液体混合装置控制的模拟 (二)

目录
1课题的内容和设计要求 (1)
1.1控制系统简介 (1)
1.2控制要求 (2)
2系统整体方案设计 (3)
2.1总体方案选择说明 (3)
2.2控制方式选择 (3)
2.3操作界面 (3)
3 PLC控制系统的硬件选择 (3)
3.1硬件接线图 (4)
4 PLC控制系统系统程序设计 (4)
4.1 I/O分配表 (4)
4.2流程图 (5)
4.3 顺序功能图 (6)
4.4电气元件接线图 (7)
5梯形图程序与说明 (8)
6调试情况 (26)
7 总结 (27)
附录 (28)
1 电气元件布置图 (28)
2 电气原理图 (29)
1课题的内容和设计要求
1.1控制系统简介
液体混合装置控制的模拟实验面板图如图所示。

本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B的阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动混合电机。

SA1、SA2为工作流程选择开关，SA3为单次工作和循环工作的选择开关。

SB1、SB2为启动和停止开关。

1.2控制要求
（1）初始状态：装置投入运行时，液体A、B的阀门关闭，放出混合液的阀门打开5秒，将容器放空后关闭。

（2）启动：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列工作流程进行：如表所示。

（3）停止：按下停止按钮SB2后，完成本次循环，并停在原位，恢复原位状态。

工作流程表
2系统整体方案设计
2.1总体方案选择说明
刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。

首先根据课题的要求画出了大致的顺序功能图，然后根据课题要求有3个工作流程，我们就把这3个工作流程分作对应的3个工作功能块。

在OB1中通过开关SA1、SA2开关，来选择工作流程方式。

当SA1接通时选择工作流程1；当SA2接通时选择工作流程2；当SA3接通时选择工作流程3。

2.2控制方式选择
由于PLC控制系统较继电-接触器控制系统有许多优点，如硬件电路简单，修改程序容易，可靠性高等，所以本设计选择PLC控制系统。

2.3操作界面
学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。

3 PLC控制系统的硬件选择
刚开始拿到这个实训课题时还不知道如何下手，然后通过网上查找相关的资料得出了自己的设计思想。

首先根据课程设计要求我们做出了I/O分配表，然后在做出了流程图，接着根据流程图画出了系统流程图。

之后，用PLC做出LAD图，通过流程一、流程二、流程三的分别调试、更改、修正、直到成功的满足课设要求之后。

再根据LAD 图画出了原理图，进而得出了混合液体装置控制的接线图和器件分配图。

梯形图编程语言是一沿用了种图形化的编程语言，它沿用了继电器控制中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，与传统的继电器控制原理图非常相似，但又加入了许多功能强又使用灵活的指令，他比较直观，形象，对于那些熟悉继电器的人来说，易被接受。

其硬件选择的是学校实验室提供的安装了STEP 7-Micro/WIN32编程软件的
计算机（PC）一台；PC/PPI电缆一根；THSMS-B型实验装置。

3.1硬件接线图
4 PLC控制系统系统程序设计
4.1 I/O分配表
变量名变量符号
SB1启动按钮I0.0
SB2停止按钮I0.1
SA1工作流程1选择开关I1.1
SA2工作流程2选择开关I1.2
SA3工作流程3选择开关I1.3
YV1液体A阀门Q0.0
YV2液体B阀门Q0.1
YV3混合液体阀门Q0.2
4.2流程图
4.3 顺序功能图
4.4电气元件接线图
5梯形图程序与说明
子程序SRB-0
子程序SBR-1
6调试情况
这个课题在调试当中还是比较成功的，并没有遇到太大的问题。

不过有些小的问题通过我们组员对梯形图的分析得到了解决。

问题1：当选择好工作流程后，一按下启动快关Q0.0一直处于亮的状态（即混合液体阀门处于打开状态）。

分析及解决方法：因为I1.0（启动）是用的快关，因此MO.O一直处于置1的状态。

我们在I1.0加了一个上升沿的检测指令，问题就得以解决。

问题2：在调试工作流程1时，循环不能正确执行，循环执行前面的程序时，信号灯都不点亮。

分析及解决方法：在监控程序的执行后发现，是信号灯的延时的定时器没有进行初始化，等循环后，依然增加数值，信号灯就不能正确点亮。

在程序中为每个定时器增加一个复位程序。

问题3：执行工作流程3时，程序不能按照要求正确执行下去。

分析及解决方法：经过检查后发现，是在程序编写时，将有的程序指令编写错误，导致不能正确执行下去。

问题4：执行流程2是，A阀门的信号灯一开始应该点亮，可是却没亮。

分析及解决方法：在监控程序的执行后发现，是实验的硬件设备出了问题，导致实验程序监控时已经置位，却不能点亮，在我们换了一台设备后，程序能够正确执行了。

7 总结
这次PLC课程设计，我们小组的课题是“液体混合装置控制的模拟（二）”，在胡鹏老师的带指导下，我们先根据课题要求画出了大致的顺序功能图然后根据顺序功能图和查找相关的资料写出初步的梯形图程序，最后通过调试与修改，在全组成员的共同努力下，我们成功的完成了这次课程设计任务，实现了老师期望的结果。

此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。

由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。

但通过各方面的查资料并学习。

我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。

分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。

第二天，我们画出了硬件电路图，设计硬件系统结构。

同时又完成了软件的设计。

第三天的软件系统调试，是最麻烦，遇到问题最多的地方。

我们对程序修改了多次，才将程序中的错误全部改正过来。

又经过了长时间的研究，对软件进行调整，最终终于得到了需要的数据和结果。

通过这次设计实践，我们的合作意识也得到加强，合作能力得到提高。

上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。

通过此次课设，让我对于PLC梯形图、指令图、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找到最合适的设计方法。

通过这次设计实践。

我学会了PLC的基本编程方法，对PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解，尤其是对于PLC的顺序控制方式和程序段的转换有了深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对PLC的掌握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序放到实际PLC应用中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

最后我们小组对数据和结果进行了总结，完成了课程设计报告。

总的来说，这次的课程设计对我将来的开发与研究有着深远的影响。

为我今后的学习，有着显著的帮助。

附录
1 电气元件布置图
2 电气原理图。