基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计
两种液体混合控制PLC设计
电气控制技术课程设计任务书设计题目：两种液体混合装置控制系统设计一、设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。
二、设计任务及要求掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设计方案；.正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的I/O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。
三、控制要求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 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 20s 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：液体 A 阀门打开，液体 A 流入容器。
当液面达到 SL2 时，SL2 接通，关闭液体 A 阀门，打开液体 B 阀门。
液面达到SL1 时，关闭液体 B 阀门，搅匀电机工作 1min 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 20s 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)。
四、设计时间安排查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、设计PLC控制程序（2天）、模拟调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。
五、主要参考文献1.黄永红.电气控制与PLC应用技术, 北京: 机械工业出版社, 2011.2.王建华. 电气工程师手册, 北京: 机械工业出版社, 2006.3.吴晓君. 电气控制课程设计指导, 北京: 中国建材工业出版社, 2007.指导教师签字：年月日两种液体混合装置控制系统设计摘要经过一学期的电气控制技术的学习，主要掌握可编程控制器PLC的特点及运用。
PLC课程设计液体自动混合搅拌系统精品
1 控制要求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 采用 PLC 为控制核心，具备自动混合两种液体的功能。
设计任务包括电气控制系 统和 PLC 控制程序并对系统的硬件组成和软件设计做系统的阐述。
对该液体自动搅拌系统的动作要求为：一开始，容器为空，全部阀门为关闭 状态，全部传感器为关闭状态，搅拌器也为关闭状态。
按下启动按钮，阀门 1 打 开，液体 A 流入容器中。
当液位达到传感器 1 的位置时，阀门 1关闭，同时阀门 2 打开使液体 B 流入容器，当液位达到传感器 2 的位置时，关闭阀门 2并启动搅拌 器持续 1分钟。
之后打开阀门 3 使混合液体流出，直到液位到达传感器 3 的位置时，延时 10 秒后关闭阀门 3，然后继续打开阀门 1，一直循环直到停止。
2 编程元件地址分配表表 1 I/O 地址分配表输入信号输出信号名称功能 端口地址名称功能 端口地址SB1 启动按钮 I0.0 FM1 阀门 1 Q4.0 SB2 停止按钮 I0.4 FM2 阀门 2 Q4.1 FR 过载保护 I0.5 FM3 阀门 3 Q4.3 SL1传感器 1I0.1KM搅拌机Q4.2图 1 系统装置1 3 2SL2传感器2I0.2SL3传感器3I0.3I/O 地址分配表如表1 所示包含6 个输入信号，4 个输出信号3 系统流程图及PLC 外部电路接线图系统流程图如图2 所示，PLC 外部电路接线图如图3 所示。
图3 PLC 外部接线图4 主电路连接图系统主电路连接图如图4 所示图4 系统主电路连接图5 控制程序系统控制梯形图见附录。
6 系统运行调试及S7-PLCSIM 仿真6.1 S7-300PLC 硬件组态图56.2 系统仿真图系统初始状态如图6 所示。
图6 系统初始状态按下起动按钮I0.0,阀门1 打开，液体A 流入容器如图7 所示。
图7 系统启动液体A流入容器当液位达到传感器3时，即SL3=SL2=ON 时，阀门2打开，液体B 流入容器如图8 所示当液位达到传感器 1时，即 SL1=SL3=SL2=ON 时，关闭阀门 2，同时启动搅 拌电动机搅拌 1min ，如图 9 所示。
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)。
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。
基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计
目录1 控制要求 (1)2 编程软件地址分配表 (1)3 PLC外部电路接线图 (2)4 主电路连接图 (2)5 控制程序 (2)6运行调试及S7-PLCSIM仿真 (4)6.1 S7-300PLC的硬件组态图 (4)6.2 S7-PLCSIM仿真结果 (4)7 设计体会 (6)参考文献 (7)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，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。
两种液体的流入由阀门A和阀门B 控制，混合液的流出由放液阀C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所示。
该液体自动混合搅拌系统的动作为：启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器H=I=L=OFF，搅拌电动机M=OFF。
首先，按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入。
当液面到达传感器I的位置时，关闭阀门A，同时打开阀门B使液体B流入。
当液面到达传感器H位置时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
图1 液体自动混合搅拌系统2 编程软件地址分配表I/O地址分配表表1所示，根据设计要求，应该有6个输入信号，4个输出信号。
表1 I/O地址分配表输入信号输出信号名称功能端口地址名称功能端口地址SB1 启动按钮I0.0 YV1 阀门A电磁阀Q4.0SL1 液位传感器1 I0.1 YV2 阀门B电磁阀Q4.1SL2 液位传感器2 I0.2 M 搅拌机Q4.2SL3 液位传感器3 I0.3 YV3 阀门C电磁阀Q4.3SB2 停止按钮I0.4FR 过载保护I0.53 PLC 外部电路接线图液体自动混合搅拌系统的PLC 外部接线图如图2所示。
基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计
物理与电子工程学院编程及应用》《PLC 课程设计报告书设计题目：PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计基于业：专自动化级：班XXX学生姓名:XX: 号学XXXX：指导教师XXXX18 日年12 月2013课程设计任务书物理与电子工程学院班级：XX 自动化专业：要摘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PLC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已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅PLC展，可编程序控制器模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。
CPU主要由速的上升。
PLC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控制程序可进行单周期或连续工保障。
本文所介绍的多种液体混合的PLC还有通信联网功作，具有断电记忆功能，复电后可以继续运行。
另外，PLC能，再通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：PLC；液位传感器；定时器；梯形图目录1 液体自动混合系统方案设计.................. 错误！未定义书签。
1.1 控制要求.............................................. 错误！未定义书签。
1.2 编程软件地址分配表.......................... 错误！未定义书签。
1.3 PLC外部电路接线图........................... 错误！未定义书签。
1.4 主电路连接图...................................... 错误！未定义书签。
1.5 控制程序.............................................. 错误！未定义书签。
2 液体自动混合系统的硬件设计.............. 错误！未定义书签。
基于PLC的液体混合控制毕业设计
摘要本文以两种液体的混合罐装控制为例，将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度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别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，从控制系统的硬件组成、软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计要求、梯形图设计、外部链接通系列可编程控制器的硬件讯等)，PLC的产生和定义、过程控制的发展， FX2N掌握，PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较，整个系统各个部分介绍和讲解PLC的过程控制指令PID指令来精确控制各项参数，旨在对其中的设计和制作过程做简单的介绍和说明。
关键词：液体混合系统周期控制梯形图FX系列PLC PID参数 PID2N指令AbstractThe request is to a certain proportion by the three liquid mixture,stirring after the motor to reach a certain temperature can be mixed containers of liquids output,and form a cycle.Liquid hybrid systems of control designed taking into account the continuity of its action and charged with various equipment moves between the interrelated,and for different working conditions,and make the appropriate motor control output,thus realizing the liquid hybrid systems from the first liquid added to the mixture to complete the output of such a cycle control of the program.Designed to liquid mixed as the central control system,control system from the hardware components,software system to choose the design process (including design,design process,design requirements,the ladder design,external communications link,etc.),PLC creation and definition, process control development, FX2N series PLC hardware control, PID tuning parameters and various parameters of the control performance comparison,the entire system, introduce and explain the various parts of the PLC process control commands PID instruction to control the parameters precisely.Which seeks to the design and production process of doing brief introduction and description.Keywords：.Liquid hybrid systems cycle control ladder design FX2N series PLC PID parameters PID instruction目录摘要...................................................................................................................... - 1 - ABSTRACT……………………………………………………………………- 1 - 绪论...................................................................................................................... - 4 - 元件介绍及硬件电路设计................................................................................ - 13 - 3.1 三菱PLC控制系统 ................................................................................... - 13 - 3.1.1 CPU模块.................................................................................................. - 13 - 3.1.2 I/O模块 .................................................................................................... - 14 - 3.1.3电源模块................................................................................................... - 14 - 3.4 电磁流量计................................................................................................. - 18 -3.5模拟量输入输出模块.................................................................................. - 19 -4.1 软件设计思想............................................................................................. - 22 - 4.2 PID调节的各个环节及其调节过程 ......................................................... - 24 - 4.2.1比例控制及其调节过程........................................................................... - 25 - 4.2.2比例积分调节........................................................................................... - 26 - 4.2.3比例积分微分调节................................................................................... - 26 - 4.3 三菱FX2系列PLC中PID指令的使用.................................................. - 27 - 4.4 在PLC中的PID控制的编程................................................................... - 28 - 4.4.1回路的输入输出变量的转换和标准化....................... 错误！未定义书签。
基于PLC的液体混料罐控制系统设计本科毕业设计
基于PLC的液体混料罐控制系统设计目录摘要 (1)关键字 (1)一、概述 (2)1.1液体混合系统的发展前景 (2)1.2液体混合系统的应用价值 (3)二、混料罐控制系统方案设计 (4)2.1 方案设计原则 (4)2.2 系统的总体设计要求 (4)2.3 总体结构设计方案 (5)2.4 控制对象分析 (5)三、混料罐控制系统的硬件设计 (6)3.1 选择PLC............................................. . (6)3.2 选择接触器 (7)3.3 选择搅拌电机 (8)3.4 小型三极断路器的选择 (9)3.5 液位传感器的选择 (10)3.6 选择电磁阀 (11)3.7 选择热继电器 (12)3.8 PLC I/O点分配 (12)3.9 主电路的设计 (13)四、混料罐控制系统的程序设计 (15)4.1 分析控制要求 (15)4.2 梯形图执行原理分析 (16)五、总结....................................................错误!未定义书签。
参考文献. (23)基于PLC的液体混料罐控制系统设计王峰 11机电13班摘要随着科技的发展，PLC的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。
强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机，方便的软件编程使他代替了继电器的繁杂连线，灵活、方便，效率高。
本设计主要是对两种液体混合搅拌机PLC控制系统的设计，在设计中针对控制对象：三只传感器监视容器高、中、低液位，设三电磁阀控制液体A、B输入与混合液体C输出，设搅拌电机M。
工艺流程是：启动后放入液体A至中液位后，关A，放液体B 至高液位，关B，启动搅拌电机M，当搅拌电机正反转3次后停止搅拌，开阀放出混合液体C，当到达低液位后延时2S放空后关阀，又重复上述过程，要求工作过程中按下停止按纽后搅拌器不立即停止工作，完成当前工作循环后再停止搅拌器。
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：。
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
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。
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。
基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计
物理与电子工程学院《PLC编程及应用》课程设计报告书设计题目：基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计专业：自动化班级：XXX学生姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12 月18 日物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级：XXPLC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，再通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：PLC；液位传感器；定时器；梯形图1 液体自动混合系统方案设计 (1)1.1 控制要求 (1)1.2 编程软件地址分配表 (1)1.3 PLC外部电路接线图 (2)1.4 主电路连接图 (2)1.5 控制程序 (3)2 液体自动混合系统的硬件设计 (4)2.1 硬件选型 (4)2.2 主电路的设计 (5)2.3 液体混合控制系统示意 (6)3液体自动混合系统的软件设计 (7)3.1 PLC控制的相关流程图 (7)3.2 可编程控制器梯形图 (7)4.1 系统模拟调试 (9)4.2 系统联机调试 (9)5 心得体会 (12)参考文献 (13)1 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，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。
两种液体的流入由阀门A和阀门B控制，混合液的流出由放液阀C控制。
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。
基于plc的液体混合搅拌的控制系统设计
目录第１章引言 (1)1.1课题来源及研究意义 (2)1.2选题的目的和意义 (3)1.3国内液体搅拌设备行业市场分析 (4)第2章基于PLC控制技术的液体搅拌机的总体构造 (4)2.1P LC简介 (4)2.1.1 PLC的定义 (4)2.1.2PLC的用途 (4)2.2P LC的组成 (5)2.2.1中央处理单元（CPU） (5)2.2.2存储器 (5)2.2.3输入/输出单元 (6)2.2.4通信接口 (8)2.2.5智能接口模块... (8)2.2.6编程装置 (9)2.2.7电源 (10)第3章控制系统设计 (11)3.1 硬件设计 (12)3.2混合装置的基本组成 (13)3.3 液体混合装置电气原理图的绘制 (13)3.4 PLCI/0点分配及外部硬件接线图 (15)3.5 液体混合系统运行流程图 (16)第4章结论 (18)第5章致谢..............................................................................1 8第6章参考文献 (18)基于plc的液体混合搅拌的控制系统设计摘要：可编程逻辑控制器是一种新型的通用自动控制装置。
它结合了传统的继电保护技术、计算机技术和通信技术。
它具有功能增强、编程简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。
PLC 的应用已扩展到各个领域。
PLC 在工业生产过程中的发展, 大量的开关序列控制, 它根据逻辑条件进行顺序动作, 并根据逻辑关系进行链保护动作控制, 并具有大量的离散数据采集。
传统上, 这些功能是通过气动或电气控制系统实现的。
开关量最基本、应用最广泛的逻辑控制是 PLC, 它取代了传统的继电器电路, 实现了逻辑控制和顺序控制。
它不仅可用于单台设备控制, 还可用于多级组控制和自动管道。
如注塑机、印刷机、订书机、组合智能窗帘、磨床、包装等。
目前, PLC 已广泛应用于国内外钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通、环保、文化娱乐等行业。
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。
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物理与电子工程学院《PLC编程及应用》课程设计报告书设计题目：基于PLC的两种液体混合搅拌控制系统设计专业：自动化班级：XXX学生姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12 月18 日物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级：XXPLC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，再通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。
关键词：PLC；液位传感器；定时器；梯形图1 液体自动混合系统方案设计 (1)1.1 控制要求 (1)1.2 编程软件地址分配表 (1)1.3 PLC外部电路接线图 (2)1.4 主电路连接图 (2)1.5 控制程序 (3)2 液体自动混合系统的硬件设计 (4)2.1 硬件选型 (4)2.2 主电路的设计 (5)2.3 液体混合控制系统示意 (6)3液体自动混合系统的软件设计 (7)3.1 PLC控制的相关流程图 (7)3.2 可编程控制器梯形图 (7)4.1 系统模拟调试 (9)4.2 系统联机调试 (9)5 心得体会 (12)参考文献 (13)1 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，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。
两种液体的流入由阀门A和阀门B控制，混合液的流出由放液阀C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。
该液体自动混合搅拌系统的动作为：启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器H=I=L=OFF，搅拌电动机M=OFF。
首先，按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入。
当液面到达传感器I的位置时，关闭阀门A，同时打开阀门B使液体B流入。
当液面到达传感器H位置时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
图1-1-1 液体自动混合搅拌系统1.2 编程软件地址分配表I/O地址分配表表1-2-1所示，根据设计要求，应该有6个输入信号，4个输出信号。
表1-2-1 I/O地址分配表1.3 PLC外部电路接线图液体自动混合搅拌系统的PLC外部接线图如图1-3-1所示。
图1-3-1 PLC外部接线图1.4 主电路连接图液体自动混合搅拌系统的主电路连接图如图1-4-1所示。
图1-4-1 主电路连接图1.5 控制程序网络1:按下启动按钮,阀门A电磁阀打开，液体A流入容器。
网络2：当液位达到I时，即SL3=SL2=ON时，关闭阀门A，同时阀门B电磁阀打开，液体B流入容器。
网络3：当液位达到H时，即SL1=SL3=SL2=ON时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。
网络4：。
搅拌完毕后，打开放液阀门C。
当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
网络5：当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。
随后再将阀门A打开，如此循环下去。
网络6：在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。
2 液体自动混合系统的硬件设计2.1 硬件选型通过分析控制任务，如不考虑产量显示，则共需要5个数字量输入和7个数字量输出，CPU型号可以选择S7-200PLC的CPU224（本机上有14个数字量输入和10个数字量输出）。
由于系统需要显示灌装的灌数，产量上限为1600，可以使用4个带译码电路的BCD数码显示管显示灌装产量，这样就另外需要16点数字量输出。
可以使用2个数字量输出扩展模块EM22（DC24V）或使用一个数字量输入/输出混合扩展模块EM233(DI16/DO16*DC24V)。
SL1(L)、SL2(I)、SL3(H)为3个液位传感器，液体淹没时接通。
进液阀QO.1、QO.2分别控制A液体和B液体进液，出液阀Q0.3控制混合液体出液。
该系统所使用的输入输出设备的I/O分配如表2-1-1所示。
表2-1-1 输入和输出设备I/O分配表输入输出I1.0 启动按钮SB1 Q0.1 液体A电磁阀Y1I1.1 停止按钮SB2 Q0.2 液体B电磁阀Y2I1.2 低液面传感器SL1 Q0.3 混合液电磁阀Y4I1.3 中液面传感器SL2 Q0.0 搅动电动机接触器I1.4 高液面传感器SL3根据表2-1-1输入和输出设备及I/O点分配表画出图2-1-1 I/O主要接线图如下:启动按钮SB1、停止按钮SB2分别由I1.0和I1.1控制。
图2-1-1 I/O 接线图2.2 主电路的设计根据以上所选的CJX1-9，220V 型接触器、DZ47-63系列小型断路器、JR16B-60/3D 型热继电器和型号为Y90S-6/0.75KW 的电动机可画出其硬件电气原理图如图2-2-1所示。
其中本次设计中的混合液体搅拌由电动机M 启动。
带有短路保护、过载保护等，短路保护由FU 熔断器来实现保护功能，过载保护由FR 热继电器来实现其保护功能。
FRKMFU1QS图2-2-1主电路2.3 液体混合控制系统示意本设计为两种液体混合搅拌控制，其元件、要求如下：1.初始状态开始排放混合液体阀Y4打开延时10S后自动关闭2.启动操作按下启动按钮SB1，液体装置开始按以下顺序工作：（1）进液阀Y1打开，A液体流入容器，液位上升。
（2）当液位上升到SL2（I）处时，进液阀Y1关闭，A液体停止流入，同时打开进液阀Y2，B液体开始流入容器。
（3）当液位上升到SL3（H）处，进液阀Y2关闭，B液体停止流入，同时搅拌电动机开始工作。
（4）当搅拌电机定时搅拌20S后制动停止搅拌，同时Y4打开，开始放液，液位开始下降。
（5）当液位下降到SL1（L）处时，开始计时10秒后关闭放液阀Y4，自动开始下一个循环。
3.停止操作工作中，若按下停止按钮SB2，装置不会立即停止，而是完成当前工作循环后再停止。
如图2-4-1所示，S L1（L）、SL2（I）、SL3（H）为3个液位传感器，液体淹没时接通。
进液阀Y1、Y2分别控制液体A和液体B进液，出液阀Y4控制混合液体出液。
液体液体BSL3(H)SL2(I)SL1(L)图2-4-1 搅拌系统示意图3液体自动混合系统的软件设计3.1 PLC控制的相关流程图液体自动混合的控制是比较复杂的，要满足控制的要求，要不断处理各种定时信号。
液体混合动作的循环过程为：开阀门Y1-一关阀门Y1-开阀门Y2-关阀门Y2-搅拌一定时一放液体一定时一关阀门Y4-停止一个循环。
同时在程序设计过程中应遵循定时原则。
软件流程图，如图3-1-1所示。
图3-1-1程序流程图3.2 可编程控制器梯形图标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点1. 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。
2. 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3. 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。
4. 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。
5. PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
功能左边画输入、右边画输出。
根据流程图，分析画出梯形图如3-2-1所示。
Q0.1Q0.1T38Q0.0M0.0Q0.4Q0.2Q0.2I1.0I1.1M0.0M0.0M0.0Q0.2Q0.0I1.1I1.3网络1网络2网络3( )( ) ( )I1.4Q0.4M0.0Q0.0Q0.0Q0.0T37INTON 100msT37T38M0.0Q0.4I1.2T38Q0.4M0.0M0.1M0.1M0.1T38INTON 100msPTPT+100网络4网络5网络6网络7网络8Q0.4( )( )( )+100图3-2-1梯形图梯形图分析：1.初始状态当装置投入运行时，进液阀QO.1、QO.2关闭，出液阀QO.3 打开10秒将容器中的残存液体放空后关闭。
2.启动操作按下启动按钮SB1，液体装置开始按以下顺序工作：进液阀QO.1打开，A液体流入容器，液位上升。
当液位上升到SL2（I）处时，进液阀QO.1关闭，A液体停止流入，同时打开进液阀QO.2，B液体开始流入容器。
当液位上升到SL3（H）处，进液阀QO.2关闭，B液体停止流入，同时搅拌电动机开始工作。
当搅拌电机定时搅拌10S后制动停止搅拌，同时QO.3打开，开始放液，液位开始下降。
当液位不能下降到SL1（L）处时，开始计时10秒后关闭放液阀QO.3，自动开始下一个循环。
3.停止操作工作中，若按下停止按钮SB2，待整个循环进行到结束，即待灌内液体排完，切断Y4，不再接通Y1，停止Y1，停止工作。
4 系统调试4.1 系统模拟调试根据所设计的关于搅拌控制的梯形图，选用PLC的S7_200的仿真软件进行仿真。
具体步骤如下：1．首先把仿真软件的CPU更改为CPU226（点CONFIGURACION—TIPO DE CPU，然后点Accepter）2．导入梯形图3．点击运行4．进行调试观察仿真软件上的灯是否按照程序要求依次点亮，延时是否准确。
是就说明程序正确，不是就说明程序还存在问题。
4.2 系统联机调试PLC与上位计算机的通讯可以利用高级语言编程来实现，但是用户必须熟悉互连的PLC及PLC网络采用的通信协议，严格的按照通信协议规定为计算机编写通信程序，其对用户要求较高，而采用工控组态软件实现PLC与上位计算机之间的通讯，则相对简单，因为工控组态软件中一般都提供了相关设备的通讯驱动程序，西门子公司的S7系列PLC与工控组态软件、组态王之间可进行连接实现PLC与上位计算机之间的通讯。
下面介绍组态王6.5与S7-200 PLC 之间通讯的实现步骤。