模块二 物料混合控制系统组态
混合搅拌PLC系统
混合搅拌PLC系统工业自动化的发展过程中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种重要的现代化控制系统得到了广泛应用。
PLC系统可有效降低生产过程中的人工成本，提高产能和品质，实现生产过程的自动化与数字化。
其中，混合搅拌PLC系统在化工、食品、医药等行业的生产流程中扮演着重要角色。
本文将探讨混合搅拌PLC系统的工作原理、特点、优点和应用。
一、混合搅拌PLC系统的工作原理混合搅拌PLC系统主要由下面几个模块组成：1.搅拌器控制模块2.料仓控制模块3.混合比例控制模块4.水泥传输和控制模块5.温度控制模块搅拌器控制模块可实现正反转、变速、设定停止时间等；料仓控制模块可自动调节物料投放比例和控制料仓门的开关；混合比例控制模块可按照配比自动调节泥浆的混合比例；水泥传输和控制模块可自动完成水泥的输送和计量；温度控制模块可通过控制加热或制冷设备来控制泥浆的温度。
混合搅拌PLC系统的数据采集与控制通过多种传感器和执行元件来实现，如重量传感器、水泥计量器、电热罐、温度传感器等。
通过PLC采集这些数据，并对数据进行处理和控制后，将控制指令传送给涉及到的执行元件，以此来实现混合搅拌的目的。
二、混合搅拌PLC系统的特点1.高可靠性：基于现代化的软件和硬件技术，混合搅拌PLC系统具有高可靠性和稳定性。
2.自动化程度高：混合搅拌PLC系统能够对所有涉及到的参数进行实时监控和控制，自动化程度高，减少了因人工操作引起的差错。
3.操作简便：通过触摸屏等界面直观可见，操作简便易懂。
4.适应性强：混合搅拌PLC系统能够根据生产流程的需要，调整参数和控制方式，提高工艺适应性。
5.高效节能：混合搅拌PLC系统能够根据需要实时调整加热或制冷设备来控制泥浆温度，节能效果显著。
三、混合搅拌PLC系统的优点1.提高生产效率：混合搅拌PLC系统能够自动完成生产工序中的复杂操作，并且有效控制生产流程的时间和效率，提高生产效率。
2.降低人工成本：混合搅拌PLC系统能够自动监控和控制生产流程，减少了人工干预，降低了人工成本。
物料自动混合装置控制系统
课题二物料自动混合装置控制系统图2.1 物料自动混合装置示意图一、实训目的1. 用PLC构成物料自动混合控制系统。
2. 掌握PLC编程的技巧和程序调试的方法。
3. 训练应用PLC技术实现一般生产过程控制的能力。
二、控制要求1．初始状态如图2.1所示混合装置的容器是空，F1、F2、F3和F4分别是物料A、B、C进料及混合液排空电磁阀，M是搅拌电动机，Ll、L2和L3分别是贮罐的高液位、中液位和低液位的液位传感器，H是加热器，T为温度传感器。
2．物料自动混合控制按下启动按钮，开始下列操作。
（1）电磁阀F1开启，开始注入物料A，至高度L2(此时L2、L3均为ON)时，关闭阀F1,同时开启电磁阀F2，注入物料B，当液面上升至L1时，关闭阀F2。
（2）停止物料B注入后，启动搅拌电动机M，使A、B两种物料混合10s。
（3）10s后停止搅拌，开启电磁阀F4，放出混合物料,当液面高度降至L3后，再经5s关闭阀F4。
3．停止操作按下停止按钮，停止操作，回到初始状态。
三、实训内容及指导1．系统配置（1）FX2N-48MR PLC一台。
（2）物料自动混合装置示意图如图2.1所示。
（3）根据物料自动混合控制的要求，I／O配置及接线如图2.2所示。
物料自动混合装置中电磁阀的动作，受液位传感器输入信号的控制。
如果物料混合需要加热，按SB2，启用加热器H开始加热。
当温度达到规定要求时，温度传感器T动作(D4指示)，加热器H停止加热。
液面位置分别由D1、D2和D3指示。
（可不加）（可不加）图2.2 物料混合PLC 控制系统外部接线图2．程序设计用步进指令编程。
物料自动混合过程，从进料→混合→放料及液位信号的输入和输出显示实际上是一个按一定顺序操作的控制过程。
因此，可以用步进指令编程，其状态转移图如图2.3所示。
3．程序运行与调试写出状态转移图2.3所对应的指令程序，将其写入PLC的RAM，并按图2.2连接好I／O设备，运行并调试程序，使程序运行结果与控制要求一致。
基于PLC的物料混合系统设计
基于PLC的物料混合系统设计杨犀;马海燕【摘要】针对传统人力物料混合精度低、生产效率低的问题,本文设计了基于三菱FX-2N型PLC和MCGS触摸屏的物料混合监控系统.首先对物料混合系统的设计方案进行了论证,其次介绍了物料混合系统的硬件组成,最后介绍了物料混合系统的软件设计.实验结果表明该物料混合控制系统能够高效、精准的满足设计要求.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)035【总页数】2页(P156-157)【关键词】三菱PLC;MCGS组态软件;物料混合系统;精确称重技术【作者】杨犀;马海燕【作者单位】洛阳师范学院,河南洛阳 471000;洛阳师范学院,河南洛阳 471000【正文语种】中文在工业生产中，往往会出现几种物料按照比例混合的情形，为了保证生产过程的稳定可靠，达到提高质量、增加产量、降低能耗、提升生产效率的目的，研究高效、精准、自动化程度较高的物料混合控制系统是不可或缺的。
早期的人工称重配料方式，生产效率低配料精度不能保证，加之配料现场往往噪音比较大、粉尘比较多、生产环境恶劣，严重影响操作人员的身心健康。
本文应用三菱PLC、MCGS组态软件设计了一个既能满足实际生产需要，高效、稳定的全自动配料，同时又能够通过MCGS组态软件实时监控生产过程，并且记录历史数据、报警等功能与一体的物料混合系统，界面友好、操作简单、安全高效。
1 系统组成本系统结合PLC技术、现代传感器和MCGS能够按照预先设置好的配方数据，精准的控制各种物料的质量，除此以外还有智能化程度高、人机交互界面友好、故障显示报警等功能。
通用工业自动配料控制系统由送料部分、称量部分、出料装置、配料控制系统和校验系统部分组成[3]。
本设计实现的四种物料混合系统主要也是有这几部分组成。
配料控制系统是整个物料混合系统设计的核心，将FX-2N型PLC作为配料控制系统的核心，MCGS触摸屏实现人机交互界面的设计；进料和排料部分的设计主要采用了伺服系统较好的电磁阀来控制进出料口的物料。
原料厂L2系统-混匀部分操作说明
原料厂L2系统-----混匀模块操作说明
基本操作:
一、上料（由贮矿场到14个配料仓）
进入“下达混匀上料指令”界面
1.正常供料
在界面上方的“混匀配比方案”框中选中上料物资，并双击，便可在中间的“生成上料指令”框中生成一条指令。
填入“流程号”及“取料堆号”（有多堆需要选择时才需填写），并保存。
选中该条指令，单击“下达指令按钮”即可。
2.连续供料
在界面下方的“执行中的指令”框中选中要连续供料的记录，并双击或点击“连续供料按钮”
填入“物资名称”，并保存。
选中该条指令，单击“下达指令按钮”即可。
二、堆料
进入“下达混匀堆料指令”界面
在屏幕上方的“混匀配比方案”框中选中单击一条要进行堆料的配比方案，生成堆料指令。
在任意一行指令中填写“混匀堆号”并保存，点击“下达指令按钮”即可。
plc控制的物料混合设计
基于PLC的物料混合控制系统的研究摘要PLC是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，也可以说它是一种用程序来改变控制功能的计算机。
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已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅速的上升。
PLC 主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。
它应用于工业混合搅拌设备，使得搅拌过程实现了自动化控制、并且提升了搅拌设备工作的稳定性，为搅拌机械顺利、有序、准确的工作创造了有力的保障。
本文所介绍的多种液体混合的PLC控制程序可进行单周期或连续工作，具有断电记忆功能，复电后可以继续运行。
另外，PLC还有通信联网功能，再通过WINCC组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：可编程序控制器PLC；液位传感器；定时器；Based on PLC control system of mixing effciengAbstractComputer technology as the core of PLC in the general automatic control equipment, it is a kind of program to change control function of the computer. As microprocessors, computer and communication technology, the rapid development of PLC programmable controller has widely applied in industrial control, and the proportion of the rapid rise in. PLC mainly consists of CPU module, input and output module and programming module device. It is applied in industry, mixing equipment mixing process realized automation control, and improved the stability, agitate equipment work for the mixing machine smoothly, orderly, accurate working creates powerful guarantee. This paper introduces various liquid mixture of PLC control procedures can be a single cycle or continuous working memory function, can continue running after, wired back. In addition, PLC and communications, networking WINCC configuration, but through direct to site monitoring and management, and more convenient.Key words:PLC programmable controller, Level sensor, The timer,目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.第一章引言传统的物料混合设备的控制存在的问题鉴于搅拌设备的广泛应用，随着近年来工业技术的发展，流体混合技术在上世纪60到80年代期间得到了迅猛发展,其重点主要是对于常规搅拌桨在低粘和高粘非牛顿均相体系、固液悬浮和气液分散等非均相体系中的搅拌功耗、混合时间等宏观量进行实验研究。
DCS系统组态内容及步骤
来工土木大篷车DCS系统组态内容及步骤--工业自动化控制DCS系统（8）土木米工编制2021年2月21日DCS系统组态内容及步骤2021年2月21日DCS系统组态内容及步骤对DCS系统组态内容及组态步骤做概括性介绍，对刚接触DCS 系统的仪表工全面了解DCS组态过程有很好的指导作用。
1、DCS系统组态内容包含哪些方面？①系统组态系统组态又称系统管理组态，是整个组态工作中的第一步，也是最重要的一步。
系统组态的主要工作是对系统的结构及构成系统的基本要素进行定义。
以DCS的系统组态为例，硬件配置包括：选择什么样的网络层次和类型，选择什么样的工程师站、操作员站和现场控制站, 选择什么样的I/O模块及其具体的配置。
有的DCS的系统组态可以做得非常详细，例如机柜、侧巨中的电源、电缆与其他部件,各类部件在机柜中的槽位，打印机及各站使用的软件等，都可以在系统组态中进行定义。
系统组态的过程一般都是用图形加填表的方式。
②控制组态控制回路组态是一种非常重要的组态。
在过程控制中，DCS要完成各种复杂的控制任务和工艺参数的采集。
如PID、前馈、串级、解耦” 甚至更复杂的过程控制等。
因此，就需要生成相应的应用程序来实现各种控制。
对于工艺参数在信号采集后要对其进行处理，这些处理也是通过模块来实现。
这些工作也要在控制组态中来完成。
因此，组态软件往往会提供各种不同类型的控制、运算模块；组态的过程就是将控制、运算模块与各个被控变量和参数进行联系，并定义控制、运算模块的参数。
组态软件还为用户提供了一定的开发手段，使用户自己用高级语言或软件提供的脚本语言，来建立符合自己的模块应用。
③画面组态画面组态是为DCS建立一个方便使用的人机界面。
通常包括两个方面:—是画出一幅或多幅能够反映被控制的过程概貌的图形；二是进行数据连接和动画连接，当现场的参数发生变化时，就可以及时的在显示器上显示出来，或者通过在屏幕上改变参数来控制现场的执行机构。
组态软件有丰富的图形库。
基于组态王的液体物料混合系统
基于组态王的液体物料混合系统摘要：在化工行业，物料混合控制系统应用广泛。
其控制系统通常由PLC、液位（料位）传感器、低压执行机构、电机等；混配系统由物料罐、液位开关、上料泵、搅拌电机、放料阀、成品储液罐等组成，系统的发展已经比较成熟，具体区别在于控制工艺的要求不同。
为了系统控制方便，本文讨论如何利用组态王软件设计上位机部分，以便现场数据的采集与显示，实现对分散信息的同步更新、集中控制。
关键词：组态王、PLC、集中控制在本系统中，控制的核心部分为西门子S7-200型PLC，组态王开发监控系统软件。
PLC负责采集输入信号，经程序处理后向执行机构发出控制命令。
PLC与上位机之间通过通讯电缆连接，输入信号在传送至PLC的同时，PC机也会获得数据并通过组态王将其同步显示。
为了进一步降低一线人员操作的难度，可以考虑用触摸屏取代传统控制按钮。
这里讨论的属于远程控制方式，即在组态软件界面上对生产系统的各个环节进行操作。
图1. 混配系统控制界面工艺流程及控制要求简介：系统图如上所示，1#--3#料泵分别为物料罐提供三种不同的原料，注液过程分为低、中、高三个液位，实际应用中可根据不同工艺要求随时更改液位传感器的数量与高低位置。
搅拌器负责三种液体的混配，放料阀将混合好的物料卸放至成品料罐中后关闭。
物料罐中液位超低时，设定延时30秒以便排空液料，在放料阀关闭的情况下启动1#料泵为物料罐提供第一种液体，液体达到低液位时，停止1#料泵、开启2#料泵，为物料罐加注第二种液体。
液面达到中液位时，停止2#料泵、开启3#料泵加注第三种液体。
液体达到高液位时，停止3#料泵并启动搅拌器电机。
搅拌器正向搅拌设定时长后再反向搅拌，如此循环N次后停止。
打开放料阀，通过液位传感器信息获知放液信息，当液面降至最低液位后再延时30秒，以将物料罐全部排空并等待下一次循环。
由于是电力驱动，所以在系统设计中必须考虑停电因素可能造成的中断，当异常断电时，由手动完成将物料罐中的液体排空。
基于PLC物料混合控制系统的设计与研究
真空泵冷却水由辅机冷却水系统供水，冷却水温度低，有利于
水可以冷却大量的吸气口的水蒸汽，从而提高真空泵的抽吸能力。 真空泵满出力运行，从而保证凝汽真空。
对于直接空冷机组来说，空冷岛设计压力不受真空泵影响。但
真空系统由真空泵及真空管路组成，真空泵是凝汽器启动建立
空冷岛冷却效果不好时，造成过冷度过小，凝汽器内气体含有的蒸 真空和维持凝汽器真空的主要设备，真空泵正确的选型是保证凝汽
凝汽器真空系统功能如下：（1） 去除汽机凝汽器内蒸汽空气混 增加冷冻机：提高泵效率、减少冷却水供应量、提高泵的最终真空
合物并建立真空；（2）凝汽器真空系统保证，在汽机凝汽器建立额定 度。
的真空，并从机组启动开始到完全停运都保持这一真空。在蒸汽密
3 对真空系统改造的一些措施分析
封的凝汽器建立真空，避免蒸汽从汽机密封泄漏到工作厂房。
图 1 PLC 硬件结构 （1）主机。主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户 程序及数据存储器。CPU 是 PLC 的核心，主要用来运行用户程序，监控 输入/输出接口状态。系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及 对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更 改。用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程序及各种暂存 数据、中间结果。（2）输入/输出(I/O)接口。I/O 接口是 PLC 与输入/输出设 备联接的部件。输入接口用于接收输入设备（如：按钮、行程开关、传感 器等）的控制信号。输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出电路 去驱动输出设备(如：接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O 接口一般采用光电 耦合电路，以减少电磁干扰。（3）电源。PLC 电源指为 CPU、存储器、I/O 接 口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源。（4）编程器。编程 器是 PLC 重要的外部设备，用于手持编程。利用编程器可输入、检查、修 改、调试用户程序或在线监视 PLC 工作状况。除手持编程器外，目前，使 用较多的是利用通信电缆将 PLC 和计算机联接，并利用专用的工具软 件进行编程或监控。（5）输入输出扩展接口。I/O 扩展接口用于将扩充外 部输入/输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。（6）外部 设备接口。此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主 机相连。 2.2 可编程控制器的工作方式 PLC 采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。其工作过程分为 输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期循环。一条指令 所需时间一般不超过 100ms。 （1）输入采样阶段。PLC 在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所 有输入端的通/断状态或输入数据，并将此状态存入输入状态寄存器，即 输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输入状态发 生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，只有在下一个扫描周期的 输入处理阶段才能被读入。 （2）程序执行阶段。PLC 在执行阶段，按先左后右，先上后下的步序, 执行程序指令。其过程如下：从输入状态寄存器和其它元件状态寄存器 中读出有关元件的通/断状态,并根据用户程序进行逻辑运算，运算结果 再存入有关的状态寄存器中。 （3）输出刷新阶段。在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应 的输出状态寄存器的通/断状态, 在输出刷新阶段转存到输出寄存器,去 控制各物理继电器的通/断,这才是 PLC 的实际输出。
工控组态技术及应用——MCGS(第二版)模块二参考资源1VV (2)
MCGS 工控组态技术应用 模块一 计算机控制系统概述 ⑶ 内部标志位(M)
⑷ 特内殊部标标志志位位（又S称M)为存储区，存储中间操作信息， 它们不直接驱动外部负载，只起中间状态的暂
SM只0.读5：区存 PL秒特C作中脉殊用称冲标，为，志类特内占位似殊部空，于标标比用中志志为户间位位5只继0为，％能电用一，利器户般周用，提以期其在供位为触S一为7l点-些单2s，0的特位0如系脉殊使：列冲的用串控。。制功能及 SMS0M.06.：0：扫R描UN脉监冲控系S，M，统通一P信知L个C息系在扫，统R描U用。N周状户特期态对殊为时操标O，N作志，S的位M下0一分.一0些为总个特只为扫殊读1描。要区周求和期也可为通读过可 OFSFM，0.交1：替初循始环化。写脉区冲两，部PL分C由。STOP转为RUN时，SM0.1接通一个 SM扫0.描7：周指期示。CPU上MODE开关的位置，0=TERM，1=RUN，通常用 来S在M0R.U2N：状当态R下AM启中动保自存由的口数通据信丢方失式时。，SM0.2接通一个扫描周
输出，1个RS-485通信/编程口，具有 PPI通信协议、MPI通信协议和自由方 式通信能力。 。
EXIT
MCGS 工控组态技术应用 模块一 计算机控制系统概述 2. S7-200系列PLC的编程软元件
⑴ 输入继电器（I）
输入继电器是专设的输入过程映像寄存器，用来接收 外部传感器或开关元件发来的信号。图1-2-1所示为 输入继电器的等效电路图，当外部按钮驱动时，其线 圈接通，常开、常闭触点的状态发生相应变化。输入 继电器不能由程序驱动，其触点不能直接输出带负载。
西门子编程元件 西门子PID指令 西门子S7-200PLC系统组成 西门子S7-200PLC存储器 PC-PPI电缆 STEP7软件的安装 编程软件的使用方法 PLC程序的下载 工程调试
PLC控制的物料混合系统
《PLC 原理与应用》 课程设计报告书
设计题目： PLC 控制的物料混合系统
专 业：
自动化
班 级：
XXX
学生姓名 :
XX
学 号: 指导教师 ：
XXXX XXXX
2013 年 12 月 16 日
物理与电子工程学院 课程设计任务书
专业： 自动化
班级： 3 班
学生姓名
XX
学号
XX
课程名称
第 1 天：明确课程设计的目的和意义，根据课程设计要求查找相关资料 第 2-3 天：学习课程设计中用到的 PLC 相关知识 第 4-5 天：根据课程设计的要求画出程序流程图 第 6 天：列出 I/O 分配表 第 7-8 天：写出梯形图程序，并对程序进行注释 第 9-10 天：学习西门子 S7-200 的编程软件 STEP 7 MicroWIN SP6 ，并在该软件中编写 梯形图程序 第 11 天：学习西门子 S7-200 仿真软件，并进行程序仿真和调试。 第 12 天：将课程设计中用到的程序在 PLC 试验箱上进行运行和调试。 第 13-14 天：撰写课程设计报告。
（参数、方 工作，打开出料伐出料。待料出完后，重复上述过程。当按下停止按钮后，如果正在
法）及要求 一个循环中，那么等待当前循环结束，即出料完毕后，程序停止运行。
2、 画出实现程序流程图。
3、列出输入、输出端口。
4、写出梯形图程序。
5、调试程序，直至符合设计要求。
工作量 进度安排
2 周时间，每天 3 学时，共计 42 学时
3 物料混合控制系统软件设计 ........................................................ 9 3.1 编程软件介绍 ............................................................................9... 3.2 程序流程图 ................................................................................9... 3.3 程序梯形图 ..............................................................................1..0.
工控组态技术及应用——MCGS(第二版)模块二参考资源1VV (1)
主讲：李红萍
EXIT
MCGS 工控组态技术应用 模块一 计算机控制系
2） 直接数字控制系统（DDC）
统概述
计算机通过过程输入通道对变量作巡回检测
模拟量输入 生 产根据变量，按照数一字定量的输控入制规律进行运微 型算
计 其过结果经过输出模通拟道量，输作出用到控制对象。算 机
程
数字量输出
显示 打印 磁盘 汇总
主讲：李红萍
EXIT
MCGS 工控组态技术应用 3） 计算机监督控制系统(SCC)
模块一 计算机控制系 统概述
用数字控制仪器代替，再配以输入 采样器、A/D转换器和D/A转换器、 输出扫描器，便是SCC加数字控制 器的SCC系统。当SCC计算机出现故 DDC级微机完成生产过程的直接数障字时控，制由；数SC字C级控微制机器进独立完成控制 行优化分析计算，产生最优化设任定务值，。比较安全可靠。
分级控制系统
直接数字控制
系统
计算机控制系统
集散型控制 系统
数据采集系 统
现场总线控制 系统
主讲：李红萍
EXIT
MCGS 工控组态技术应用 1） 数据采集系统
模块一 计算机控制系 统概述
计算机承担数据的采集和处理工作。
数据采集系统对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、 处理、记录以及变量的超限报警。
同时对变量进行累计和实时分析。
控制级获得的生产过程数据，进行 最优化控制。
主讲：李红萍Eຫໍສະໝຸດ ITMCGS 工控组态技术应用 5） 集散控制系统
模块一 计算机控制系 协调各统控概制述站的工作 达到过程的动态最优化
上述过程不断重复，使被控变量稳定在设定值上。
主讲：李红萍
EXIT
plc课程设计物料混合
plc课程设计物料混合一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）在物料混合系统中的应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解物料混合系统的原理和组成；2.掌握PLC的基本工作原理和编程方法；3.学会使用PLC进行物料混合系统的控制；4.能够分析并解决物料混合过程中可能出现的问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.物料混合系统的原理和组成：包括物料混合的基本原理、混合设备的选择和应用等；2.PLC的基本工作原理：包括PLC的结构、工作方式、编程语言等；3.PLC编程方法：包括基本指令、功能指令、程序设计等；4.PLC在物料混合系统中的应用：包括控制系统的设计、调试和优化等。
三、教学方法为了达到上述教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解物料混合系统的原理和组成、PLC的基本工作原理等理论知识；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握PLC编程方法和在物料混合系统中的应用；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行PLC编程和控制系统调试，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：《PLC应用技术》或《可编程逻辑控制器原理与应用》等；2.参考书：提供相关的技术资料和论文，以便学生深入研究；3.多媒体资料：制作课件和教学视频，直观展示物料混合系统和PLC的工作原理；4.实验设备：提供PLC实验装置和编程软件，供学生进行实际操作和编程练习。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在PLC课程中的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况来评估；2.作业：布置相关的编程练习和实验报告，评估学生的理解和应用能力；3.考试：安排期末考试，测试学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保每个章节都有足够的教学时间；2.教学时间：每周安排两节课，每节课45分钟，确保学生在有限的时间内掌握课程内容；3.教学地点：教室和实验室，以便学生进行实验和实践。
基于MCGS触摸屏对物料混合控制系统的改造
基于MCGS触摸屏对物料混合控制系统的改造触摸屏在当今自动控制系统中的应用越来越广泛，本文对工厂常见的物料混合控制系统进行了触摸屏设计，使控制系统减小了人员和成本的投入，提高了系统的稳定性和可操作性。
标签：：触摸屏物料混合自动控制系统1.物料混合控制系统1.1控制要求现有一物料混合自动控制系统，两种液体物料分别通过阀门A和阀门B注入混合罐，混合加热至指定温度的混合物料由阀门C放出，控制系统由PLC实现，控制要求如下：（1）初始状态：混合罐为空，阀门A，B，C均为关闭状态，低、中、高液位开关为关闭状态，搅拌电动机为关闭状态，加热管不加热。
（2）启动运行按下启动按钮后，打开阀门A，注入液体物料A，当液面到达中液位时，液位开关L2为ON，阀门A关闭，阀门B打开，注入液体物料B;当液面到达高液位时，液位开关L1为ON，阀门B关闭，同时搅拌电动机M启动搅拌，30s后停止;两个加热管开始加热，当温度传感器检测到温度达到70℃时，加热管停止加热;阀门C打开放出混合液体;当液面降至低液位以下时，液位开关L1、L2、L3均为OFF，再过10s容器放空，阀门C关闭。
（3）停止运行按下停止按钮，系统完成当前工作周期后停在初始状态。
1.2 硬件清单本文通过对现有控制系统进行改造，现有系统硬件清单如下：2.MCGS触摸屏设计2.1设备组态本文使用MCGS触摸屏TPC7062TD进行项目改造，触摸屏编辑软件为MCGS嵌入版V7.7。
在触摸屏编辑软件中添加通用串口父设备及西门子PLC，通讯参数选择与PLC中一致。
2.2 通信点参数物料混合控制系统的通信点清单如下：2.3画面设计通过触摸屏实现功能：（1）系统的启动与停止（2）手动，单周期，连续工作状态切换（3）温度超限报警（4）阀门，加热管，液位开关，电机运行状态监控触摸屏画面如下图所示：通过触摸屏可实现对现场各种传感器，开关，阀门及电动机的状态监控及操作，极大的方便了现场操作人员，减少了场地和人员的成本投入，提高了控制系统的可操作性和稳定性，因此触摸屏在生产现场的应用越来越广泛。
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任务1 任务
画面的总体规划设计
确定需要设置的画面； 确定需要设置的画面； 完成画面间的切换关系； 完成画面间的切换关系； 设置一个永久画面，显示“手动模式” 设置一个永久画面，显示“手动模式”和“初 始画面”的切换按钮和日期时间域。 始画面”的切换按钮和日期时间域。
触摸屏的画面设计----任务导入 触摸屏的画面设计 任务导入
画面切换实现方式2 画面切换实现方式
通过画面浏览的组态实现画面间的切换
任务2 主画面画面对象的组态 任务 主画面画面对象的组态
主画面设计要求： 主画面设计要求
1.在主画面上画出控制系统示意图 在主画面上画出控制系统示意图
主画面设计要求： 主画面设计要求
2. 画面中需要显示的对象 秤斗的皮重 动态显示4种物料的 动态显示 种物料的 重量 显示放料的时间 显示搅拌的时间 组态“启动” 组态“启动”和“停止”按钮 停止” 组态“ 组态“+50”和“-50”按钮 和 按钮
物料混合控制系统的HMI组态 项目二 物料混合控制系统的 组态
1 画面的组态； 画面的组态； 2 画面对象的组态
授课班级：电气1011
引入
下面先看一段录像 ..\触摸屏应用素材 宝洁公司生产现场触摸屏应 触摸屏应用素材\宝洁公司生产现场触摸屏应 触摸屏应用素材 触摸屏应用简介.mp4 用\触摸屏应用简介 触摸屏应用简介 实际的生产现场，触摸屏从应用到维护到组态， 实际的生产现场，触摸屏从应用到维护到组态， 应用 是职业成长的需要，也是技术不断提高的路径。 是职业成长的需要，也是技术不断提高的路径。
文本I/O域的组态 域的组态 文本 图形I/O域的组态 域的组态 图形
知识学习2：按钮组态 知识学习 ：
学习任务完成 所需新知识
知识学习3：开关组态（拓展） 知识学习 ：开关组态（拓展）
知识学习4 图形输入输出对象的组态 知识学习
棒图
知识学习5： 知识学习 ：时钟与日期时间域的组态
知识学习6 知识学习 间接寻址与符号I/O域组态（拓展） 域组态（ 间接寻址与符号 域组态 拓展）
子任务1：完成物料混合控制系统主画面、 子任务 ：完成物料混合控制系统主画面、 手动画面和设备状态画面I/O域组态 手动画面和设备状态画面 域组态 子任务2：完成物料混合控制系统主画面、 子任务 ：完成物料混合控制系统主画面、 手动画面和设备状态画面的按钮组态 子任务3： 子任务 ：完成物料混合控制系统主画面棒 图的组态
学习任务 完成所需 新知识
输出域： 输出域：只显示变量的数值 输入域：用于操作员输入要传送到PLC的数字、 的数字、 输入域：用于操作员输入要传送到 的数字 字母或符号， 字母或符号，将输入的数值直接保存到指定变 量中 输入/输出域 输出域:同时具有以上两种功能 输入 输出域 同时具有以上两种功能
知识学习1 ：I/O域的组态 知识学习 域的组态
任务3 任务 手动画面画面对象的设计
手动画面设计要求： 手动画面设计要求
画面中需要显示的对象： 画面中需要显示的对象： 手动操作进1号 ●手动操作进 号、2号 号 3号和 号料的按钮 号和4号料的按钮 号和
●用指示灯显示按钮状态 显示手动操作1号 ●显示手动操作 号、2号、 号
3号和 号料的重量； 号和4号料的重量 号和 号料的重量； 组态“ ●组态“+50”和“停止”按钮 和 停止” 显示秤放料、 ●显示秤放料、搅拌和放成 品的时间
告知： 告知
能力目标： 能力目标：
1. 能根据项目内容进行画面的总体设计 2. 能合理设置画面间的切换关系 3. 会各类 会各类I/O域的组态 域的组态 4. 会各类按钮的组态 5.能进行棒图、量表和滚动条的组态 能进行棒图、 能进行棒图 6. 能合理设置变量并学会变量与画面对象进行连接
告知： 告知
组织实施
以团队的形式分工合作、 以团队的形式分工合作、实 施任务，完成主画面、手动画 施任务，完成主画面、 面所有对象的组态。 面所有对象的组态。
评价
评价方法： 评价方法： 各组代表经验 交流、教师评价， 交流、教师评价， 提出改进意见
总体评价和微观评价相结合 自我评价与互相评价相结合 学习态度与实施成果相结合
变量的设置与PLC的地址分配 的地址分配 变量的设置与
名称 秤放料按钮2 秤放料按钮 放成品按钮2 放成品按钮 搅拌器按钮2 搅拌器按钮 号料按钮2 进1号料按钮 号料按钮 号料按钮2 进2号料按钮 号料按钮 号料按钮2 进3号料按钮 号料按钮 号料按钮2 进4号料按钮 号料按钮 启动按钮2 启动按钮 停止按钮2 停止按钮 地址 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M1.0 M1.1 名称 皮重 1号料重量 号料重量 2号料重量 号料重量 3号料重量 号料重量 4号料重量 号料重量 搅拌时间设定值 秤放料时间设定值 放成品时间设定值 地址 MW46 MW12 MW14 MW16 MW18 MW20 MW38 MW40
初始画面
画面切换实现方式1 --通过按钮切换 画面切换实现方式 通过按钮切换
因为画面个数不多，建议采用“单线联系” 因为画面个数不多，建议采用“单线联系”的星形切 换方式。开机后显示初始画面， 换方式。开机后显示初始画面，在初始画面中设置切 换到其他画面的画面切换按钮， 换到其他画面的画面切换按钮，从初始画面可以切换 到其他所有画面，其他画面只能返回初始画面。 到其他所有画面，其他画面只能返回初始画面。 初始画面之外的画面不能切换， 初始画面之外的画面不能切换，需要经过初始画面来 中转”切换。 “中转”切换。
知识学习7： 知识学习 ： 图形列表与图形I/O域的组态（拓展） 域的组态（ 图形列表与图形 域的组态 拓展）
知识学习8：面板的组态（拓展） 知识学习 ：面板的组态（拓展）
为了提高学习效率
示范一个画面对象的组态
方案制定
分组讨论，制定完成任务方案。 分组讨论，制定完成任务方案。 教师予以引导和指导
告知： 告知
社会目标： 社会目标： 1. 具有开拓创新、团结合作和严谨务实的工作作风。 具有开拓创新、团结合作和严谨务实的工作作风。
2.具有较强的口头表达能力和人际沟通能力。 具有较强的口头表达能力和人际沟通能力。 具有较强的口头表达能力和人际沟通能力 3.具有自主学习和拓展能力。 具有自主学习和拓展能力。 具有自主学习和拓展能力 4.具备获取分析使用信息的能力。 具备获取分析使用信息的能力。 具备获取分析使用信息的能力 5.具备对知识的抽象、概括及判断能力。 具备对知识的抽象、概括及判断能力。 具备对知识的抽象 6.具有科学分析和解决问题的能力。 具有科学分析和解决问题的能力。 具有科学分析和解决问题的能力
确定需要设置的画面 根据系统的要求，需要设置以下画面： 根据系统的要求，需要设置以下画面： 开机时显示的初始画面。 ● 开机时显示的初始画面。 自动运行画面（主画面）。 ● 自动运行画面（主画面）。 ● 进行手动操作的手动画面。 进行手动操作的手动画面。 设备状态画面，用于较全面显示各主要变量的值。 ● 设备状态画面，用于较全面显示各主要变量的值。 用户管理画面，用于用户的登录，注销和用户管理。 ● 用户管理画面，用于用户的登录，注销和用户管理。 报警画面，用于查看报警的历史记录，和打印报警报表。 ● 报警画面，用于查看报警的历史记录，和打印报警报表。 配方画面，用于选择配方的数据记录。 ● 配方画面，用于选择配方的数据记录。 趋势图画面， ● 趋势图画面，用于显示搅拌器电动机转速的趋势图
项目导入
工程项目实例： 工程项目实例： 某物料混合控制系统按一定比例将2~4种颗粒状 种颗粒状 某物料混合控制系统按一定比例将 的物料混合在一起，物料的流动性较好。 的物料混合在一起，物料的流动性较好。四种物料分 别放在4个金属仓内 个金属仓内， 别放在 个金属仓内，每个仓的底部安装了一个气缸控 制的插板阀。气缸杆带动阀杆左右移动，产生开、 制的插板阀。气缸杆带动阀杆左右移动，产生开、关 阀的动作。控制气缸的电磁阀线圈通电时插板阀打开， 阀的动作。控制气缸的电磁阀线圈通电时插板阀打开， 物料流出，电磁阀线圈断电时插板阀关闭， 物料流出，电磁阀线圈断电时插板阀关闭，物料停止 流出。 的输出信号控制电磁阀。 流出。用PLC的输出信号控制电磁阀。 的输出信号控制电磁阀
□项目介绍 本项目为河南安阳钢铁股份有限公司第二轧钢厂 新建3#加热炉仪控系统。加热炉为蓄热推钢式， 加热炉仪控系统。 新建 加热炉仪控系统 加热炉为蓄热推钢式， 主燃料为高焦混合煤气， 主燃料为高焦混合煤气，发热值为 1800×4.186KJ/Nm坯轧制前加热，最高的钢 坯轧制前加热， × 坯轧制前加热 坯温度为1200℃。炉炉子加热能力 坯温度为 ℃ 炉炉子加热能力100t/h(最大 最大 120t/h)。燃烧方式为双蓄热，炉子的有效长度 。燃烧方式为双蓄热， 30000 mm，内宽 ，内宽5800 mm。 。
课外拓展与作业
结合教材完成其他形式按钮的组态 课后完成开关的组态 思考本项目中的变量设置及其与各画面对象的 链接方法 学习量表的组态与滚动条的组态 自学时钟与日期时间域组态 注意： 注意：这些内容会在本项
目后续的组态中加以体现， 目后续的组态中加以体现， 注意学习方法的提炼和举 一反三能力的培养
西门子PCS7 V6.0在安钢成功应用 西门子 在安钢成功应用
任务4 设备状态画面对象的设计 任务
任务分解
I/O域的组态 域的组态 图形I/O域的组态 图形 域的组态 图形视图的组态 按钮的组态
图形输入输出对象的组态 时钟与日期时间域的组态 间接寻址与符号I/O域组态 间接寻址与符号 域组态
图形列表与图形I/O域组态 域组态 图形列表与图形
面板的组态
目标： 知识目标：
1. 理解画面的总体设计的作用、意义，设计原则 理解画面的总体设计的作用、意义， 2. 了解几种画面间切换的方法 3. 理解 理解I/O域的概念及其分类，及各自的应用 域的概念及其分类， 域的概念及其分类 4. 了解文本按钮、图形按钮及不可见按钮的应用 了解文本按钮、 5. 了解棒图、量表和滚动条应用 了解棒图、 6. 了解时钟与日期时间域在画面组态中的作用