多种液体混合控制系统设计
多种液体混合装置控制系统的设计(1)
学号0814108《电气控制与PLC》课程设计（ 2008级本科）题目：液料自动混合装置控制系统设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：金武明指导教师：王宗刚职称：讲师完成日期: 2011 年 12 月 30 日一、设计目的及意义 (1)二、液料自动混合控制系统方案设计 (1)三、液料自动混合控制系统的硬件设计 (3)3.1总体结构 (3)3。
2元器件的选择 (5)3.3液位传感器的选择 (5)3.4 搅拌电机的选择 (5)3。
5电磁阀的选择 (6)3。
6 PLC的选择 (7)3。
7 PLC输入输出口分配 (8)3.8控制面板元件布置图 (9)3.9 PLC输入/输出接线设计 (10)四、软件系统 (11)4.1 程序流程图 (11)4.2 梯形图程序的总体结构图设计 (12)4。
3 语句表程序设计 (14)五、程序调试 (16)小结 (18)参考文献 (19)电气控制与PLC技术课程设计成绩评定表 (20)一、设计目的及意义在工艺加工最初，把多种原料在合适的时间和条件下进行加工得到产品，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，原来的液体混合装置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。
通过该课程设计使我得到了工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力.二、液料自动混合控制系统方案设计目前常用的控制系统有以下几种：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机和可编程控制器控制。
多种液体混合控制系统设计
题目背景与意义 ................. 1.1课题背景 ................ 1.2课题意义 ................ 设计题目介绍 ................... 2.1设计目的 ................ 2.2设计内容及要求 ..........系统设计方案 ................... 3.1 PLC 输入输出地址分配 3.2整体控制流程图 .......... 系统硬件设计 ................... 4.1 4.2 4.3 系统软件设计 系统仿真调试 6.1 6.2 63 64 6.5 S7-300 组态 .............4.1.1 S7-300特点….…4.1.2 S7-300工作过程 S7-300组成部件 ......... S7-300硬件组态步骤. WinCC 组态...触摸屏连接..变量定义「...... 显示界面设置 管理画面设置 扌报警画面设置 目录8 8 9 9 10 126.6 设置超限报警值为100,具体操作如图6-9。
67配方画面设置 ................................. 6.8趋势图画面设置 ............................. 心得体会 .......................................... 参考文献 .......................................... 12 12 13 14 14 8 附录15 161 题目背景与意义1.1课题背景在众多生产领域中，经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控，以往常采用传统的继电器接触控制，这种控制方式自动化程度不高，使用的硬件设备多，不易连接，可靠性差。
目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。
基于PLC的多种液体混合控制系统设计_毕业设计
毕业设计（论文）任务书基于PLC的多种液体混合控制系统设计摘要以两种种液体的混合灌装控制为例，将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到控制要求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备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，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。
设计采用西门子公司的S7系列去实现设计要求。
关键词：多种液体，混合装置，自动控制目录前言 (1)第1章多种液体混合灌装机控制系统设计 (3)1.1 方案设计 (3)1.2 方案的介绍 (3)第2章硬件电路设计 (5)2.1 总体结构 (5)2.2 液位传感器的选择 (6)2.3 搅拌电机的选择 (6)2.4 电磁阀的选择 (7)2.5 接触器的选择 (8)2.6 热继电器的选择 (8)2.7 PLC的选择 (8)2.8PLC输入、输出口分配 (10)2.9液体混合装置输入/输出接线 (10)第3章软件电路设计 (13)3.1程序框图 (13)3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (13)第4章系统常见故障分析及维护 (17)4.1系统故障的概念 (17)4.2 系统故障分析及处理 (17)4.3 系统抗干扰性的分析和维护 (18)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)前言为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。
在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
但由于这些行业中多是易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。
多种液体自动混合控制系统设计
多种液体自动混合控制系统设计液体自动混合控制系统可以应用于许多领域，例如工业生产，医疗设备，生物科技等。
设计一个多种液体自动混合控制系统时，需要考虑以下几个方面：传感器选择，控制算法设计，执行器选择，系统稳定性和安全性。
首先，传感器选择是系统设计的关键。
液体自动混合控制系统需要能够测量液体的温度、流量、压力和浓度等关键参数。
因此，需要选择适当的传感器来实现这些测量，并将测量结果反馈给控制系统。
其次，控制算法设计是液体自动混合控制系统的核心。
根据具体的应用场景和需求，可以选择不同的控制算法，如PID控制算法，模糊控制算法或模型预测控制算法。
控制算法将根据传感器的反馈信号来调节液体的混合比例或浓度，以达到预期的混合效果。
第三，执行器选择是液体自动混合控制系统中不可忽视的一部分。
根据混合液体的性质和混合要求，可以选择不同类型的执行器，如阀门、泵或搅拌器。
执行器将根据控制算法的指令来调节混合液体的流量和速度，以实现到达目标浓度。
其次，系统稳定性和安全性是一个多种液体自动混合控制系统设计过程中需要非常注意的方面。
稳定性是指系统在长时间运行下的可靠性和一致性，控制算法需要设计得稳定并能够适应不同的工作条件。
安全性是指系统在运行过程中能够避免发生意外，从而保证操作人员和设备的安全。
因此，在系统设计过程中需要考虑到一些防护装置和报警系统。
最后，设计师应该在系统实施前进行充分的测试和验证。
通过测试和验证，可以确保设计满足需求，并且能够在不同情况下保持稳定工作。
总之，多种液体自动混合控制系统的设计需要综合考虑传感器选择、控制算法设计、执行器选择、系统稳定性和安全性等方面。
只有全面考虑这些因素，才能设计出一个稳定可靠、安全高效的液体自动混合控制系统。
实验3—多种液体混合自动控制(精)
四、注意事项 （1）先将PLC的电源线插进PLC正面的电源孔中， 再将另一端插到220V电源插板。
（2）将电源开关拨到关状态，严格按I/O接线图接线 ，注意24V电源的正负不可短接，电路不要短路，否 则会损坏PLC触点。
五、思考题
增加循环功能，默认状态下可以循环，按 一下复位按钮，可以停止循环。试设计其梯 形图。
多种液体混合自动控制
课程：《激光设备控制技术》 院系：电子工程系 主讲人：蔡文明
多种液体混合自动控制
一、实验目的
1．了解多种液体自动混合控制系统的工作原理 2．掌握编制PLC程序的步骤和方法 3．熟悉PLC控制系统的接线 4．进一步培养解决问题的能力
二、设备及器件
配备FX3U-32MR型PLC的实训装置一套 SC-09电缆1根 电脑1台 GX Developer编程软件一套 多种液体自动混合模块一套
S0
M8002 X4 启动按钮 S20 X2 S21 X1 S22 T0 S23 X3 S22 T1 Y4 T1 K30 Y5 T0 K50 Y4 Y1 Y2 Y3
（2）按下启动按钮，电磁阀Y1、Y2打 开，注入液体A与B，液面高度为L2时 （此时L2和L3均为ON），停止注入 （Y1、Y2为OFF）。同时开启液体C的 电磁阀Y3（Y3为ON），注入液体C， 当液面升至L1时（ L1为ON），停止注 入（Y3为OFF）。开启搅拌机M，搅拌 时间为5秒。时间到电磁阀Y4开启，排 出液体，当液面高度降至L3时（L3为 OFF），Y4延时3秒关闭。按启动按钮 可以重新开始工作。
六、结论 包括体会、建议、遇到的问题，如何解决的。
ห้องสมุดไป่ตู้
液体混合I/O分配表
输入口 说明 输出口 说明
多种液体自动混合控制程序
一、控制要求
三．停止运行：
按下停止按钮SB2，在当前液体混合操作完 毕后，停止运行，回到初始状态。
二、动作分析及I依次为：
○ 电磁阀YV1打 开→电磁阀 YV1关闭、同 时YV2打开→
○ 电磁阀YV2关 闭、同时启动 搅拌机M→停 止搅拌机
M，同时电磁阀 YV3打开→电 磁阀YV3关闭。
第六节 多种液体自动混合控制程序
系统 示意图
一、控制要求
一．初始状态：
容器是空的，电磁阀 YV1、YV2、YV3、搅 拌机M均为OFF状态，液面传感器SQ1、 SQ2、SQ3 也均为OFF状态。
一、控制要求
二．起动运行：
按下起动按钮SB1，电磁阀YV1打开（为ON状态），注入液体A，达到一定高度 （SQ2为ON）时，电磁阀YV1关闭，同时电磁阀YV2打开，开始注入液体B，直到液 面传感器SQ1为ON状态，电磁阀YV2关闭，并启动搅拌机M，10s后停止搅拌，电磁 阀YV3打开，放出混合液体，当液面降到一定高度（SQ3为ON）时，再经5s电磁阀 YV3关闭，容器放空。
I/O点分配如下：
三、硬件接线图
四、梯形图
第10章多种液体混合装置控制
5.关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。
三、程序流程图
四、I/O分配
PLC地址（PLC端子） 电气符号（面板端子）
功能说明
多种液体混合装置控制
多种液体混合装置控制
一、工艺要求
二、控制要求
1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合 模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、 C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4， 搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液 体的混合，搅匀，加热等功能。
X00
SD
启动（SD）
X01
SL1
液位传感器SL1
X02
SL2
液位传感器SL2
X03
SL3
液位传感器SL3
X04
T
温度传感器T
Y00
YV1
进液阀门A
Y01
YV2
进液阀门B
Y02
YV3
进液阀门C
Y03
YV4
排液阀门
Y04
YKM
搅拌电机
Y05
H
加热器
主机COM、面板COM接电源GND
电源地端
主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、 接电源GND
七、程序设计
电源地端
面板V+接电源+241.检查实训设备中器材及调试程序。 按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的
接线，认真检查，确保正确无误。 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，
实验三 多种液体自动混合
实验四 多种液体自动混合一、实验目的1、 了解多种液体自动混合系统的工作原理。
2、 学会顺序控制的编程思想并会画顺序控制功能图。
3、 会编写多种液体自动混合控制的PLC 梯形图。
二、实验内容及步骤按照以下实验要求编制PLC 控制程序，并进行调试实验。
1. 控制原理：接线原理图实验板，拨动开关模拟传感器置1或复位2. 控制要求：初始状态容器是空的，Y1，Y2，电磁阀Y4和搅拌机M 均为OFF ，液面传感器L1，L2，L3均为OFF 。
启动操作按下启动按钮，开始下列操作：（1） 电磁阀Y1闭合（Y1=ON ），开始注入液体A ，至液面高度为L2（L3=ON ）时，停止注入液体A （Y1=OFF ），同时开启液体B 电磁阀Y2（Y2=ON ）注入液体B ，当液面高度为L1（L2=ON ）时，停止注入液体B （Y2=OFF ）。
（2） 停止液体B 注入时，开启搅拌机M （M=ON ），搅拌混合时间为5秒。
（3） 开始放出混合液体（Y4=ON ），至液体高度降为L3后，再经3s 停止放出（Y4=OFF ）。
液体混合循环进行，直到启动键被复位，在当前循环结束后循环停止，系统回到初始状态。
3. I/O 分配：4.实验步骤：（1）将实验箱线路接好，检查无误后，按下PLC适配板开关。
（2）编制PLC控制程序，将其下载到PLC中并运行。
（3）打开实验板开关，观察运行结果并调试程序。
三．实验说明及注意事项1．一定要接好线后，再打开PLC适配板开关，以防短路。
2．若发生线路松动的现象，需认真观察线路，弄清原理后方可动手接线。
3．不要按下板上的其他实验按钮开关。
四．实验用仪器工具1．计算机1台2．S7-200适配板1台3．多种液体自动混合实验板1台4．PC/PPI电缆1根5．220V交流电电缆1根6．连接导线若干五．实验前的准备写预习报告，画出顺序控制功能图，编写多种液体自动混合控制程序。
六．实验报告要求记录试验结果，并与预习报告比较，理解并会画顺序控制功能图。
PLC控制多种液体混合控制系统硬件电路设计
液位传 感器Leabharlann Ｐ Ｌ Ｃ主机 ３ 个
１台
监测液住 情况
控制 混料 过程
一 — — 婴 — — 歹 — — 鞠
一
Ｏ —
ｌ
— —
卜
撇
搬
轧ｌ
— — 凇
— — 翳
卜 珊
Ｖ２
搅拌 电机 厦配属接 触器
各 １台
充分混合 液体
就２ ，
的原料 自动混合系统 ，对于提 高劳动生产率具有重要的现实意 为断开 ，在 经过２ ０ ｓ 后，容器放空 ，混合液体 阀门Ｙ Ｖ ３ 关闭 ，接 义 。 着开始下一个循环操作。③停止操作 ：按下停止按钮后 ，要处理
停止按钮 Ｓ Ｂ ２
Ｓ Ｌ １液位传感器 Ｓ Ｌ ２液位传感器
Ｓ Ｌ ３ 液 位 传 感 器
Ｘ ２ Ｘ ３
Ｘ ４
电磁问 Ｙ Ｖ ３ 电机 Ｍ （ Ｋ Ｍ ）
Ｙ ２ Ｙ ３
表 ２ 液 体 混合 装置 输入 ／ 输 出地 址分 配
４ 液 体 混合 装置 输入 ／ 输 出接线
图 １液 体 混合 装置 示 意 图
输入， 输出接线图如图２ 。
Ｉ ｔ Ｘ －２ Ｎ ｌ 翻鼠
（ １ ） 所需 原 件 （ 表１ ）。
ｆ 主 要 原 件（ 控 制 执 行 部 分 ）
Ｉ
数 量
３个
作 用
黯 ｌ
控制 液体进 出
肼 攥 ∞ｌ
２ ２
电磁 阀
Ｍ为搅拌机。另外还有控制 电动机的１ 个交流接触器Ｉ （ ＝ Ｍ。所有这 些元件的控制部属于数字量控制 ，可以通过引线与相应的控制系
多种液体混合PLC课程设计
多种液体混合PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在液体混合控制中的应用；2. 掌握液体混合的基本概念，了解不同液体混合的比例计算；3. 学会使用PLC编程软件进行基本的程序编写和调试。
技能目标：1. 能够运用PLC技术设计简单的液体混合控制系统；2. 培养学生动手操作和团队协作能力，通过实际操作完成液体混合实验；3. 培养学生分析和解决实际问题的能力，对液体混合过程中的异常情况进行分析和处理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及PLC应用的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，了解液体混合在实际生活中的应用，认识到合理利用资源的重要性；3. 培养学生的创新意识和探索精神，鼓励学生积极思考，勇于实践。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，使学生更好地理解和掌握PLC在液体混合控制中的应用。
学生特点：本课程针对具有一定电子、电气基础知识的初中或高中学生，他们对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需具备丰富的PLC应用经验，注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握课程内容，培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，确保课程目标的实现。
将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理及结构介绍；- 液体混合的基本概念及比例计算方法；- PLC在液体混合控制中的应用案例分析。
2. 实践操作：- PLC编程软件的安装与使用；- 设计简单的液体混合控制程序；- 实际操作：使用PLC完成液体混合实验。
3. 教学大纲：- 第一阶段：PLC基本原理及液体混合概念的学习；- 第二阶段：PLC编程软件的学习与使用；- 第三阶段：设计并完成液体混合控制程序；- 第四阶段：实验操作与结果分析。
4. 教材章节：- 教材第3章：PLC的基本原理与结构；- 教材第4章：PLC编程方法；- 教材第5章：PLC在实际应用中的案例分析。
plc多种液体自动混合课程设计
plc多种液体自动混合课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作流程；2. 学生能掌握PLC在多种液体自动混合系统中的应用；3. 学生能了解并描述传感器、执行器等在自动混合过程中的作用；4. 学生能解释液体自动混合系统中涉及的数学模型和控制算法。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计和仿真；2. 学生能通过团队合作完成一个多种液体自动混合系统的设计与搭建；3. 学生能运用相关工具和仪器进行系统调试和故障排查；4. 学生能运用数据分析方法对自动混合系统的性能进行评估。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术及PLC应用的兴趣，提高学习积极性；2. 学生形成良好的团队合作意识，提升沟通与协作能力；3. 学生培养工程意识，关注实际应用中的技术问题，提高解决问题的能力；4. 学生认识到自动化技术在工业生产中的重要性，增强社会责任感和创新精神。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理和性能特点，结合教材相关章节，让学生了解PLC在现代工业控制系统中的应用。
2. PLC编程与仿真：讲解PLC编程语言和编程方法，指导学生使用编程软件进行程序设计和仿真，掌握基本编程技巧。
3. 液体自动混合系统设计：分析液体自动混合系统的组成、原理和数学模型，结合教材内容，引导学生学会系统设计和分析。
4. 传感器与执行器：介绍传感器、执行器在自动混合系统中的应用，让学生了解各类传感器和执行器的工作原理及选型方法。
5. 控制算法与系统调试：讲解液体自动混合系统中常用的控制算法，指导学生进行系统调试和性能优化。
6. 实践操作与案例分析：组织学生进行多种液体自动混合系统的搭建和调试，分析实际案例，提高学生动手能力和问题解决能力。
教学内容安排与进度：1. 第1-2课时：PLC基本原理与结构；2. 第3-4课时：PLC编程与仿真；3. 第5-6课时：液体自动混合系统设计；4. 第7-8课时：传感器与执行器；5. 第9-10课时：控制算法与系统调试；6. 第11-12课时：实践操作与案例分析。
多种液体自动混合PLC课程设计
多种液体自动混合PLC课程设计一、教学目标本课程旨在通过多种液体自动混合PLC项目的设计与实践，让学生掌握PLC的基本原理、编程技术和应用方法。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解PLC的工作原理、性能特点和应用领域；掌握PLC编程语言和调试技巧；了解自动混合系统的原理和组成。
2.技能目标：培养学生具备PLC编程和调试能力，能独立完成自动混合系统的设计和搭建；培养学生具备一定的创新能力，能针对实际问题提出合理的解决方案。
3.情感态度价值观目标：培养学生对PLC技术的兴趣和热情，提高学生动手实践和团队协作的能力；使学生认识到PLC技术在现代工业中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基本原理：PLC的概念、发展历程、工作原理和性能特点。
2.PLC编程技术：编程语言、编程步骤、程序调试和优化。
3.自动混合系统设计：系统原理、组成部分、设计方法和实施步骤。
4.典型应用案例分析：分析PLC在工业生产中的应用案例，了解PLC技术的实际应用价值。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解PLC基本原理、编程技术和自动混合系统设计的基础知识。
2.案例分析法：通过分析典型应用案例，使学生了解PLC技术的实际应用。
3.实验法：让学生动手实践，进行PLC编程和自动混合系统的设计与调试。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新能力和团队协作精神。
四、教学资源为了保证教学质量，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配备齐全的实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。
5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和交流平台。
多种液体自动混合PLC课程设计
多种液体自动混合PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在工业自动化中的应用。
2. 掌握液体自动混合系统中各传感器的工作原理及与PLC的连接方法。
3. 学会使用PLC编程软件，设计并实现多种液体的自动混合控制程序。
技能目标：1. 能够分析液体自动混合系统的工艺流程，明确控制要求和参数设置。
2. 能够运用PLC编程软件进行程序设计，实现液体比例的精确控制。
3. 能够对PLC控制系统进行调试和故障排查，保证系统稳定运行。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发学习热情，提高创新意识。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识，认识到自动化技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生运用PLC技术解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、电子和计算机基础知识，对新技术有较强的兴趣，具备一定的动手能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成液体自动混合PLC控制系统的设计与实现。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC的基本结构、工作原理及其在工业自动化中的应用。
- 液体自动混合系统的工艺流程、控制要求和关键参数设置。
- 常用传感器（如流量计、液位传感器等）的工作原理及其在液体自动混合系统中的应用。
2. 实践操作：- PLC编程软件的使用方法，包括程序编写、下载和调试。
- 液体自动混合系统中各传感器与PLC的连接和调试。
- 设计并实现液体比例控制程序，实现多种液体的自动混合。
3. 教学大纲：- 第一周：PLC基本原理及液体自动混合系统工艺流程学习。
- 第二周：常用传感器工作原理学习，传感器与PLC连接方法。
- 第三周：PLC编程软件学习，编写简单的控制程序。
- 第四周：液体自动混合系统PLC程序设计，调试与优化。
PLC多种 液体混合装置控制的设计
摘要本系统使用学校实验室中的三菱PLC的FX系列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；程序目录中文摘要 (Ⅰ)前言 (1)1、液体混合装置的原理及要求和任务 (2)1.1 原理 (2)1.2任务 (2)1.3要求 (2)2、基于PLC液体混合装置的硬件设计 (3)2.1液体混合装置图 (3)2.2外部接线图与操作面板 (4)2.3输入/输出装置 (5)3、基于PLC液体混合装置的软件设计 (6)3.1系统控制顺序功能图 (7)3.2系统控制梯形图 (8)结束语 (10)参考文献 (11)电气设备及元器件明细表 (12)前言在炼油、化工、制药等行业中, 多种液体混合是必不可少的工序, 组成部分。
以往常采用传统的继电器控制, 使用硬连接电器多, 可靠性差, 自动化程度不高。
当前国内许多地方的此类控制系统主要是采用DCS, 这是由于液位控制系统的仪表信号较多, 采用此系统性价比相对较好, 但随着电子技术的不断发展,PLC在仪表控制方面的功能已经不断强化。
用于回路调节和组态画面的功能不断完善, 而且PLC 的抗干扰的能力也非常强, 对电源的质量要求比较低。
目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造, 大大提高了控制系统的可靠性和自控程度, 为企业提供了更可靠的先进控制器对传统接触控制进行改造, 生产保障, 所以PLC在工业控制系统中得到了良好的应用。
基于PLC的多种液体混合控制系统设计
（2） 通 过 外 部 的 按 钮 SB1 进 行 系 统 启 动。当系统启动后，首先将电磁阀 YV1 打开， 液体 A 进行输入，当容器中的液位达到 SL2 处，将关闭电磁阀 YV1，停止液体 A 输入， 并且打开电磁阀 YV2。这时液体 B 进行输入， 当容器中的液位达到 SL3 处，将关闭电磁阀 YV2，停止液体 B 输入，与此同时打开电磁阀 YV3，这时液体 C 进行输入，当容器中的液位 达到 SL4 处，将关闭电磁阀 YV3。
（4）按下停止按钮，设备将处于停止状 态，在容器内，当前的循环周期与余下的循环 工作完成时，整个系统又开始回到初始状态。
根 据 以 上 的 工 艺 介 绍 和 研 究， 本 系 统 采 用 可 编 程 控 制 器（ 西 门 子 品 牌 的 S7-200 CPU226）进行多种液体混合控制系统的设计。
（3）当电磁阀 YV1、YV2、YV3 都关闭时， 液体已经在 SL4 处，这时启动容器内的搅拌机， 进行液体搅拌，搅拌机工作 60 秒后，停止液 体搅拌。这时打开液体排出阀 YV4，液体开
图 1：上位机设计仿真图
始排出容器，这时容器内的液位正在下降，当 液位下降到 SL1 限位开关处，表示液体基本 排空，将液体阀 YV4 关闭后 20 秒后，然后开 始操作的下一个周期。
统采用西门子 S7-200 可编程控制
器 进 行 硬 件 设 计， 采 用 顺 序 控 制
的 方 法 进 行 软 件 程 序 的 编 写， 同
时采用组态王软件对上位机进行
设 计， 仿 真 模 拟 了 系 统 运 行， 达
到设计的控制要求。
【关键词】液体混合 S7-200 上位机
由于计算机技术以及自动控制理论的发 展，在现场通讯技术日趋成熟的条件下，可编 程控制器作为微型处理器得到了广泛应用。该 控制器设计小巧，使用方便，性能较好，可靠 性能也比较高并且维护比较方便。在工业现场， 在目前工业现场能很好的解决现场各种各样复 杂的工艺控制问题。
plc课程设计(多种液体自动混合装置的PLC控制)
摘要随着社会的不断发展和科学技术的不断提高，各种工业自动化不断升级，尤其是在工业上PLC的应用越来越广泛。
其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统，其中多种原材料混合再加工，在工业上常常可见。
本次设计课题为“基于PLC的多种液体混合控制设计”，此设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程。
此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，主电路，梯形图，流程图，指令表，接线图，程序分析等, 经过多次修改和调试，最终实现题目要求。
设计采用三菱FX2N-48PLC去实现设计要求。
关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合装置目录第一章概述1.1课题背景随着社会科学技术的不断发展，自动控制在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。
在许多行业中，多种液体自动混合装置是必不可少的，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
由于在某些生产要求中，要求系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作所难以实现的。
所以为了达到生产要求，特别是要实现多种液体自动混合的目的,多种液体自动混合装置势必就是摆在我们眼前的一大课题。
随着PLC控制器的不断发展和计算机技术的不断提高，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。
设计的多种液体混合装置利用PLC可编程控制器可实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、自动化程度，适合相关工业生产的需要。
1.2课题的意义与发展方向在工业生产中，把多种原料在合适的时间和条件下进行需要的加工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。
PLC一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起。
多种液体混合控制系统设计
多种液体混合控制系统设计
液体混合控制系统可以应用于化工、制药、食品等领域，实现多种液体的混合控制。
下面介绍一种液体混合控制系统的设计。
系统组成：
液体混合控制系统由液体储罐、电动搅拌器、流量计、液位传感器、压力传感器、温度传感器、控制器等组成。
其中，液体储罐用于存放液体原料，电动搅拌器用于混合液体，流量计、液位传感器、压力传感器、温度传感器用于感知液体参数，控制器用于控制液体混合过程。
设计思路：
1. 液体储罐的设计：液体储罐应具备密封性、耐腐蚀性、耐压性等特点。
储罐顶部应设置进料口和出料口，同时应对储罐底部设置排液阀。
2. 电动搅拌器的设计：电动搅拌器应选用高效节能的电动机，并且应具备耐腐蚀性和耐磨损性。
搅拌器应采用切割式或框式搅拌方式，以确保混合效果。
3. 流量计的设计：流量计应根据液体的流量要求选用相应的流量计，同时应具备精度高、可靠性强等特点。
4. 液位传感器的设计：液位传感器应采用超声波传感器或者雷达传感器，以确保液体溢出或液位过低的情况不会发生。
5. 压力传感器的设计：压力传感器应选用可靠性高、精度高的传感器，以确保液体压力的精确监测。
6. 温度传感器的设计：温度传感器应选用高精度、响应速度快的传感器，以监测液体的温度变化。
7. 控制器的设计：控制器应考虑到混合液体的比例、搅拌时间、流量等参数进行控制，同时还应具备自动化控制的功能。
总结：
液体混合控制系统应根据液体的特性，选用合适的设备和传感器，并且结合控制器实现自动化控制，从而确保液体混合过程的精确控制。
多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文
多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文一、《多种液体自动混合装置的PLC控制毕业设计论文》本论文主要研究和探讨多种液体自动混合装置的PLC控制系统设计。
随着工业自动化的不断发展，液体的精确混合成为了许多工业生产过程中的关键环节。
多种液体自动混合装置作为一个高效、精确的液体混合解决方案，已经在多个领域得到广泛应用。
本文将从系统设计、PLC控制系统构建、程序设计等方面，对多种液体自动混合装置的PLC控制系统进行详细的阐述和探讨。
在现代工业生产过程中，液体的精确混合是一项至关重要的技术。
这不仅关乎产品质量，还涉及到生产效率和成本控制。
开发一种高效、精确的液体自动混合装置具有重要的实际意义。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种先进的工业控制装置，具有高度的灵活性和可靠性，被广泛应用于各种工业控制系统中。
本文将研究如何将PLC控制系统应用于多种液体自动混合装置中，以提高混合精度和效率。
多种液体自动混合装置主要由液体供应系统、混合系统、控制系统等部分组成。
液体供应系统负责提供需要混合的各种液体；混合系统则负责将各种液体进行混合；而控制系统则是整个装置的核心，负责控制液体的供应和混合过程。
在本设计中，我们将采用PLC作为控制系统的核心。
PLC控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器等部分组成。
PLC控制器是系统的核心，负责接收传感器信号，并根据预设的程序输出控制信号；触摸屏则用于显示混合过程的各种参数和状态，以及进行人工操作；传感器用于检测混合液体的各种参数，如液位、温度、浓度等；执行器则负责执行PLC控制器的控制命令，控制液体的供应和混合过程。
PLC控制系统的程序是系统的灵魂，它决定了系统的运行方式和性能。
在程序设计阶段，我们需要根据混合液体的要求和工艺过程，设计合适的控制算法和逻辑。
还需要考虑系统的安全性和稳定性。
在本设计中，我们将采用模块化程序设计方法，将系统划分为多个模块，每个模块负责一部分功能，这样不仅可以提高程序的清晰度，还可以方便后期的维护和修改。
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目录1 题目背景与意义 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)2 设计题目介绍 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计内容及要求 (2)3 系统设计方案 (3)3.1 PLC输入输出地址分配 (3)3.2 整体控制流程图 (3)4 系统硬件设计 (5)4.1 S7-300组态 (5)4.1.1 S7-300特点 (5)4.1.2 S7-300工作过程 (5)4.2 S7-300组成部件 (5)4.3 S7-300硬件组态步骤 (6)5 系统软件设计 (7)6 系统仿真调试 (8)6.1 WinCC组态 (8)6.2 触摸屏连接 (8)6.3 变量定义 (9)6.4 显示界面设置 (9)6.5 管理画面设置 (11)6.6 报警画面设置 (11)设置超限报警值为100，具体操作如图6-9。
(11)6.7 配方画面设置 (12)6.8 趋势图画面设置 (13)7 心得体会 (13)8 参考文献 (14)附录 (15)1 题目背景与意义1.1 课题背景在众多生产领域中，经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控，以往常采用传统的继电器接触控制，这种控制方式自动化程度不高，使用的硬件设备多，不易连接，可靠性差。
目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。
1.2 课题意义在炼油、化工、制药等行业中，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。
但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。
另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。
所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料的自动控制程序就显得尤为重要。
对于本课题来说，液体混合控制部分是一个较大规模工业控制系统的改造升级，控制装置需要根据企业和设备现况来构成并需尽量用以前系统中的元器件。
对于人机交互方式改变后系统的操作模式应尽量和改造前的相似，以便于操作人员快速掌握。
从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量。
系统的可靠性要高，人机界面友好，应具备数据储存和分析汇总的能力。
2 设计题目介绍2.1 设计目的PLC课程设计是学习电厂开关量控制技术的重要实践环节，其目的是通过课程设计的实践，使学生巩固和深化对相关专业理论知识的理解；培养学生运用所学知识和技能，配合相关技术资料的查阅，独立分析和解决生产实际中有关工业控制实际问题的能力；进一步提高学生对PLC控制系统分析、设计的能力。
要求学生了解可编程控制器的原理、硬件结构；掌握基本的编程语言；掌握系统硬件配置的方法与步骤；掌握PLC软件编程与调试的操作方法与步骤。
2.2 设计内容及要求利用西门子S7-300PLC ，组态软件Wincc Flexible，触摸屏，交换机及外围的相关低压电器，组成控制系统，根据项目要求，编写相关程序，完成相应的功能，组态人机界面，能够进行模拟仿真。
具体要求：(1)制作画面模板，在模板画面中显示“多种液体混合控制系统”和日期时钟。
(2)先组态两个画面，一个为主画面，一个为系统画面。
两画面之间能进行切换。
(3)在系统画面中作出两种液体混合的系统图。
(4)A液体与B液体的数值可在0～99进行设置。
液体总量为A与B液体的总和，为计算结果。
(5)通过HMI可对模拟液体混合实现手动和自动控制。
手动控制时，按下A 阀就进A液体，松开就停止；B阀与出料阀类似。
设定A液体设定值、B液体设定值，若容器为空，可进行自动控制。
如A液体设定值为15，B液体设定值为27，切换到自动控制时则先打开A阀进A液体到15停止，再接着进27的B液体；当容器中总液体数量达到42时，B液体停止流入，打开出料阀开始流出到空后再循环。
(6)容器中的液体可动画显示，并通过棒图刻度标记当前数值。
(7)为了显示流畅的液位动画，可通过PLC编写每秒加1或减1的程序，然后把PLC与flexible做好连接（模拟显示）。
(8)组态若容器中的液位超过100时产生一个液位偏高的报警。
(9)组态报警画面，并能实现系统画面之间的切换。
(10)组态一个用户组“班组长”和一个用户名“user1“，“user1”属于“班组长”用户组，“user1”的密码为“000”。
“班组长”用户组的权限为操作和“输入Ａ设定值”。
然后在系统画面中的A液体设定值设定安全权限。
即一般用户不能进行A液体设定值的设定，用户“user1”可以进行设定。
(11)组态一个用户视图画面，要求该用户名作登录按钮与注销按钮，能显示当前用户名。
能与系统画面进行切换。
(12)组态趋势视图画面，能显示容器中液体总量的数据趋势曲线。
能与系统画面进行切换。
(13)建立配方，能实现液体A设定值、液体B设定值的各个配方。
并建立配方画面运行。
能与系统画面进行切换。
3 系统设计方案输入元件输入地址输出元件输出地址开始按钮SB1 I0.0 电动机驱动Q0.0停止按钮SB2 I0.1 电磁阀Y1打开Q0.1液位L1 I0.2 电磁阀Y2打开Q0.2液位L2 I0.3 电磁阀Y3打开Q0.3液位L3 I0.43.2 整体控制流程图本设计是通过外围的开关及信号的操作，模拟两种液体混合控制系统在进液混合过程中各个阀门及搅拌机的状态，以液位高度为对象编写程序，程序顺控为：按下启动按钮，控制A液体进料的阀门Y1打开，开始注入液体A；当液位高度达到设定值L2时，阀门Y1关闭，停止注入A液体；同时，控制B液体进料的阀门Y2打开，开始注入液体B；当液位高度达到设定值L1时，阀门Y2关闭，停止注入B液体；同时，开启搅拌机M，搅拌60秒，搅拌结束后，控制混合液体排出的阀门Y3打开，开始排出混合液体，当液位高度到达L3时，延时2秒后阀门Y3关闭，混合液体排放完毕。
同时A液体注入，开始循环。
按下停止按钮，所有操作都停止，须重新启动。
图3-3 总体流程图4 系统硬件设计4.1 S7-300组态S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。
其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
4.1.1 S7-300特点（1）循环周期短、处理速度高（2）指令集功能强大（包含350多条指令），可用于复杂功能（3）产品设计紧凑，可用于空间有限的场合（4）模块化结构，设计更加灵活（5）有不同性能档次的CPU模块可供选用（6）功能模块和I/O模块可选择（7）有可在露天恶劣条件下使用的模块类型4.1.2 S7-300工作过程（1）PLC采用循环执行用户程序的方式。
OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。
（2）在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB,SFB,FC或SFC)。
（3）循环程序处理过程可以被某些事件中断。
（4）在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区（在CPU的系统存储区）。
4.2 S7-300组成部件S7-300单机架硬件组态最多配置8个扩展模块：（1）导轨（Rail）S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线）（2）电源模块（PS）将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。
输出电流有2A、5A、10A三种。
正常：绿色LED灯亮过载：绿色LED灯闪短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动恢复）（3）CPU模块各种CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接口。
CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）（4）信号模块（SM）数字量输入模块：24V DC，120/230V AC数字量输出模块：24V DC，继电器模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶模拟量输出模块：电压，电流（5）功能模块(FM)功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。
（6）接口模块(IM)接口模块用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。
S7－300通过分布式的主机架和3个扩展机架，最多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。
（7）通讯处理器(CP)扩展中央处理单元的通讯任务，提供的连网能力。
本次课程设计我所做的硬件组态的参数如图表4-1所示：表4-1 硬件组态序号名称型号序列号1 PS PS 3075A307-1EA01-0AA02 CPU315F-2PNIDP315-2FJ14-0AB034 DI/DO DI16/DO16x24v/0.5A323-1BL00-0AA05 AI/AO AI4/AO2x8/8Bit334-0CE01-0AA0添加OB1。
在新建好的工程中添加SIMATIC 300站点，如图4-1所示：图4-1 SIMATIC 300站点的建立建立好SIMATIC 300站点后在硬件里面开始添加机架，为添加硬件组态做准备，完成机架的添加后，就进入本次设计西门子S7-300硬件组态，选用的与外部设备型号相对应的电源模块（PS）、CPU模块、信号模块（SM）、功能模块(FM)、接口模块(IM)、通讯处理器(CP)，如图4-2所示。
图4-2 西门子S7-300硬件组态设置完成以后双击OB1进入工程里，进行程序的编写即可。
5 系统软件设计利用S7-300编程，在 OB1里面编写梯形图程序。
（详见附录）6 系统仿真调试6.1 WinCC组态打开wincc组态软件，新建一个空项目，选择合适的显示屏，设置完成后如图6-1所示。
图6-1 工程配置图6.2 触摸屏连接创建工程以后，还要建立仿真软件与显示屏之间的联系，可以点击连接属性，找到触摸屏的IP地址，然后进行相关的设置，如图6-2所示。
图6-2 触摸屏连接图6.3 变量定义仿真之前，需要定义变量和地址，方便添加插件的时候调用，然后实现相关的功能，把定义的变量与按钮进行连接，实现相关功能的显示，如图6-3所示。
图6-3 定义变量6.4 显示界面设置根据设计要求，制作画面模板，在模板画面中显示“多种液体混合控制系统”和时钟日期（如图6-4）；再创建两个画面，一个为主画面（如图6-5），一个为系统画面（如图6-6）。
两画面之间能进行切换。