PLC课程设计报告液体混合

技术师学院天河学院《PLC课程设计》报告

液体混合装置控制的模拟

系别电气工程系

班级本电气113

学号 13

学生黄奕谋

指导老师吴巧媚

组员周景彬林学辉

2013年9月

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

摘要 (2)

第一章概述 (4)

1.1课题容 (4)

1.1.1选题的目的 (4)

1.1.2课程设计的意义 (4)

1.2设计过程 (4)

1.3系统主要功能 (4)

第二章系统硬件电路设计 (5)

2.1系统控制要求 (5)

2.2混合装置基本组成 (6)

2.3液体混合装置运行流程分析 (6)

2.4 PLC I/O点分配表及外部硬件接线图 (7)

2.4.1系统I/O点分配表 (7)

2.4.2 PLC外部硬件接线图 (7)

第三章系统软件程序设计 (8)

3.1液体混合控制程序顺序结构图 (8)

3.2程序设计与系统调试 (9)

3.3源程序代码 (9)

3.3.1程序梯形图LAD (9)

3.3.2程序指令表STL (11)

第四章课程设计体会 (13)

参考文献 (13)

第一章概述

1.1课题容

1.1.1选题的目的

借助实验设备熟悉工业生产过程中PLC的应用，进一步了解所学可编程控制器的原理及应用，熟悉其编程方式。两种液体的混合装置的控制更常见于工业生产过程中，尤其在化工工业中多常见，便于学有所用。

1.1.2课程设计的意义

了解常用电气控制装置的设计方法、步骤和设计原则。学以致用，巩固课本知识。通过训练，使我们初步具有设计电气控制装置的能力，从而培养了独立工作和创造的能力。而且用PLC进行开关量控制的实例很多，在冶金、纺织、机械、化工、铁路的行业几乎都需要用到它，如机床电控、食品加工、电梯、自动化仓库等方面的逻辑控制，都广泛应用PLC来取代传统的继电器控制。本次设计是将PLC用于两种液体混合装置的控制，对学习和实用是很好的结合。

1.2设计过程

利用西门子S7-200设计两种液体的混合装置控制系统。需要了解该液体混合工艺流程，首先需列出该程序的I/O分配表，然后画出该程序的流程图，绘制PLC外部接线图，最后编写、调试梯形图或语句表，发现问题并逐步改善。

1.3系统主要功能

按下启动按钮SB1，装置投入运行时，自动排空容器液体，20秒后，开始按比例混入两种不同的液体。当混合液体到达一定的容量时，搅匀电机开始搅匀两种液体，6秒后电机停止搅动并排出混合液体。当按下停止按钮时停止所有工艺。

第二章系统硬件电路设计

2.1系统控制要求

如图2-1所示为两种液体混合装置的结构示意图。SL1、SL2、SL3为液面传感器，液面淹没时接通，两种液体（液体A、液体B）的流入和混合液体的流出分别由电磁阀门YV1、YV2、YV3控制，YKM为搅匀电机。

图2-1 两种液体混合装置结构示意图

控制要求：

1、初始状态：当装置投入运行时，容器为放空状态。

2、启动操作：按下启动按钮SB1，装置投入运行时，液体A、B阀门关

闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭：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，搅动电机开

始搅动。搅动电机工作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。

3、停止操作：当按下停止按钮，所有工序停止操作。

2.2混合装置基本组成

1、液体混合罐：为液体混合装置的主体，提供两种液体进行混合所需空间。

2、输液管道：三条带有电磁阀的输液管道与混合罐连接，在不同时间将需要混合的两种液体输入罐以及输出混合后的液体。

3、液面传感器：作为不同液体输入量的进行控制的主要器件，根据需要对液面传感器器做相应的调整可满足不同比例的液体进行混合。

4、电动机：通过传动轴连接罐搅拌叶片为搅匀混合液体提供动力。

2.3液体混合装置运行流程分析

在系统进入运行状态后，启动定时器同时打开混合液体阀门YV3。当到达定时器所规定时间后，混合液体阀门YV3关闭、液体A阀门YV1打开，液体A输入容器。当容器液面到达传感器SL3时SL3接通，但不引起系统其它控制或被控制装置的动作。当液面到达传感器SL2时，此时系统要完成的工作是关闭阀门A，同时打开液体B阀门YV2将液体B输入容器。当液面到达传感器SL1时则说明液体的输入工序完成，系统需要关闭液体B阀门YV2，启动搅匀电机，同时还要启动定时器以控制搅匀电机的工作时间。搅匀电机停止工作后需要打开混合液体阀门YV3输出混合液体，容器液面下降会依次使液面传感器SL1、SL2由接通变为断开，但不引起系统其它控制或被控制装置的动作。在液面下降到传感器SL3时，SL3也由接通变为断开，此时SL3才引起系统的动作，即启动定时器，在定时时间完成液体放空并关闭阀门YV3。若系统未接到停止指令，则系统将进入下一个循环工作。