。

通过本课程设计的使我们掌握PLC的软、硬件结构、工作原理、指令系统和梯形图编程的基本方法,以及开发PLC控制生产过程的基本方法。

使我们能初步对生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设计并了解PLC 与PC之间的网络化通信控制,为毕业后从事工业生产过程自动化打下良好的基础。

2.课程设计题目描述和要求2.1控制要求按下起动按钮,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20s ,停止搅拌。

同时Y3为ON ,开始放出液体至液体高度为L3,再经10s 停止放出液体。

同时液体A 注入。

开始循环。

按停止按钮,所有操作都停止,须重新启动。

2.2 I/O 分配输入 输出起动按钮:I0.0 Y1:Q0.1停止按钮:I0.4 Y2:Q0.2L1按钮:I0.1 Y3:Q0.3L2按钮:I0.2 M :Q0.4L3按钮:I0.33、结构框图3.课程设计报告内容3.1 总体设计图3.1 结构框图3.2变频调速CPU224 MM440 EM235 电动机图 2.1 液体混合罐示意3.2.1变频调速的工作原理图改变供电电压的频率可以实现对交流电动机的速度控制,这就是变频调速。

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第 1章绪论1.1课题背景随着科学技术的猛速发展,自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛,它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。

在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的程序,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配料精确、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。

所以为了帮助相关行业,特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。

随着计算机技术的发展,对原有液体混合装置进行技术改造,提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。

设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制,提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高,适合工业生产的需要。

1.1.1研究目的和意义在工艺加工最初,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:①系统自动工作;②控制的单周期运行方式;③由传感器送入设定的参数实现自动控制;④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:①PLC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;②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。

本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。

1.1.2 本文的主要工作本文首先回顾多种液体自动混合装置的发展过程,说明了种液体自动混合装置的PLC控制的重要性和必然性。

然后,讲述了可编程程序控制器的应用,通过论述可编程程序控制器的优点对可控制编程器对多种液体混合装置的控制有一个总体的认识。

最后,通过对程序液位控制系统的程序的调试,检测,再进行是对系统的更正,使控制系统更加完善,确保系统能顺利运行。

1.2、控制要求、设计要求1.2.1 设备基本情况本题目用PLC来模拟并实现多种液体自动混合装置的控制,设备如下图所示图1.11.2.2 控制要求如图所示为三种液体混合装置,SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器,液面淹没时接通,液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制,M为搅匀电动机,其控制要求如下:1、初始状态装置投入运行时,液体A、B、C阀门关闭,混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。

2、起动操作按下启动按钮SB1,装置开始按下列给定规律运转。

(1) 液体A阀门打开,液体A流入容器。

当液面到达SQ3时,SQ3接通,关闭液体A阀门,打开液体B阀门。

(2) 当液面到达SQ2时,关闭液体B阀门,打开液体C阀门。

(3) 当液面到达SQ1时关闭阀门C,搅匀电动机开始搅匀。

(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动,混合液体阀门打开,开始放出混合液体。

(5) 当液面下降到SQ4时,SQ4由接通变断开,再过20s后,容器放空,混合液阀门关闭,开始下一周期。

3、停止操作按下停止按钮SB2后,要将当前的混合操作处理完毕后,才停止操作(停在初始状态)。

1.2.3 设计要求根据生产设备工作方面及其它方面的需要,本次设计要达到如下设计要求:(1) 要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现;(2) 要能完全满足控制要求;1.3 总体设计思路根据已知情况、控制要求、设计要求,划分为以下3个部分,依序进行,各部分的设计任务分配如下:1.3.1 程序设计及调试通过移位指令,实现液面监控后闸门的闭合与断开。

在闸门的开关后运用计时器,实现按时控制并循环。

设计程序并在实验室调试改进完善。

1.3.2 电气设计完成电气线路原理图、元件位置图、接线图、元件明细表的设计。

1.3.3 后期工作说明操作过程,编写设计说明书。

按照上述设计思路,逐步展开任务逐一完成。

第2章 PLC原理介绍及设备总体结构介绍2.1 PLC发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。

传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。

个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。

上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。

在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

2.2 PLC 的应用现状自20 世纪60 年代中期以来PLC 产品在电力、冶金、化工等行业发挥了重大作用, 尤其近20 年来计算机和信息技术的飞速发展, 不断成倍扩大的功能和成倍降低的价格, 使PLC、通讯联网技术、过程控制软件都获得了长足进步, 也使PLC 的广泛应用成为可能。

下面通过两组数据(引自工控网) 说明PLC 的应用现状。

PLC 在冶金行业的市场将持续增加2003 年中国的工业出现了快速增长, 工业产值同比增长在12% 以上, 而且中国的最大钢铁出口对象—美国在2003 年下半年取消了钢铁附加税, 中国钢材对其出口也将迅速回升。

这些有利因素刺激了中国冶金行业的投资。

据调查, 中国冶金行业对设备的投资同比增长接近50%。

冶金设备的大量增长带动了PLC 在该行业的增长, 2003 年PLC 在冶金行业的市场达到216 亿元, 2004 年有望达到3 亿元。

PLC 在纺织行业的应用分析。

在中国, PLC 在纺织机械上的运用已经有17 年的历史了, 从最早的进口合成纤维生产设备到目前的中小型纺机, PLC 无处不在。

占各类纺织机械60% 以上的织机平均每台带有一个小型的PLC, 主要用于检测、报警、速度控制和机器启停控制。

纺机的比例在纺织机械中不到5% , 却用到更多的PLC, 单台纺纱机最多用到17 台PLC, 主要是60 个IO 点以下的微型产品。

梳棉机也用微ö小型PLC 控制。

其它各类纺织机械基本上都采用PLC 控制, 只有一些相对简单的设备采用单片机或者其它控制方式。

纺织机械的辅助设备也主要由PLC 控制, 如循环水系统、空调系统、蒸气系统、废水处理系统、包装线等。

实际上PLC 在中国的应用已分布到各行各业, 根据工控网的调查, 2003 年中国控制类产品市场PLC的占有率已超过50% , 而且保持着10%~15% 的发展速度。

2.3 PLC 控制系统的发展前景现在, 虽然出现了性能更加优越的DCS 和FCS 控制系统, PLC 控制也终将会被先进的FCS 控制所取代,但是目前以及今后相当长的一段时间, PLC 还会与DCS 和FCS 共存,这主要基于以下原因:(1) 现在企业的确正在朝着自动化、信息化、开放化的方向发展,但这并不意味着要将现有控制系统推倒重来。

企业投入大量的人力和财力建立起来的PLC 控制系统已经成型,如果要完全推翻再建立新的DCS 或FCS 控制系统,需要更大的资金投入,将造成很大的浪费。

(2) 基于以上市场需求,许多软件厂商(例如: 华富惠通软件公司) 正在考虑如何利用企业已经成型的控制系统及新建的厂级网络,开发控制系统软件,帮助企业实现工厂自动化、信息化,为企业提供控制系统与管理网络的集成。

(3) 目前, PLC 的功能增强、结构优化, IO 模块趋向分散化、智能化,编程工具和编程语言更具标准化和高级化。

(4) PLC 的联网通信能力增强, 向高速度、多层次、大信息量、高可靠性及开放式的通信发展。

(5) 现在的PLC 系统与DCS 技术、现场总线IO技术相结合,结构开放、扩展方便、技术先进、价格低廉。

由以上分析可以预见,未来PLC 将朝着多功能化、集成化、智能化、标准化、开放化的方向发展,故PLC 虽然面临其它自动化控制系统的挑战,但同时也在吸收它们的优点, 互相融合,不断创新,在今后一段时间内将与其它先进控制方式并存,共同发展。

2.4 可编程序控制器PLC的分类PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。

对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。

(1)按结构形式分类根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。

1.整体式PLC 整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。

小型PLC一般采用这种整体式结构。

整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。

基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。

扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。

基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。

整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。

2.模块式PLC 模块式PLC是将PLC各组成部分,分别作成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。

模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。

模块装在框架或基板的插座上。

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