两种液体混合装置PLC控制系统设计说明
液体混合装置plc控制系统设计原版
液体混合装置pic控制系统设计原版The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020电气工程学院课程设计说明书电气控制与PLC设计题目：液体混料装置的PLC控制系统的设计系别：电气工程系年级专业：检测技术与仪器2班学号:学生姓名：曹庆春指导教师: 张立教师职称:2013年12月12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，是为匸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口的；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)硬件选择 (6) (6) (7) (7)PLC的选择 (7)................................................................ 8 系统软件设计 (8) (8) (10)系统调试 (13)第3章总结及进一步研究方向 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第一章引言随着科学技术的E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。
两种液体混合装置PLC控制系统设计
摘要S7-200 是一种小型的可编程序控制器,实用于各行各业,各类场合中的检测.监测及控制的主动化.S7-200系列的壮大功效使其无论在自力运行中,或相连成收集皆能实现庞杂控制功效.是以S7-200系列具有极高的机能价钱比.本体系应用S7-200PLC实现了对液体混杂装配的主动控制请求.同时控制体系应用仿真装备不但能知足两种液体混杂的功效,并且可以扩大其功效知足多种液体混杂体系的功效.提出了一种基于PLC 的多种液体混杂控制体系设计思绪, 进步了液体混杂临盆线的主动化程度和临盆效力.文中具体介绍了体系的硬件设计.软件设计.个中硬件设计包液体混杂装配的电路框图.输入/输出的分派表及外部接线;软件设计包含体系控制的梯形图.指令表及工作进程.在本装配设计中,液面传感器和电阀门以及搅动电机采取响应的钮子开关和发光二极管来模仿,别的还借助外围元件来完成本装配.全部程序采取构造化的设计办法, 具有调试便利, 保护简略, 移植性好的长处.症结词：PLC ;液体混杂装配;程序目录1 液体混杂装配控制体系设计义务21.2设计内容及要实现的目标22 体系总体计划设计32.1体系硬件设置装备摆设及构成道理32.2体系接线图设计33 控制体系设计43.1估算43.5外部接线图设计73.6控制程序流程图设计83.7控制程序设计83.8创新设计内容104 体系调试及成果剖析114.1体系调试114.2成果剖析11总结12申谢13参考文献141液体混杂装配控制体系设计义务课程设计的目标在工艺加工最初,把多种原料再适合的时光和前提下进行须要的加工以得到产品一向都是在人监控或操纵下进行的,在后来多用继电器体系对次序或逻辑的操纵进程进行主动化操纵,但是如今跟着时期的成长,这些方法已经不克不及知足工业临盆的现实须要.现实临盆中须要更精确.更便捷的控制装配.跟着科学技巧的日新月异,主动化程度请求越来越高,本来的液体混杂远远不克不及知足当前主动化的须要.可编程控制器液体主动混杂体系集成主动控制技巧,计量技巧,传感器技巧等技巧与一体的机电一体化妆置.充分接收了疏散式控制体系和分散控制体系的长处,采取尺度化.模块化.体系化设计,设置装备摆设灵巧.组态便利.可编程控制器多种液体主动混杂控制体系的特色：1）体系主动工作;2）控制的单周期运行方法;3）由传感器送入设定的参数实现主动控制;4）启动后就能主动完成一个周期的工作,并轮回.本体系采取PLC是基于以下两个原因：1）PLC具有很高的靠得住性,平日的平均无故障时光都在30万小时以上;2）编程才能强,可以将隐约化.隐约决议计划息争隐约都便利地用软件来实现.根据多种液体主动混杂体系的请求与特色,我们采取的PLC具有小型化.高速度.高机能等特色,可编程控制器指令丰硕,可以接各类输出.输入扩充装备,有丰硕的特别扩大装备,个中的模仿输入装备和通信装备是体系所必须的,可以或许便利地联网通信.1.2 设计内容及要实现的目标应用西门子PLC的S7-200系列设计两种液体混杂装配控制体系.在试验之前将容器中的液体放空,按动启动按钮SB1后,电磁阀A通电打开,液体A流入容器.当液位高度达到中限位时,液位传感器I0.0接通,此时电磁阀A断电封闭,而电磁阀B通电打开,液体B流入容器.当液位达到上限位时,液位传感器I0.1接通,这时电磁阀B断电封闭,同时启动电念头M搅拌.60分钟后电念头M停滞搅拌,这时电磁阀C通电打开,放出混杂液去下道工序.当液位高度降低到下限位后,再延时5s电磁阀C断电封闭,并同时开端新的周期. 图1.1 两种液体混杂装配2体系总体计划设计根据设计请求,本体系为两种液体主动混杂,须要对各类液体的液面的高度监控,是以,须要应用到传感器进行液面高度的监控.各类液体入池的比例须要应用电磁阀控制,入池后的搅拌,则须要电机控制.对各个控件的控制,须要一个完全的控制流程,应用PLC技巧进行编程,可以实现对各个控件的控制.具体控制办法根据标题请求,按下启动按钮时,A种液体进入容器,当达到必定值时,停滞进入,B种液体开端进入,当达到必定值时,停滞进入.搅拌机进行搅拌,一分钟后搅拌平均,停滞搅拌,放出液体.液体放出达到必定值时停滞放出.液体的进入和放出,须要电磁阀的控制,液面的深度须要传感器的控制.2.1 体系硬件设置装备摆设及构成道理在炼油.化工.制药.饮料等行业中,多种液体混杂是必不成少的程序,并且也是其临盆进程中十分重要的构成部分.我预备设计一个可以将两种食用液体主动混杂成饮料的控制装配,两种饮料分离定名为液体A 和液体B.根本的设计硬件如下表所示：表2.1 设计硬件选择名称 型号 数目 微型盘算机 专用盘算机 1台 PLC 主机单元西门子S7-200系列 1台 两种液体主动混杂单元 配套 1台 通信电缆配套若干图液体混杂控制装配控制的模仿试验面板图如图2.1所示,此面板中,液面传感器用钮子开关来模仿,启动.停滞用动合按钮来实现,液体A 阀门.液体B 阀门.混杂液阀门的打开与封闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模仿.图2.1 液体混杂控制装配控制的模仿试验面板图 2.2 体系接线图设计表2.2 输入/输出接线列表3控制体系设计3.1 估算起首统计被控装备对输入.输出点的总需求量,把被控装备的旌旗灯号源一一列出,卖力剖析输入.输出点的旌旗灯号类型.在初始状况时,根据请求要实现液体的主动混杂导出控制,在开端操纵之前,各阀门必须为封闭状况,容器为空.此时液体控制电磁阀Y1=Y2=Y3=OFF 状况;传感器L1=L2=L3=OFF 状况;电念头M 为封闭状况.面板 SB1 SB2 H I L Y1 Y2 Y3 KM PLC在启动操纵中,当装配和液体的都预备好之后,按下启动按钮,开端下列操纵:1)Y1=ON,液体A流入容器;当液面到达L2时,Y1=OFF,Y2=ON;2)液体B流入,液面达到L1时,Y2=OFF,M=ON,电念头开端进行液体的充分混杂搅拌;3)当混杂液体搅拌平均后(设时光为60s),M=OFF,Y3=ON,开端放出混杂液体;4)当液体降低到L3时,L3从ON变成OFF,把时光控制为再过5s后容器放空,封闭Y3,Y3=OFF完成一个操纵周期;5)在只要没有按停滞按钮的状况下,则主动进入下一个轮回操纵周期.在停滞操纵中,当工作完成之后须要封闭体系,按一下停滞按钮,则在当前混杂操纵周期停滞后,才停滞操纵.从而使体系停滞在开端状况,以便下次启动体系时可以或许顺遂的开端体系的轮回.硬件电路设计选用型液位传感器个中.LSF系列液位开关可供给异常精确.靠得住的液位检测.其道理是根据光的反射折射道理,当没有液体时,光被前端的棱镜面或球面反射回来;有液体笼罩光电探头球面时,光被折射出去,这使得输出产生变更,响应的晶体管或继电器动作并输出一个开关量.应用此道理可制成单点或多点液位开关.LSF 光电液位开关具有较高的顺应情形的才能,在耐腐化方面有较好的抵抗才能.相干元件重要技巧参数及道理如下：（2）工作温度上限为125°C（3）触点寿命为100万次（4）触点容量为70w（5）开关电压为24V DC 3.2.2 搅拌电机的选择选用EJ15-3型电念头个中“E”暗示电念头,“J”暗示交换的,15为设计序号,3为最大工作电流相干元件重要技巧参数及道理如下：EJ15系列电念头是一般用处的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电念头.（1）额定电压为220V,额定频率为50Hz,功率为 2.5KW,采取三角形接法.（2）电念头运行地点的海拔不超出1000m.工作温度-15～40°C /湿度≤90%.（3）EJ15系列电念头效力高.节能.堵转转矩高.噪音低.振动小.运行安然靠得住.其硬件接线如图3.1.图硬件接线电磁阀的选择（1）入罐液体选用VF4-25型电磁阀个中“V”暗示电磁阀,“F”暗示防腐化,4暗示设计序号,25暗示口径（mm）宽度.相干元件重要技巧参数及道理如下：1）材质：聚四氟乙烯.应用介质：硫酸.盐酸.有机溶剂.化学试剂等酸碱性的液体.2）介质温度≤150℃/情形温度-20～60°C.3）应用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V.4）功率：AC：2.5KW.5）操纵方法：常闭：通电打开.断电封闭,动作响应敏捷,高频率.（2）出罐液体选用AVF-40型电磁阀个中“A”暗示可调撙节量,“V”暗示电磁阀,“F”暗示防腐化,40为口径(mm)相干元件重要技巧参数及道理如下：1）其最大特色就是能经由过程装备上的按键设置来控制流量,达到准时排空的后果.2）其阀体材料为：聚四氟乙烯,有比较强的抗腐化才能.3）应用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V.4）功率：AC：5KW.3. 接触器选用CJ20-10/CJ20-16型接触器.个中“C”暗示接触器,“J”暗示交换,20为设计编号,10/16为主触头额定电流.相干元件重要技巧参数及道理如下：（1）操纵频率为1200/h（2）机电寿命为1000万次（3）主触头额定电流为10/16（A）（4）额定电压为380/220（A）PLC的型号.规格繁多,根据前面3.1的I/O估算,再查阅《西门子PLC编程手册》中的相干表格,肯定PLC选型.根据以上剖析,对PLC来说,须要供给5个输入点和4个输出点.除了以上的输入输出点不测,PLC与盘算机.打印机.CRT显示器等装备衔接,须要用专用接口,也应盘算在内.斟酌到在现实装配.调试和应用中,还有可能发明一些估算中未预感到的身分,要根据现实情形增长一些输入.输出旌旗灯号.是以,要按估量数再增长15%―20%的输入.输出点数,以备未来调剂.扩充应用.综上所述,I/O估算为：输入点点数为8,输出点点数为7.综上所述,点数在30以内,为便利扩大,选择S7-200系列CPU 224型.在懂得了体系工艺要乞降控制请求后,接着要做的就是将I/O通道分派给PLC的指定I/O端子,具体如表3.1所示.分类元件端子号感化输入SB1 起动按钮SB2 停滞按钮L1 液面高位传感器L2 液面中位传感器L3 液面低位传感器输出M 搅拌电念头Y1 液体A流入电磁阀Y2 液体B流入电磁阀Y3 放出混杂液体电磁阀3.5 外部接线图设计图3.2 PLC外部接线图图3.3 装配操纵面板如图 3.2所示,PLC外部接线图左边一排为输入,个中I0.3,I0.1,I0.3,I0.2,I0.4分离与SB1,SB2,L1,L2,L3相连;右边一排为输出,个中Q0.2,Q0.0,Q0.1,Q0.3分离与Y1,Y2,Y3,KM相连.如图3.3所示起停按钮P1,P2分离与主机的I0.3,I0.4相连,液面传感器P3,P4,P5分离与主机的输入点I0.1,I0.3,I0.2相接,液体A阀门,液体B阀门,混杂液体阀门和搅拌机P6,P7,P8,P9分离与主机的输出点Q0.0,Q0.1,Q0.3,Q0.2相连.3.6 控制程序流程图设计图3.4 控制程序流程图3.7 控制程序设计根据体系的请求及I/O通道分派,写出继电器梯形图,如图3.5所示.具体设计思绪如下：1)肇端操纵：在按启动按钮I0.3之后,使Q0.0得电,打开电磁阀A,从而使液体A 流入容器.2)当液位上升到中限位时：当液面上升到中限位时,I0.0由OFF变成ON,使Q0.0断电,封闭电磁阀A.同时使Q0.1得电,打开电磁阀B,从而使液体B流入容器.3)当液位上升到上限位时：当液面上升到上限位时, I0.1由OFF状况变成ON状况,使Q0.1断电,封闭电磁阀 B.同时使Q0.2得电,启动搅拌机M.此时启动准时器T37,60s后T37动作,使Q0.2掉电.4)搅拌平均后放出混杂液体：在Q0.2的降低沿通事后沿微分指令DIFD使Q0.3置位,打开电磁阀C,开端放出混杂液体.5)当液位降低到下限位时：当液位降低到下限位时,启动准时器T38,5s后使Q0.3掉电,封闭电磁阀C,此时液体已放空.6)主动轮回工作：在没有按停滞按钮I0.4的情形下,体系将在T38的记不时光到了时,使Q0.0置位,主动进入下一操纵周期.从而实现混杂液体PLC主动控制的轮回工作.7)停滞操纵：当按下停滞按钮时,停滞按钮I0.4为ON状况,不克不及使电磁阀A.B.C断开,体系履行完本周期的操纵后,将主动逗留在初始状况.应用S7-200西门子简略单纯编程器编入梯形图,如下所示.图3.5 梯形图3.8 创新设计内容此次设计进程中,我有一些本身的设法主意.1）搅拌桶内的液位传感器的靠得住性不强,可以试着改为敏锐性强.靠得住性高的检测仪器.防止因为输入液体时,飞溅的液体触碰着液位传感器而导致发出错误旌旗灯号.2）在电路中供给一个备用电源,如许做的目标就是包管掉落电之后也能使体系完成该周期的工作,从而包管体系在完成当前周期的操纵时,停滞在初始状况,使容器为空.以便在恢复电源后能顺遂的从第一步开端进行轮回.如许就防止了在混杂某些化学物资,比方具有腐化性的物资时.因为掉落电,长时光储消失容器中,从而造成对装配的腐化或破坏;也防止了引起情形污染的可能.同时期替了掉落电保持如许一个麻烦和斟酌不周的进程.4 体系调试及成果剖析4.1 体系调试应用调试程序进行体系静调.模仿两种液体混杂装配的操纵进程,对控制程序作一些修改,使之变成可持续运行的调试程序.具体作法如下：设PLC进入运行方法后：经由必定的预备时光,模仿按下启动按钮,Q0.0的指导灯亮;一段时光后,液面上升到L2地位,Q0.0的指导灯灭,Q0.1的指导灯亮;一段时光后,液面上升到L1地位,Q0.1的指导灯灭,Q0.2的指导灯亮;一段时光后,Q0.2的指导灯灭,Q0.3的指导灯亮;一段时光后,液面低于L3地位,Q0.1的指导灯灭,Q0.0的指导灯亮,当前操纵周期停滞,主动进入下一个操纵周期.在体系运行进程中,模仿按下停滞按钮,所有运行立刻停滞.调试停滞.4.2 成果剖析基于以上设计与调试,两种液体混杂装配的体系设计根本停滞.测试成果知足课题给定请求.总结此次课程设计是异常可贵的一次理论与实践相联合的机遇,经由过程此次此次对“液体主动混杂装配的PLC控制”的设计使我摆脱了单纯理论进修的状况,和眼高手低的缺点,经由过程本次PLC的课程设计,使我懂得到PLC的重要性.电气控制与可编程控制器是一门极其重要的课程,他分解了盘算机技巧和主动控制技巧和通信技巧.在当今由机械化向主动化,信息化飞速成长的社会,PLC技巧越来越受人们普遍应用,远景可不雅,是以学会和应用PLC,将对我们今后踏上工作岗亭有极其重要的帮忙,在此次设计中,我们碰到了很多艰苦,经由过程对自身的查找,我找出几点缺少之处：1,不太会应用查翻材料.碰到艰苦,起首不先检讨材料,过多依附同窗和先生的帮忙,相对不自力.2,进修卖力程度不敷,进修热忱不高,基本相对单薄,控制常识太少.3,设计时对时光合理安插上欠妥.但恰是此次设计,让我熟悉到本身的缺少,为今后今后的工作进修找到了偏向和进步的动力.经由过程此次PLC课程设计实践.我学会了PLC的根本编程办法,对PLC的工作道理和应用办法也有了更深入的懂得.在对理论的应用中,进步了我们的工程本质,在没有做实践设计以前,我们对常识的撑握都是理论上的,对一些细节不加看重,当我们把本身想出来的程序用到PLC中的时刻,问题消失了,不是不克不及运行,就是运行的成果和请求的成果不相相符.如许,我就只能一个一个问题的去解决,经由过程查阅材料或者是就教同窗,一次一次的调试程序,最后达到设计请求.使得我对PLC 的懂得得到增强,看到了实践与理论的差距.最后经由过程本次课程设计,使我懂得了PLC控制技巧在工业应用和工业临盆中的重要地位;经由过程本次课程设计,使我更深入的懂得了PLC的编程思惟,也能更好的将所学常识应用到实践中动.是以学好这门课程对今后的成长有举足轻重的地位.申谢短暂的一礼拜的设计就这么停滞了,虽说时光很短暂但学的到的器械很多.在此感激***先生的谆谆教诲和孜孜不倦的指点,先生渊博的学识.严谨的治学精力和一丝不苟的工作风格深深影响了我,使我毕生受益.同时,在行文进程中,也得到了很多同窗的珍贵建议,在此一并致以诚挚的谢意.最后,我向在百忙中抽出时光对本文进行评审并提出珍贵看法的列位先生暗示衷心肠感激！参考文献【1】戚长政《自念头与临盆线》科学出版社2004【2】蔡杏山《零起步轻松学西门子S7-200PLC技巧》人平易近邮电出版社2010【3】马桂喷鼻《电气控制与PLC应用》化学工业出版社2006【4】何友华《可编程序控制器及经常应用控制电器》冶金工业出版社2008【5】肖清《西门子PLC课程设计指点书》化学工业出版社2009。
液体混合装置控制系统plc课程设计
液体混合装置控制系统plc课程设计液体混合装置控制系统PLC课程设计引言：液体混合装置是工业生产中常见的设备，通过控制系统的设计，可以实现液体的精确配比和混合。
本文将介绍液体混合装置控制系统PLC课程设计的相关内容。
液体混合装置控制系统的设计旨在实现液体的准确配比和混合，提高生产效率和产品质量。
一、设计目标液体混合装置控制系统的设计目标是实现液体的精确配比和混合，确保产品的质量稳定和生产效率的提高。
具体包括以下几个方面：1. 实现液体的精确配比，保证混合比例准确无误；2. 控制液体流量和压力，确保液体供应的稳定；3. 控制液体温度，适应不同的生产需求；4. 监测液体混合过程中的参数，实时调整控制策略，确保混合效果。
二、系统架构液体混合装置控制系统采用PLC作为控制核心，通过传感器和执行器与液体混合装置进行信息交互。
系统架构主要包括以下几个模块：1. 传感器模块：用于采集液体流量、压力和温度等信息，将采集到的数据传输给PLC；2. PLC控制模块：接收传感器模块传输的数据并进行处理，根据设定的控制策略生成控制信号；3. 执行器模块：根据PLC生成的控制信号，控制液体的供给和混合过程；4. 人机界面模块：提供对液体混合装置控制系统的监控和操作界面，方便操作员进行参数设定和实时监测。
三、系统设计1. 传感器选择：根据不同的控制需求选择合适的传感器，如流量传感器、压力传感器和温度传感器等，确保采集到的数据准确可靠。
2. PLC编程：根据设计目标和控制策略，编写PLC程序，实现液体的精确配比和混合控制。
程序应包括液体流量、压力和温度的控制算法，以及实时监测和报警机制。
3. 执行器控制：根据PLC生成的控制信号，控制液体的供给和混合过程。
可采用电磁阀、变频器等执行器设备，确保液体供给的准确性和稳定性。
4. 人机界面设计：设计人机界面，提供参数设定、实时监测和报警信息等功能。
界面应简洁明了，操作方便，能够满足操作员的需求。
液体混合PLC控制系统设计
液体混合PLC控制系统设计液体混合是一种广泛应用的工业制程。
为了实现可靠和高效的控制，现代工业中常常采用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统。
本文将介绍PLC控制液体混合的系统设计。
一、系统功能需求液体混合的系统功能需求通常包括：液体流量计量、液体掺杂比例控制、液体混合搅拌等。
在系统设计过程中，应考虑该制程的特殊性需求，例如液体成分、流速以及搅拌程度等。
二、PLC选择PLC控制系统是液体混合制程中最常用的自动化控制器，因为它拥有很高的控制精度和可靠性。
在选择PLC时，应考虑其I/O点数、处理器性能、扩展性、通信口数量和支持的编程软件等因素。
三、系统功能模块1.流量计量模块。
通常采用电磁流量计或者重力流量计，用于测量液体的质量流量，与PLC通讯以获取液体流量数据。
2.比例控制模块。
通常采用调节阀或者脉宽调制控制方式，用于控制液体的掺杂比例，比例控制事件可根据PLC内存程序进行设定。
3.搅拌控制模块。
通常采用调速电机，用于控制搅拌桨的转速，PLC控制搅拌桨的转速等参数。
四、编程设计针对系统功能模块，需要进行编程设计。
PLC编程可以采用多种编程方式，如Ladder Diagram（LD）、Function Block Diagram（FBD）、Structured Text（ST）、Instruction List（IL）等。
其中Ladder Diagram是最常使用的一种方式，是一种类似于电路图的编程格式。
在设计过程中需要定时存储数据，数据库可以自行搭建或者直接采用PLC内部的存储器。
五、系统控制策略在液体混合制程中，系统的控制策略应尽量保证其稳定性和精准度。
系统控制策略通常包括以下几种方式：1.滞后控制。
在处理液体混合制程时，只有等到液体流动到特定位置时才开始进行搅拌操作，这使得混合不是非常均匀。
2.脉冲控制。
通过控制调节阀或者脉宽调制的方式，设置掺杂比例，可以较精确的控制液体混合。
3.前馈控制。
在搅拌过程中，通过加入一定的预测信息来实现搅拌效果的改善。
两种液体的混合装置PLC控制系统设计说明
两种液体的混合装置PLC控制系统设计设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。
其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。
YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。
图10-1 两种液体混合装置示意图1．控制要求(1)初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。
YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFM=OFF(2)启动操作合上起动开关，开始下列操作：①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。
在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。
④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。
(YV3=OFF)完成一个操作周期；⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。
(3)停止操作当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。
(4)拖动情况搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起动，自由停机。
2．设计要求(1)完成控制要求中的控制过程。
(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。
(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。
(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。
设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。
(5)编制设计使用说明书。
3．设计过程(1) I/O分配表（见表10 -1）在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。
表10-1 I/O分配表(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）图10-2 PLC的I/O接线图(3)设计梯形图程序根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。
液体混合装置plc控制
液体混合装置在工业生产中扮演着重要的角色，保障液体混合装置安全、可靠的运转，并提高该系统的自动化水平是本次设计的首要目标。
随着PLC 技术的日益完善以及PLC 在实际工程自动化控制领域中所表现出来的高可靠性、高稳定性等优点逐渐显现，其在自动化控制领域的应用也越来越广泛。
将PLC 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，为搅拌机械可靠、安全、有序的工作提供了强有力的保障。
本文所介绍的两种液体混合装置的 PLC 控制程序可进行连续自动循环工作，在设计的过程中充分进行了设备运行的可靠性分析，并辅助以高分辨率的光电液位传感器严格控制所注入的两种液体的比例，严格保证混合溶液的质量，为后续工序的进行奠定良好的基础。
同时， PLC 所具有的高稳定性和高可靠性可确保该装置长期连续运行，减少了路线检修和维护的时间，大大提高了生产效率。
PLC；液体混合装置；自动化控制1---1.1 设计内容---------------------------------------------------------------------------------------------------------1.2 控制要求----------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------2.1 总体方案论证---------------------------------------------------------------------------------------------- ---2.2 系统硬件配置-------------------------------------------------------------------------------------------------2.3 系统可靠性设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --3.1 主电路的设计---------------------------------------------------------------------------------- ---3.2 确定 I/O 数量，选择 PLC 类型-------------------------------------------------------------- 7--3.2.1 I/O 数量的确定 (7)3.2.2 PLC 类型的选择 (7)3.3 I/O 点的分配与编号--------------------------------------------------------------------------- --3.4 控制流程图-------------------------------------------------------------------------------------- 8---3.5 元器件明细表 -------------------------------------------------------------------------------- --0 3.6 I/O 接线图----------------------------------------------------------------------------------- --0 3.7 控制程序梯形图----------------------------------------------------------------------------- --3.8 控制程序语句表-------------------------------------------------------------------------- -3.9 程序调试 -------------------------------------------------------------------------------------- 1--------------------------------------------------------- -9-- ---------------------------------------------------- -0---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22利用西门子 PLC 的 S7-200 系列设计两种液体混合装置控制系统。
基于三菱FX2N的两种液体混合控制系统
基于三菱FX2N的两种液体混合控制系统1. 引言液体混合控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用。
它可以精确控制两种液体的混合比例，以满足生产过程中的要求。
本文将介绍基于三菱FX2N的两种液体混合控制系统的设计和实现。
2. 系统硬件设计2.1 三菱FX2N PLC概述三菱FX2N PLC是一种常用的工业自动化控制器，具有高性能和可靠性。
它采用了先进的控制算法和可编程逻辑控制器，可以实现各种复杂的控制任务。
2.2 传感器和执行器选择在液体混合控制系统中，需要使用传感器来检测液体的流量和浓度，以及使用执行器来实现液体的混合和分配。
常用的传感器包括流量传感器、浓度传感器等，常用的执行器有阀门、泵等。
根据具体的需求，选择合适的传感器和执行器。
2.3 电路设计液体混合控制系统的电路设计包括供电电路、信号采集电路和控制电路。
供电电路为系统提供稳定可靠的电源，信号采集电路负责采集传感器的信号，控制电路根据采集到的信号进行逻辑控制。
3. 系统软件设计液体混合控制系统的软件设计包括PLC程序编写和人机界面设计。
3.1 PLC程序编写PLC程序是液体混合控制系统实现逻辑控制的核心。
根据系统硬件设计和具体的控制需求，编写PLC程序来实现液体流量和浓度的监测、液体混合比例的计算和控制。
3.2 人机界面设计人机界面是用户与液体混合控制系统进行交互的窗口。
它可以提供实时监控、参数设置和报警信息等功能。
通过人机界面，用户可以方便地对系统进行操作和监控。
4. 系统实现与测试4.1 系统组装与连接根据系统硬件设计，进行系统的组装和连接。
确保各个传感器和执行器正确连接到PLC，并接通电源。
4.2 软件上传与调试将编写好的PLC程序上传到三菱FX2N PLC中，并进行软件调试。
确认软件的逻辑正确，并能够实现液体混合比例的准确控制。
4.3 系统测试与优化对液体混合控制系统进行功能测试和性能优化。
通过对系统的连续运行和不同工况下的测试，找出可能存在的问题，并进行适当的优化和改进。
PLC两种液体混合控制
专题实验一：两种液体混合控制一、任务说明：上限位、下限位和中线位液体传感器被液体淹没时为1状态，阀A、阀B和阀C为电磁阀，线圈通电时打开，线圈断电时关闭。
开始时容器是空的，各阀门均关闭，各传感器均为0状态。
按下启动按钮，打开阀门A，液体A进入容器，中限位开关变ON时，关闭阀门A，打开阀B，液体B流入容器，液面上升到上限位开关时，关闭阀门B，电动机M 运行，搅拌液体；1min后停止搅拌，打开阀C，放出混合液体；当液体至下限位开关之后5S，容器放空，关闭阀C，打开阀A，开始下一周期的操作。
按下停止按钮后，当前工作周期的操作结束后，才停止操作，并返回初始状态。
二、I/O地址分配序号地址元件说明序号地址元件说明1 I0.2 S1 上限位按钮 6 Q0.3 Y4 排水阀2 I0.3 S2 中限位按钮7 Q0.4 M 电动机3 I0.4 S3 下限位按钮8 Q0.5 L1 上限位指示灯4 Q0.1 Y1 液体A 9 Q0.6 L2 中限位指示灯5 Q0.2 Y2 液体B 10 Q0.7 L3 下限位指示灯三、硬件接线图四、软件设计思路启动混合液体系统时，SM0.1为初始脉冲并扫描一个周期。
M0.0接通并保持，使Q0.1输出，电磁阀A开启液体A开始流入容器中。
当页面上升至下限位L3时，下限位传感器给出信号，I0.4接通，点亮下限位指示灯D3（Q0.7通电）；当液面上升至中限位L2时，中限位传感器给出信号，I0.3接通，点亮中限位指示灯D2（Q0.6通电），并关闭电磁阀A(QO.1断电)，同时打开电磁阀B(Q0.2通电)，液体B开始流入容器中，当液体上升至上限位L1时，上限位传感器给出信号，I0.2接通，点亮上限位传感器指示灯D1（Q0.5通电），并关闭电磁阀B（Q0.2断电），同时启动搅拌电动机M(Q0.4通电)，搅拌1min后，电动机M停止搅拌（Q0.4断电），并打开电磁阀C(Q0.3通电)，混合液体流出容器，随着混合液体流出，传感器信号逐渐消失，液面指示灯依次熄灭，当液面下降至下限位后，再延时5秒，容器放空，关闭电磁阀C（Q0.3断电），并打开电磁阀A(Q0.1通电)，开始下一个周期工作过程。
PLC的两种液体混合控制系统设计方案
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，对于学习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01.1 控制要求01.2 编程软件地址分配表01.3 PLC外部电路接线图11.4 主电路连接图11.5 控制程序21.6顺序功能图22 液体自动混合系统的硬件设计32.1 硬件选型32.2 主电路的设计32.3 液体混合控制系统示意43液体自动混合系统的软件设计53.1 PLC控制的相关流程图53.2 可编程控制器梯形图54 心得体会9参考文献101 液体自动混合系统方案设计1.1 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。
(完整版)(PLC)液体混合系统控制
一体化
课程
Plc应用
学习任务
液体混合系统控制
学时数
15
教学班级
电动29班
教学时间
11月25、27、28、29日
学习任务描述
今天我们要设计的任务是液体混合装置，此装置有搅拌电动机及混合罐，罐内设置上限位SL1、中限位SL2和下限位SL3液位传感器，电磁阀门YV1和YV2控制两种液体的注入，电磁阀门YV3控制液体的流出。控制要求是将两种液体按比例混合，搅拌60s后输出混合液。
学习活动及课时
学习环节及时间
学习内容
教师活动
学生活动
教学方法
教学活动1：
明确工作任务
（2课时）
课堂准备
（10分钟）
1、点名记录考勤。
2、检查学生劳保用品是否穿戴齐全。
3、进行课堂纪律及安全教育。
4、复习上次课的学习内容。
1、组织教学
2、强调实训中的安全及注意事项。
3、引导学生回忆上次课的内容。
1、自查实训设备是否完好。
2、通过教师的提问复习回顾上次课的内容。
提问启发法
阅读工作任务单
（70分钟）
1、通过阅读工作任务单明确本次任务的内容、设计要求等相关信息。
2、设计任务：液体混合。
3、设计要求：
（1）、初始状态：工作前混合罐保持空罐状态。
（2）、过程控制：按下起动按钮，开始下列操作：
a：开启电磁阀YV1，开始注入液体A，至液面高度到达液面传感器SL2处时，停止注入液体A，同时开启电磁阀YV2注入液体B，当液面升至液面传感器SL1处时，停止注入液体B。
讲解法
示范指导法
程序设计
（120分钟）
PLC控制两种液体自动混合的设计
课题：PLC控制两种液体自动混合的设计，
并进行模拟安装与调试。
一、液体混料控制装置：
二、液体混料控制工艺要求：
（1）初始状态：Y1、Y2、Y3、Y4电磁阀和搅拌机均为OFF，液面传感器L1、L2、L3均为OFF。
（2）启动运行：按下启动按钮。
①电磁阀Y1闭合（Y1为ON），开始注入液体A，至液面高度为L2（此时L2和L3为
ON）时，停止注入（Y1为OFF），同时开启液体B电磁阀Y2（Y2为ON）注入液体B，当液面升至L1（L1为ON）时，停止注入（Y2为OFF）。
②停止液体B注入时，M=ON，开始搅拌混合时间为10s。
③停止搅拌后放出混合液体（Y4为ON），至液体高度为L3后，再经5s停止放液体。
三、考核要求：
（1）电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及PLC控制I/O（输入/输出）接线图，根据梯形图，列出指令表。
（2）PLC键盘操作：熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控制设备的动作要求进行模拟调试。
（3）通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，最好通电试验一次成功，并注意人身和设备安全。
（4）满分40分，考试时间240分钟。
四、准备要求：。
两种液体混合控制装置
一、实验目的1．了解三菱系列FX2N 可编程控制器的操作系统，熟悉FX2N系列指令。
2．通过用可编程控制器实现对交通灯的控制，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，理解用PLC解决一个实际问题的全过程。
3．通过组态软件对液体混合装置控制系统的监控，熟悉PC机与PLC的通信硬件设备和组态软件MCGS的应用。
二、实验要求1．利用PLC实现对液体混合装置控制系统的控制。
用PLC控制两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开2秒将容器放空后关闭。
启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：混合液体阀打开先将剩余液体放完。
液体A阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。
搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。
实验面板2．利用组态软件中监控液体混合装置控制系统情况。
三、实验主要仪器设备1．液体混合装置控制系统。
2．PLC编程软件。
3．组态软件MCGS。
4．导线若干、三菱PLC。
四、实验方案本设计选用三菱公司的FX2N-32MR的PLC，它是一种整体式结构的小型PLC，并且指令丰富，功能强大，可靠性高，适应性好，结构紧凑，便于扩展，性价比高。
并且有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制, 并且通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接。
MCGS6.2通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS6.2通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。
两种液体混合装置PLC控制系统设计
.摘要S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能价格比。
本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。
同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。
提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。
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：PLC ；液体混合装置；程序目录1 液体混合装置控制系统设计任务 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计内容及要实现的目标 (2)2 系统总体方案设计 (3)2.1系统硬件配置及组成原理 (3)2.2系统接线图设计 (3)3 控制系统设计 (4)3.1估算 (4)3.2硬件电路设计 (4)3.3选型 (6)3.4分配表设计 (6)3.5外部接线图设计 (7)3.6控制程序流程图设计 (8)3.7控制程序设计 (8)3.8创新设计内容 (10)4 系统调试及结果分析 (11)4.1系统调试 (11)4.2结果分析 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1 液体混合装置控制系统设计任务1.1课程设计的目的在工艺加工最初，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。
两种液体的混合装置PLC控制系统设计说明
两种液体的混合装置PLC控制系统设计设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。
其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。
YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。
图10-1 两种液体混合装置示意图1．控制要求(1)初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。
YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFM=OFF(2)启动操作合上起动开关，开始下列操作：①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。
在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。
④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。
(YV3=OFF)完成一个操作周期；⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。
(3)停止操作当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。
(4)拖动情况搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起动，自由停机。
2．设计要求(1)完成控制要求中的控制过程。
(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。
(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。
(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。
设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。
(5)编制设计使用说明书。
3．设计过程(1) I/O分配表（见表10 -1）在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。
表10-1 I/O分配表(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）图10-2 PLC的I/O接线图(3)设计梯形图程序根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。
液体混合装置PLC控制系统设计
1.液体混合装置PLC控制系统设计一、题目控制要求：液体混合装置示意图如图1所示。
初始状态，电磁阀Y1、Y2、Y3以及搅拌电机M 和加热电炉H状态均为OFF，液位传感器L1、L2、L3状态均为OFF。
按下起动按钮SB1，开始注入液体A，当液面高度达到L2时，停止注入液体A，开始注入液体B，当液面上升到L1时，停止注入液体,开始搅拌10S，10S后继续搅拌，同时加热5S，5S后停止搅拌，继续加热8S。
8S后停止加热，同时放出混合液体C，当液面降至L3时，继续放2S，2S后停止放出液体，同时重新注入液体A，开始下一次混合。
按下停止按钮SB2，在完成当前的混合任务后,返回初始状态。
搅拌电机采用三相异步电机，单向运转.图1 液体混合装置示意图二、设计要求1．进行I/O地址分配；2．画出主电路和程序流程图；3．编写控制程序并调试.2。
总体方案论证本设计要求完成两种溶液混合装置的自动控制，目前在自动化控制领域常用的控制方式主要有：继电器—接触器控制系统、可编程序控制器控制、总线式工业控制机控制、分布式计算机控制系统、单片机控制。
对于两种溶液混合装置的自动控制系统初步选定采用继电器-接触器控制和可编程序控制器控制。
可编程序控制器与继电器—接触器控制系统的区别:继电器-接触器控制系统虽有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触点，使得设备连线复杂，且触点时开时闭时容易受电弧的损害，寿命短,系统可靠性差.可编程序控制器的梯形图与传统的电气原理图非常相似，主要原因是其大致上沿用了继电器控制的电路元件和符号和术语，仅个别之处有些不同，同时信号的输入1输出形式及控制功能基本.上也相同.但是可编程序控制器与继电器—接触器控制系统又有根本的不同之处，主要表现在以下几个方面。
1.控制逻辑继电器控制逻辑采用硬接线逻辑, 并利用继电器机械触点的串联或并联及时间继电器等组合成控制逻辑，接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，一旦系统构成后,想改变或增加功能都很困难。
两种液体混合PLC控制系统 说明书
引言工业控制计算机是以计算机技术为基础的新型工业控制装置，目前已成为工业控制的标准设备，被广泛地应用于各行各业，工控机是实现生产自动化的最佳配套产品，而工业可编程控控制器则在工控领域中占有主要的地位。
20世纪40年代末50年代初，我国的流程工业规模很小，设备陈旧必要的调节主要靠最简单的测量仪表由工人操作。
50年代末60年代初，我国研制生产的传感器、调节器、执行器等，基本上能显示过程状态，实行调节意图，最终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。
70年代初末，分散型控制系统进入工控领域，解决了“危险”集中的问题，还解决了一些复杂的控制。
PLC作为工控机的一员，在主要工业国家中成为自动化系统的基本电空装置。
而新一代的PLC具有PID调节功能，它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域，广泛地应用于航天、冶金、轻工等行业。
很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、微型的PLC。
PLC也存在着一些严重的问题和缺点。
主要是PLC的软件、硬件系统结构是封闭而不是开放式的，绝大多数的PLC是专用总线专用通信网络及协议编程虽多为梯形图，但各公司的组太寻址结构不一致，使各种PLC互不兼容。
国际电工协会在1992年颁布了IEC1131—3，为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。
应用PLC技术实现各种规定的工序动作可以简化控制线路，节约成本提高劳动生产率。
此次设计的重点是怎样用PLC来控制两种液体的混合，液体流向容器的量可以采用液面传感器进行控制。
即当某种液体向容器中注入时，容器中的液面会不断上升，当液面接触到液面传感器时，液面传感器时，液面传感器会向PLC 提供一个输入，PLC经过程序运算会产生一个使此种液体停止注入的输出。
混合液体可能会进行搅拌混合，在对其加热，最后把混合液排到下一道工序。
一、PLC简介可编程序控制器(又称可编程控制器)是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，目前已被广泛应用于各个领域。
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两种液体混合装置PLC控制系统设计摘要S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200系列具有极高的性能价格比。
本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。
同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。
提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。
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：PLC ；液体混合装置；程序目录1 液体混合装置控制系统设计任务 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计容及要实现的目标 (2)2 系统总体方案设计 (3)2.1系统硬件配置及组成原理 (3)2.2系统接线图设计 (3)3 控制系统设计 (4)3.1估算 (4)3.2硬件电路设计 (4)3.3选型 (6)3.4分配表设计 (6)3.5外部接线图设计 (7)3.6控制程序流程图设计 (8)3.7控制程序设计 (8)3.8创新设计容 (10)4 系统调试及结果分析 (11)4.1系统调试 (11)4.2结果分析 (11)总结 (12)致 (13)参考文献 (14)1 液体混合装置控制系统设计任务1.1课程设计的目的在工艺加工最初，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：1）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；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。
1.2 设计容及要实现的目标利用西门子PLC的S7-200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A通电打开，液体A流入容器。
当液位高度达到中限位时，液位传感器I0.0接通，此时电磁阀A断电关闭，而电磁阀B通电打开，液体B流入容器。
当液位达到上限位时，液位传感器I0.1接通，这时电磁阀B断电关闭，同时启动电动机M搅拌。
60分钟后电动机M停止搅拌，这时电磁阀C通电打开，放出混合液去下道工序。
当液位高度下降到下限位后，再延时5s电磁阀C断电关闭，并同时开始新的周期。
图1.1 两种液体混合装置2 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，需要运用到传感器进行液面高度的监控。
各种液体入池的比例需要应用电磁阀控制，入池后的搅拌，则需要电机控制。
对各个控件的控制，需要一个完整的控制流程，运用PLC技术进行编程，可以实现对各个控件的控制。
具体控制方法根据题目要求，按下启动按钮时，A种液体进入容器，当达到一定值时，停止进入，B种液体开始进入，当达到一定值时，停止进入。
搅拌机进行搅拌，一分钟后搅拌均匀，停止搅拌，放出液体。
液体放出达到一定值时停止放出。
液体的进入和放出，需要电磁阀的控制，液面的深度需要传感器的控制。
2.1 系统硬件配置及组成原理在炼油、化工、制药、饮料等行业中，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。
我准备设计一个可以将两种食用液体自动混合成饮料的控制装置，两种饮料分别命名为液体A和液体B。
基本的设计硬件如下表所示：表2.1 设计硬件选择名称型号数量微型计算机专用计算机1台PLC主机单元西门子S7-200系列1台两种液体自动混合单元配套1台通信电缆配套若干液体混合控制装置控制的模拟实验面板图如图2.1所示，此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。
图2.1 液体混合控制装置控制的模拟实验面板图2.2 系统接线图设计表2.2 输入/输出接线列表面板SB1 SB2 H I L Y1 Y2 Y3 KMPLC I0.3 I0.4 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.3 Q0.0 Q0.1 Q0.23 控制系统设计3.1 估算首先统计被控设备对输入、输出点的总需求量，把被控设备的信号源一一列出，认真分析输入、输出点的信号类型。
在初始状态时，根据要求要实现液体的自动混合导出控制，在开始操作之前，各阀门必须为关闭状态，容器为空。
此时液体控制电磁阀Y1=Y2=Y3=OFF状态；传感器L1=L2=L3=OFF状态；电动机M为关闭状态。
在启动操作中，当装置和液体的都准备好之后，按下启动按钮,开始下列操作:1)Y1=ON,液体A流入容器;当液面到达L2时,Y1=OFF,Y2=ON;2)液体B流入,液面达到L1时,Y2=OFF,M=ON,电动机开始进行液体的充分混合搅拌;3)当混合液体搅拌均匀后(设时间为60s),M=OFF,Y3=ON,开始放出混合液体;4)当液体下降到L3时,L3从ON变为OFF,把时间控制为再过5s后容器放空,关闭Y3,Y3=OFF完成一个操作周期;5)在只要没有按停止按钮的状态下,则自动进入下一个循环操作周期。
在停止操作中，当工作完成之后需要关闭系统，按一下停止按钮,则在当前混合操作周期结束后,才停止操作。
从而使系统停止在开始状态，以便下次启动系统时能够顺利的开始系统的循环。
3.2硬件电路设计3.2.1液位传感器的选择选用LSF-2.5型液位传感器其中“L”表示光电的，“S”表示传感器，“F”表示防腐蚀的，2.5为最大工作压力。
LSF系列液位开关可提供非常准确、可靠的液位检测。
其原理是依据光的反射折射原理，当没有液体时，光被前端的棱镜面或球面反射回来；有液体覆盖光电探头球面时，光被折射出去，这使得输出发生变化，相应的晶体管或继电器动作并输出一个开关量。
应用此原理可制成单点或多点液位开关。
LSF 光电液位开关具有较高的适应环境的能力，在耐腐蚀方面有较好的抵抗能力。
相关元件主要技术参数及原理如下：（1）工作压力可达2.5Mpa（2）工作温度上限为125°C（3）触点寿命为100万次（4）触点容量为70w（5）开关电压为24V DC（6）切换电流为0.5A3.2.2 搅拌电机的选择选用EJ15-3型电动机其中“E”表示电动机，“J”表示交流的，15为设计序号，3为最大工作电流相关元件主要技术参数及原理如下：EJ15系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。
（1）额定电压为220V，额定频率为50Hz，功率为2.5KW，采用三角形接法。
（2）电动机运行地点的海拔不超过1000m。
工作温度-15～40°C /湿度≤90%。
（3）EJ15系列电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。
其硬件接线如图3.1。
图图3.1 硬件接线3.2.3 电磁阀的选择（1）入罐液体选用VF4-25型电磁阀其中“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，4表示设计序号，25表示口径（mm）宽度。
相关元件主要技术参数及原理如下：1）材质：聚四氟乙烯。
使用介质：硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等酸碱性的液体。
2）介质温度≤150℃/环境温度-20～60°C。
3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。
4）功率：AC：2.5KW。
5）操作方式：常闭：通电打开、断电关闭，动作响应迅速，高频率。
（2）出罐液体选用AVF-40型电磁阀其中“A”表示可调节流量，“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，40为口径(mm) 相关元件主要技术参数及原理如下：1）其最大特点就是能通过设备上的按键设置来控制流量，达到定时排空的效果。
2）其阀体材料为：聚四氟乙烯，有比较强的抗腐蚀能力。
3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。
4）功率：AC：5KW。
3.2.4 接触器选用CJ20-10/CJ20-16型接触器。
其中“C”表示接触器，“J”表示交流，20为设计编号，10/16为主触头额定电流。
相关元件主要技术参数及原理如下：（1）操作频率为1200/h（2）机电寿命为1000万次（3）主触头额定电流为10/16（A）（4）额定电压为380/220（A）（5）功率为2.5KW3.3选型PLC的型号、规格繁多，根据前面3.1的I/O估算，再查阅《西门子PLC编程手册》中的相关表格，确定PLC选型。
根据以上分析，对PLC来说，需要提供5个输入点和4个输出点。
除了以上的输入输出点意外，PLC与计算机、打印机、CRT显示器等设备连接，需要用专用接口，也应计算在。
考虑到在实际安装、调试和应用中，还有可能发现一些估算中未预见到的因素，要根据实际情况增加一些输入、输出信号。
因此，要按估计数再增加15%―20%的输入、输出点数，以备将来调整、扩充使用。
综上所述，I/O估算为：输入点点数为8，输出点点数为7。
综上所述，点数在30以，为方便扩展，选择S7-200系列CPU 224型。
3.4分配表设计在了解了系统工艺要求和控制要求后,接着要做的就是将I/O通道分配给PLC的指定I/O端子,具体如表3.1所示。
表3.1 I/O分配表Y3 Q0.3 放出混合液体电磁阀3.5 外部接线图设计图3.2 PLC外部接线图图3.3 装置操作面板如图3.2所示，PLC外部接线图左边一排为输入，其中I0.3，I0.1，I0.3，I0.2，I0.4分别与SB1，SB2，L1，L2，L3相连;右边一排为输出，其中Q0.2，Q0.0，Q0.1，Q0.3分别与Y1，Y2，Y3，KM相连。