液体混合装置PLC控制系统讲解学习
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。
液体混合装置中的PLC控制
3 I/O接线图 I/O接线图如图8-14所示。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
8.4.4 控制程序设计
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
8.4.4 控制程序设计
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§8.4 液体混合装置中的PLC控制
8.4.1 概述 8.4.2 工艺过程及控制要求 8.4.3 硬件设计 8.4.4 控制程序设计
第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
8.4.1 概述
8.4.1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ述
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
8.4.2 工艺过程及控制要求
8.4.2 工艺过程及控制要求
1）初始控制 装置投运时，液体A、B阀门YV1、YV2
关闭，混合液阀门YV3打开2 s，将容器放空后关闭。
2）启动控制 按启动按钮SB1，按下述要求动作：
①液体A阀门YV1打开，液体A流入容器。当液面
到达SL2（液位I）时，SL2接通，关闭液体A
阀门YV1，打开液体B阀门YV2，流入液体B。
8.4.2 工艺过程及控制要求
开始下一周期操作。 （3）按下停止按钮SB2后，要求不立即停止，而是 将停机信号记忆下来，直到完成一个工作循环才停止。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
8.4.3 硬件设计
8.4.3 硬件设计
1，PLC选型 该系统的输入信号有：按钮2个，液位传感器3个， 共5个输入信号；系统的输出信号有：电磁阀3个，
PLC原理与应用》液体混合实验
2．PC与PLC建立连接，并确认PLC输入输出外部连线正确(参考接线见后面)。
3.按要求进行地址分配，地址分配参考如下表：
实验四 液体混合实验
四、实验步骤
4． 写出顺序功能图：（参考图如下）
实验四 液体混合实验
5．设计梯形图程序，并把程序下载到PLC中进行调试。（参考程序如下：）
实验四 液体混合实验
实验四 液体混合实验
注：以上仅 为参考程序， 大家可自行 设计只要程 序能够满足 实验要求即 可。 自 行体验一下， 并分析实验 现象。
程序调试接线参考图
实验四 液体混合实验
六、实验报告要求
1． 格式规范，步骤正确； 2． 详细记录每一步的参数设置、实验过程及实验现象与实验结论。
实验四 液体混合实验
七、实验注意事项
1．确保试验台中AC380V，AC220V，DC24V电源的连接正确。第一次实验时， PLC外部接线完毕后，需老师检查无误方可上电运行。 2．注意PC与PLC的正确连接，下载时PLC需通电。 3．按下停止按钮后必须要等一个周期循环完后才停止。
实验四 液体混合实验
八、思考题
1．M1.0位的作用是什么？
实验四 液体混合实验
九、思考题（答案）
1．M1.0位的作用是什么？ 答：M1.0位是一个标志位。从控制M1.0的程序可以看出，当按下启动按钮后 M1.0置位，按下停止按钮后M1.0复位。因此， M1.0可以作为系统连续工作的标 志位。把M1.0位的判断放在整个工作周期的最后，是为了让停止按钮按下后，系 统仍能工作一个周期，然后回到初始位置等待。
《PLC编程及应用》 实验指导
实验四 液体混合实验
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)。
液体混合搅拌机的PLC控制系统
目录1实训目的 (1)2实训内容 (1)3实训设备 (1)4实训原理 (1)4.1控制过程 (1)4.2实训顺序功能图 (2)4.3 I/O分配表 (2)4.4实训PLC外部接线图 (3)4.5实训梯形图 (3)4.6实训程序图 (5)5系统调试 (6)5.1硬件调试 (6)5.2软件调试 (7)5.3MGCS软件组态过程 (7)5.3.1设计画面流程 (7)5.4连接PLC设备 (9)5.5报警设置 (12)6 实训总结 (14)液体混合搅拌机的PLC控制系统1实训目的通过本次学习，培养学生独立思考动手的能力；同学之间团队合作的能力；通过一个搅拌机控制系统的组态过程，学会如何应用MCGS组态软件与PLC完成一个工程。
2实训内容应用MCGS组态软件建立一个比较简单的搅拌机控制系统的动态画面。
通过实训我们已经绘制过水位控制动画图形，我们将利用MCGS软件中提供的各种动画属性，使图形动起来并与 PLC程序连接起来。
3实训设备装有通用版MCGS组态软件6.2版的电脑一台，西门子S7—200(CPU226)系列一台，稿纸，笔等相关工具。
4实训原理4.1控制过程（1）按下启动按钮I0.0，电磁阀A打开，开始注入液体A，对应灯亮；按下按钮I0.2，表示到达中液位电磁阀B打开，开始注入液体B，对应灯亮；（2）按下按钮I0.1，表示到达高液位，搅拌机打开，开始搅拌，对应灯亮；（3）按下按钮I0.3，表示到达低液位，电磁阀C打开，开始放出液体，对应灯亮，一定时间后进行循环。
4.2实训顺序功能图图4-1顺序功能图4.3 I/O分配表4.4实训PLC 外部接线图图4-2 PLC 外部接线图4.5实训梯形图根据控制原理图，以指示灯代替阀门打开液体搅拌器的操作过程如下：SBMLI0.3Q0.4Q0.3 Q0.2Q 0.0Q0.1 启动按钮Q0.5 S7—200(CPU226)Q0.6L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7I H L+ — DC24DC24AC220VST停止按钮 I0.44.6实训程序图5系统调试5.1硬件调试（1）开启电源：打开实验台电源，编程器与PLC连接（2）输入程序：通过计算机梯形图正确输入PLC中。
液体混合装置PLC控制设计课件
液体混合装置PLC控制设计
液体混合装置PLC控制设计
三、梯形图设计
液体混合装置PLC控制设计
按下开始按钮后出料X1打开
I0.0
Q0.0
到达中液位X1关闭
I0.0 I0.3
Q0.0
三、梯形图设计
液体混合装置PLC控制设计
到达中液位X1关闭，出料X2打开
I0.3
Q0.1
到达高液位X2关闭
液体混合装置PLC控制设计
液体混合装置PLC控制设计
一、控制要求
按下开始按钮后出料X1打开，到达中液位 X1关闭，出料X2打开，到达高液位后X2关闭， 搅拌机M启动，定时时间到，搅拌机M关，出 料X3开，到达低水位关闭X3。
二、IO分配
液体混合装置PLC控制设计
输入端 I0.0 I0.1 I0.Байду номын сангаас I0.3 I0.4
I0.3 I0.4
Q0.1
三、梯形图设计
液体混合装置PLC控制设计
到达高液位搅拌机M打开 定时时间到M关闭
I0.4
Q0.2
I0.4 T0.Q Q0.2
I0.4
T0
TON
三、梯形图设计
液体混合装置PLC控制设计
定时时间到X3打开
到达低水位关闭X3
到达低水位
低于低水位
T0.Q
Q0.3
常开
T0.Q I0.2
Q0.3
X3
Q0.3
三、梯形图设计
液体混合装置PLC控制设计
I0.0 I0.1
M0.0
停止
高水位
M0.0 I0.4 T0.Q
Q0.2 M
M0.0 中水位
电气控制与PLC应用项目11液体混合装置控制
❖ 3.连接带隔离的传感器
❖ 带隔离的传感器不能与本地接地电线连接（本地接地 ）。带隔离的传感器应无电势运行。 对于带隔离的传感 器，在不同传感器之间会引起电位差，这些电位差可能是 由于干扰或传感器的本地布置情况造成的。
❖ M -： 测量导线（负）
❖ MANA： 模拟测量电路的参考电压
❖ M： 接地端子
❖ L +：24 VDC电源端子
❖ UCM：MANA测量电路的输入和参考电位之间的电位差
❖ UISO： MANA和CPU 的M端子之间的电位差
❖ 4.不带隔离的传感器 ❖ 不带隔离的传感器可以与本地接地电线连接（本地接地）
。如果使用的是不带隔离的传感器，必须将MANA连接至 本地接地。由于本地条件或干扰，在本地分布的各个测量 点之间会造成电位差UCM（静态或动态）。如果电位差 UCM超过允许值，在测量点之间必须使用等电位连接导 线。 如果将不带隔离的传感器连接到光隔离的模块， CPU 既可以在接地模式（参见图11-6）下运行，也可以 在未接地模式下运行。如果将不带隔离的传感器连接到不 带隔离的模板，CPU只能在接地模式下运行，如图11-7所 示。
❖ 如果没有正确的设置量程卡，将会损坏模拟量输入模块 。在STEP7中，对模拟量模块进行参数化设置时，所选测 量传感器类型必须与模块上量程卡设定的类型相匹配；否 则，模块上的SF指示灯将指示模块故障。
❖ 2.传感器与模拟量输入模块连接
❖ 根据测量方法的不同，可以将电压和电流传感器以及 电阻器等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块。为了 减少电子干扰，对于模拟信号应使用双绞线屏蔽电缆。模 拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地。 如果电缆两端存在电 位差，将会在屏蔽层中产生等电位连接电流，造成对模拟 信号的干扰。在这种情况下，应该让电缆的屏蔽层一点接 地。
多种液体自动混合装置的PLC控制讲解
2、 状态转移图及状态功能
第二步：绘制状态转移图 顺序控制若采用步进指令编程，则需根据流程图画出状态
二、项目介绍
由PLC控制的多种 液体自动混合装置，适 合如饮料的生产、酒厂 的配液、农药厂的配比 等。L1、L2、L3为液位 传感器，液面淹没时接 通，两种液体的流入和 混合液体放液阀门分别 由电磁阀YV1、YV2、 YV3控制，M为搅拌电动 机。
二、项目介绍
控制要求：
（1）初始状态。装置初始状态为：液体A、液体B阀 门关闭（YV1、YV2为OFF），放液阀门将容器放空 后关闭。 （2）启动操作。按下启动按钮SB1，液体混合装置 开始按下列规律操作。
转移图。状态转移图是用状态继电器(简称状态)描述的流程图。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的 元件之一。
2、 状态转移图及状态功能
状态可提供以下三种功能 ： (1) 驱动负载。状态可以驱动M、Y、T、S等线圈。可以
直接驱动和用置位SET指令驱动，也可以通过触点联锁条件来
驱动。例如，当状态S20置位后，它可以直接驱动Y1。在状态 S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。 (2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
顺控设计法的设计步骤
功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控 制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控 制过程、功能和特性的一种图形。 功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种 通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之 间进行技术交流。 各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布 了 功 能 表 图 国 家 标 准 （GB6988.6-86）。
【三菱PLC理实一体化教学项目】项目八 液体混合系统控制
输出端接线 输入端接线
PLC实训台模拟调试接线图。
04
基本应用技巧
part
PLC与外部设备的连接
PLC常见的输入设备有按钮、行程开关、接近开关、转换开关、编 码器、各种传感器等，输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。
这些外部元件或设备与PLC连接时，必须符合PLC输入和输出接口 电路的电气特性要求，才能保证PLC安全可靠的工作。
（四）PLC与感性输出设备的连接
1.直流感性负载，在其两端并联续流二极管。如 图中与Y4连接的是直流感性负载； 2.交流感性负载，在其两端并联阻容吸收电路。 如图中与Y0连接的是交流感性负载
图中续流二极管选用额定电流大于负载电流、额定电压大于电源电压的5-10倍；电阻值 可取50~120Ω，电容值可取0.1~0.47μF，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。
图 PLC与一般输出设备的连接示意图
如图所示，KM1、KM2、KM3均为交流220V电源情况，所以COM1组公共端；而KA则使用了COM2组， 保证了不同电压等级的输出设备连接的安全性。要注意的是在设计过程中，尽可能采取措施使PLC 输出端连接的控制元件为同一电压等级。
另外还要注意，在PLC输出继电器同为ON时可能造成电气故障的情况，应首先考虑外部互锁的 解决措施。例如图中KM2与KM3之间具有外部互锁的接线情况。
PLC的I/O分配地址如表所示：
输入信号 1 X0 启动按钮 SB1 2 X1 停止按钮 SB2 3 X2 上限液位开关SL1 4 X3 中限液位开关SL2 5 X4 下限液位开关SL3 6 X5 热保护继电器 FR
输出信号 1 Y0 接触器 KM 2 Y1 中间继电器KA1 3 Y2 中间继电器KA2 4 Y3 中间继电器KA3
多种液体自动混合装置的PLC控制讲解
三、相关知识
1、PLC程序的顺控设计法概述
顺序控制系统： 如果 一 个 控制系统可 以分解成几个 独立的控制 动 作，且这些 动 作 必须 严 格按 照 一定的 先 后 次 序 执行 才 能 保 证生产过程的正 常运行， 也称 为步 进 控制系统。 顺序控制设计法 就 是 针 对 顺 序 控 制 系 统的 一种 专 门 的 设计 方 法 。 这 种设计 方 法 很 容易 被 初 学者 接 受 ， 对 于 有 经 验 的工程 师 ，也会提 高 设计的 效 率 ，程序的 调 试 、 修 改 和 阅 读 也很 方便 。 PLC 的设计 者们 为 顺序控制系 统的程序编制 提供了 大量 通用和专用的编程 元 件 ， 开 发 了 专 门供 编制顺序控制程序用的 功能 表图 ， 使这 种 先 进 的 设计 方 法 成 为 当 前 PLC程序设计的主 要方 法。
顺控设计法的设计步骤
功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控 制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控 制过程、功能和特性的一种图形。 功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种 通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之 间进行技术交流。 各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布 了 功 能 表 图 国 家 标 准 （GB6988.6-86）。
转移图。状态转移图是用状态继电器(简称状态)描述的流程图。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的 元件之一。
2、 状态转移图及状态功能
状态可提供以下三种功能 ： (1) 驱动负载。状态可以驱动M、Y、T、S等线圈。可以
液体混合装置控制plc实验报告
液体混合装置控制plc实验报告液体混合装置控制PLC实验报告一、实验目的本实验旨在通过液体混合装置控制PLC实验，学习PLC控制系统的基本原理和应用，了解液体混合装置的工作原理及其控制方法，并能够独立完成液体混合装置的PLC程序设计和调试。
二、实验原理1. 液体混合装置的工作原理液体混合装置是一种常见的工业设备，它主要由搅拌器、进料管道、出料管道、计量泵等组成。
在工作时，将需要混合的物质分别加入到不同的容器中，通过计量泵将各个容器中的物质按照一定比例送入搅拌器中进行混合。
最终得到所需的混合物。
2. PLC控制系统的基本原理PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，它是一种广泛应用于工业自动化领域中数字电子计算机系统。
PLC 可以根据用户需求编写程序，在特定条件下对各种设备进行精确控制。
其具有高可靠性、高稳定性和强抗干扰能力等特点。
三、实验器材1. 液体混合装置2. PLC控制器3. 计量泵4. 电缆及连接器5. 电源四、实验步骤1. 连接液体混合装置和PLC控制器，按照电路图连接计量泵和电源。
2. 打开PLC编程软件，编写液体混合装置的PLC程序。
3. 将编写好的PLC程序下载到PLC控制器中。
4. 启动液体混合装置，观察其工作状态，检查是否正常运行。
5. 调整计量泵的流量，验证液体混合比例是否正确。
五、实验结果分析在本次实验中，成功地应用了PLC控制系统对液体混合装置进行了精确控制。
通过调整计量泵的流量，得到了所需的混合物，并验证了其比例正确。
六、实验总结本次实验通过液体混合装置控制PLC实验的设计与操作，使学生们更加深入地理解了PLC系统的基本原理和应用，并且能够独立完成液体混合装置的PLC程序设计和调试。
同时也让学生们更加熟悉工业自动化领域中的数字电子计算机系统，为今后的工作和学习打下坚实的基础。
plc课程设计混合液体
plc课程设计混合液体一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在混合液体控制系统中的应用。
2. 学生能描述混合液体控制系统的工艺流程，了解各种传感器的工作原理及其在系统中的作用。
3. 学生掌握相关编程语言，能够编写简单的PLC程序，实现混合液体比例控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析混合液体控制系统的需求，设计并搭建简单的PLC控制系统。
2. 学生能够独立编写和调试PLC程序，实现混合液体的比例控制，具备实际操作能力。
3. 学生能够通过团队协作，解决混合液体控制过程中遇到的问题，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对PLC技术产生兴趣，培养探究精神和创新意识，认识到自动化技术在工业生产中的重要性。
2. 学生在学习过程中，能够尊重事实，严谨求实，养成良好的学习习惯。
3. 学生通过课程学习，增强环保意识，认识到合理利用资源、保护环境的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的物理、化学基础知识，对PLC技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过实际操作，掌握PLC技术在混合液体控制中的应用。
在教学过程中，注重培养学生的团队协作能力和创新能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. PLC基础知识：- PLC的基本原理与结构- PLC的工作原理与性能特点- PLC编程语言及其应用2. 混合液体控制系统：- 混合液体控制系统的工艺流程及要求- 常用传感器（如流量计、液位传感器等）的工作原理与应用- 控制算法在混合液体控制中的应用3. 实践操作：- PLC编程软件的使用与操作方法- 搭建简单的混合液体控制系统- 编写和调试PLC程序，实现混合液体比例控制教学内容安排与进度：第一课时：PLC基础知识学习，介绍PLC的基本原理、结构和工作原理。
8.2 液体混合的PLC控制设计与调试
6 X5 热保护继电器 KH
1 Y0 2 Y1 3 Y2 4 Y3
输出信号
接触器 KM 中间继电器KA1 中间继电器KA2 中间继电器KA3
10
四. 任务实施
3．控制回路
主回路
PLC控制回路
液体混合装置PLC控制原理图
11
四. 任务实施
4．设备材料表
本控制中输入点应选6×1.2≈8点；输出点4×1.2≈5点（继 电器输出）。通过查找三菱FX2N系列选型表，选定三菱FX2N16MR-001（其中输入8点，输出8点，继电器输出）。
只
3
12 YV
电磁阀
DF-50-AC:220V
只
3
12
四. 任务实施
5．程序设计
液体混合装置PLC控制程序
13
四. 任务实施
6．运行调试
根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程 序，观察控制过程。
（1）按下外部启动按钮SB1，将X1置ON状态，观察Y0的动作情况。 （2）松开外部启动按钮SB1，将X1置OFF状态，观察Y0的动作情况。 （3）按下外部停止按钮SB2，将X2置ON状态，观察Y0的动作情况。
（2）停止注入液体B时，开启搅拌机，搅拌混合时间为60s。 （3）停止搅拌后开启电磁阀YV3，放出混合液体，至液体高度降到液面传感 器SL3处后，再经5s关闭YV3。
(4)循环（1）（2）（3）工作。
3．停止操作
按下停止键后，在当前循环（操作过程）完毕后，停止操作，回到初始状态。
8
四. 任务实施
通过任务分析可知，两种液体混合控制是典型的步进过程控制，用 PLC来实现控制要求：
序号 符号
设备名称
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。
液体混合装置PLC控制
《PLC技术应用》课程 机械电气工程系 机电教研室
3.输入输出分配表(I/O)
输入X0 X1 X2 X3 X4 COM COM SB1（启动按钮） 输出 SB2（停止按钮） Y1 Y1电磁阀 ＳL1 Y2 Y2电磁阀 ＳL2 Y3 Y4电磁阀 ＳL3 Y4 搅拌机电机M 开关按钮板COM 控制单元模块OV
《PLC技术应用》课程 机械电气工程系 机电教研室
பைடு நூலகம்
END
《PLC技术应用》课程
4.外部接线
机械电气工程系 机电教研室
《PLC技术应用》课程
5.编制程序方法
机械电气工程系 机电教研室
１）根据工作任务控制要求，和输入输出分配表编写，该项目 的辅助继电器的顺序功能图．编程方法及内容如下： （１）按下启动按钮后，电磁阀 Y1 闭合(Y1=ON)，开始注入液 体A
《PLC技术应用》课程 机械电气工程系 机电教研室
2.工作任务控制要求
（1）初始状态，容器是空的，电磁阀 Y1、Y2、Y3 和搅拌 机均为 OFF，液面传感器L1、L2、L3 均为 OFF； （2）按下启动按钮后，电磁阀 Y1 闭合(Y1=ON)，开始注 入液体 A，到液面高度 L2(L2=ON)时，停止注入 A 液体 (Y1=OFF)，同时开启电磁阀 Y2(Y2=ON)，注入液体 B，当 液面升至 L1(L1=ON)时，停止注入 B 液体(Y2=OFF)，同时 开启搅拌机，10S 后搅 拌机停止，电磁阀 Y4 动作 （Y4=ON），开始放出混合液体，当液体高度降至 L3(L3=OFF) 后，再经 5S 液体停止放出(Y4=OFF)。 （3）按下停止按钮，当前操作完毕后，系统停止在初始状 态。
6.系统调试
1.程序输入 按PLC程序设计的梯形图输入程序。运行FXGP-WIN-C.exe软件，在 界面中点击“打开”选出PLC程序文件，开启后点击工具栏“PLC” “传 送” “写入”。在弹出的窗口中选择“范围设置”，输入程序的步长， 点击“确认”即可。 2.静态调试 正确连接好输入线路，观察输出指示灯动作情况是否正确，如不正确则 检查程序，直到正确为止； 3.动态调试 正确连接好输出线路，设置 PLC 为运行状态，L1→OFF、L2→OFF、 L3→OFF、按下启动 按钮，Y1=ON、L3→ON、L2→ON、Y1=OFF， Y2=ON，L1→ON、Y2=OFF，M=ON，延时 10 秒，M=OFF、Y4=ON， L1→OFF、L2→OFF、L3→OFF、延时 5 秒，Y4=OFF Y1=ON，自动 循 环，按下停止按钮，观察接触器动作情况、方向指示情况、数码管的 显示情况，如不正确，则检查输出线路连接及I/O接口
(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）
S7-200多种液体自动混合装置的PLC控制
多种液体自动混合装置的PLC控制
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。
当液面达到SQ3时，关闭液体A阀门，打
开液体B阀门。
②当液面达到SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。
③当液面达到SQ1时，关闭液体C阀门，搅匀电动机开始搅拌。
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）
PLC的I/O配置、PLC的I/O接线、顺序功能图和梯形图1、PLC的I/O配置
输入设备
输入节点输入设备
输出节点
代号功能代号功能
SB1 启动按钮I0.0 YV1 液体A电磁阀Q0.0 SB2 停止按钮I0.1 YV2 液体B电磁阀Q0.1 SQ1 高液位传感器I0.2 YV3 液体C电磁阀Q0.2 SQ2 中液位传感器I0.3 YV4 放液电磁阀Q0.3 SQ3 低液位传感器I0.4 KM 搅匀电动机接触器Q0.4 SQ4 超低液位传感器I0.5
2、PLC为CPU226，I/O接线
3、顺序功能图
4、梯形图。
项目三PLC的顺序控制指令应用任务二液体溷合装置控制
Q0.2 搅拌电机接触器KM Q0.3 混合液体电磁阀YV3
液面传感器SL3 I0.4
Q0.4 初始状态指示灯HL
1M
1L
图3-12 液体混合装置控制输入/输出接线图
项目三 PLC顺序控制指令应用
2．编制PLC程序并调试
任务二 液体混合装置控制
SM0.1
S0.0
容器放空
Q0.4接通
I0.0 (启动)
项目三 PLC顺序控制指令应用 任务二 液体混合装置控制
教学目的和要求
1.掌握顺序控制程序编写规律 2.熟悉跳转和循环程序的设计 3.掌握顺控程序控制液体混合装置 学时: 2 习题: 3.4 3.3
项目三 PLC顺序控制指令应用 任务二 液体混合装置控制
目录
一、任务导入和分析
二、相关知识
顺序控制指令编程要点
➢编写每个SCR段程序时需清楚三个方面的内容： 本SCR段要完成的工作；实现状态转移的条件； 下一个SCR段的状态位。
➢结束一个SCR段方法：使用CSRT指令或对该段 的状态位S进行复位操作。
项目三 PLC顺序控制指令应用 任务二 液体混合装置控制
➢一个SCR段被复位后，其内部的元件（线圈、定 时器等）一般也要复位，若要保持元件的输出状 态，则在段内需要使用置位指令。
项目三 PLC顺序控制指令应用 任务二 液体混合装置控制
SM0.1
S0.0
Q0.0接通
I0.0
S0.1
Q0.1接通
I0.1
I1.1
I1.1
S0.2
Q0.2接通
I0.2
S0.3
Q0.3接通
I0.3
S0.4 I0.4
S0.5 I0.5
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液体混合装置P L C控制系统电气与自动化工程学院实训评分表课程名称： PLC控制技术实训实训题目：液体混合装置PLC控制系统班级：学号：姓名：指导老师：年月日常熟理工学院电气与自动化工程学院《PLC控制技术实训》题目：液体混合装置PLC控制系统姓名：\学号：班级：指导教师：起止日期：目录《PLC控制技术》实训任务书 0一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 0二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (1)三、综合型自主实训项目：液体混合装置PLC控制系统 (2)一．基础实训项目一 (4)1.1任务1 变频器的面板操作与运行 (4)1.1.1 I/O接线 (4)1.1.2 I/O接线图 (5)1.1.3 参数设置 (5)1.2任务2 变频器的外部运行操作 (6)1.2.1．I/O接线 (6)1.2.2变频器外部运行操作接线图 (7)1.2.3 I/O图 (7)1.2.4 梯形图程序 (8)1.2.5 参数设置 (8)1.2.6 变频器运行操作 (9)1.3任务3 变频器的模拟信号操作控制 (9)1.3.1 I/O接线 (9)1.3.2变频器模拟信号控制接线图 (10)1.3.3 I/O接线图 (10)1.3.4 梯形图程序 (11)1.3.5 参数设置 (11)模拟信号操作控制参数 (11)1.3.6 变频器运行操作 (12)二．基础实训项目二 (13)2.1模拟量采集与数据处理的综合应用 (13)2.1.1 IO分配 (13)2.1.2 接线图 (14)2.1.3 梯形图程序 (15)3.1.4工作流程 (15)2.1.5调试结果 (16)2.2模拟量输出通道控制点动执行器 (16)2.2.1接线图 (16)2.2.2 流程图 (17)2.2.3 组态王显示 (17)2.2.4 调试步骤与结果 (18)三．综合型自主实训项目 (19)3.1具体要求 (19)3.2控制要求 (19)3.3 I/O接线 (21)3.4 I/O接线图 (22)3.5流程图 (23)3.6 PLC编程 (24)3.6.1 复位环节 (25)3.6.2 手动环节 (26)3.6.3 启动环节 (27)3.6.4 自动程序 (28)3.6.5 停止环节 (32)3.7调试步骤也结果 (32)3.7.1开始 (32)3.7.2手动 (32)3.7.3自动 (34)我按各步骤排列 (34)3.8组态王 (37)3.8.1组态王的建立 (37)3.8.2手动模式图 (39)3.8.3 自动模式图 (40)四．收获、体会 (41)五．参考文献 (42)《PLC控制技术》实训任务书题目：液体混合装置PLC控制系统（一）实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。
一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。
二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。
参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。
四)实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。
2、设计由PLC 控制的梯形图程序。
3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。
二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用一）实训目的1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理；2、掌握数据处理指令的运用方法；3、熟悉组态王与PLC的连接使用。
二）实训设备PLC主机单元模块、电位器、万用表、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三）实训项目原理与要求1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。
用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。
2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。
执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。
四）实训项目的步骤1、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。
2、设计梯形图程序，调试并记录数据。
三、综合型自主实训项目：液体混合装置PLC控制系统一）实训项目工艺要求：本课题要求设计一个自动售货机的PLC控制系统，具体要求是：1）在初始状态时，容器是空的，各阀门均关闭，低、中、高液位传感器为开关量，分别按动三个按钮来模拟液位情况。
初始时所有传感器为OFF状态。
当液面淹没时接通并保持闭合状态，相对应的指示灯H、I、J点亮。
2）系统有手动和自动两种工作方式。
当进入手动方式时，手动指示灯点亮，液体A阀门、液体B阀门、混料泵M、报警灯等均可以通过按动组各自的测试按钮进行点动调试。
3）进入自动方式时，自动指示灯点亮，按下启动按钮，系统进入工作状态，系统电源指示灯点亮。
5S后开始工作，液体A阀门X1先打开，液体A流入容器，液位开始升高，当中液位传感器报警后，A阀门X1关闭，打开液体B阀门X2，液体B流入容器；当高液位传感器报警后，关B阀门，混料泵电机M得电；搅拌20S后，混料泵关闭，出料泵开，混合液流出容器；低液位传感器报警后，出料泵继续开10S，液体排空，此时报警灯按亮2S、灭1S的规律闪烁5次，一个循环结束。
在此过程中，若没有按动停止按钮，则A阀门再次打开，开始新一轮的循环。
任何时候按下停止按钮，在当前工作周期结束后，才停止操作，电源指示灯熄灭。
二）目的通过本次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。
从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。
三）内容与要求1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块；2、液体混合装置PLC控制系统设计；3、硬件接线图、程序清单；4、采用状态转移图SFC图或经验设计法进行设计；5、设计组态王上位机监控画面，对工作过程进行显示。
四、实训报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订）。
报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）实训任务书；（2）实训内容，三个任务分别写a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据）b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；d、调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）五、实训进度安排六、实训考核办法本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。
一．基础实训项目一1.1任务1 变频器的面板操作与运行1.1.1 I/O接线无多余的接线，只需要给变频器加上AC220V电源，检查电路正确无误后，合上主电源开关QS即可。
1.1.2 I/O接线图1.1.3 参数设置（1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。
（2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。
电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。
（3）设置面板操作控制参数参数号出厂值设置值说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0010 0 0 正确地进行运行命令的初始化P0004 0 7 命令和数字I/OP0700 2 1 由键盘输入设定值（选择命令源）P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 1 由键盘（电动电位计）输入设定值面板基本操作控制参数1.2任务2 变频器的外部运行操作1.2.1．I/O接线1.2.2变频器外部运行操作接线图外部运行操作接线图1.2.3 I/O图1.2.4 梯形图程序1.2.5 参数设置接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表。
参数号出厂值设置值说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 7 命令和数字I/OP0700 2 2 命令源选择“由端子排输入”P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 7 命令和数字I/O*P0701 1 1 ON接通正转，OFF停止*P0702 1 2 ON接通反转，OFF停止*P0703 9 10 正向点动*P0704 9 11 反向点动P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 1 由键盘（电动电位计）输入设定值*P1080 0 0 电动机运行的最低频率(Hz)*P1082 50 50 电动机运行的最高频率(Hz)*P1120 10 5 斜坡上升时间（s）*P1121 10 5 斜坡下降时间（s）P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器*P1040 5 20 设定键盘控制的频率值*P1058 5 10 正向点动频率(Hz)*P1059 5 10 反向点动频率(Hz)*P1060 10 5 点动斜坡上升时间（s）*P1061 10 5 点动斜坡下降时间（s）变频器参数设置1.2.6 变频器运行操作（1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。
（2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。
（3）点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。
当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。
这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。
（4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键，则变频器将驱动电动机降速至零。