液体自动混合装置的PLC控制毕业设计

毕业设计

液体自动混合装置的PLC控制

摘要：本文所介绍的多种液体自动混合装置是一种适用于工业环境下的新型通用自动控制装置。在本设计中采用了日本三菱公司FX系列FX2N可编程控制器，以三种液体的混合控制为例，将三种液体按一定比例进行混合，之后对液体进行搅拌，搅拌后加热，待加热到特定温度后从容器中流出，并实现整个控制系统的自动循环控制。在控制系统中通过装置中的液位传感器控制液体流量，温度传感器控制混合液体的温度，实现了对液体混合装置的控制。在设计中具体完成了PLC硬件设计和软件编程，并通过系统调试，达到自动混合液体的目的，提高了液体混合生产的自动化程度和生产效率，可以用于工业上液体混合及后期加工等，基本适合于工业生产要求，其便于维修和保养。

关键词：多种液体；混合装置；自动控制；PLC

Automatic liquid mixing device PLC control

ABSTRACT: This text is introducing at Counts Various Liquids Automatic to mix with PLC. The control system is a kind of new in general use automatic control device that be applicable to the industry environment, which uses FX series model FX2N PLC made by Mitsubishi Electric of Japan to complete the control of the device that used to mix the liquid. The design of the three liquid mixture in control as an example, is to a certain proportion by the three liquid mixture, after beat up the mixture, then calefaction the mixture, and form a circle. It through the process liquid level sensor to control liquid flux, have finished the hardware design of PLC and software programming, and debugged and tested the whole system. In conclusion, the device is capable of mixing the liquid automatically. The technique improves the automation extent of the liquid production line and productivity. It can use for the liquid on the industry mix with and the post-process and so on; basic suitable for the industry produces the request, easy operation, repair and maintenance.

Keywords: Variety Of Liquid ；Mixed Devices ；Automatic Control ；PLC

目录

1.绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2技术的发展趋势 (1)

1.3设计的目的 (2)

2.可编程控制器的基本结构及工作原理 (3)

2.1可编程控制器的基本结构 (3)

2.1.1中央处理器 (3)

2.1.2存储器 (4)

2.1.3输入/输出（I/O）模块 (4)

2.1.4编程器 (4)

2.1.5电源 (5)

2.2可编程控制器的工作原理 (5)

2.3可编程控制器的主要功能 (6)

2.4可编程控制器的主要特点 (6)

3.液体自动混合装置的PLC实现 (8)

3.1 液体混合装置示例 (8)

3.2 液体混合装置控制要求 (9)

3.3 PLC硬件的选择 (11)

3.4 PLC硬件的实现 (13)

3.4.1 机型选择 (13)

3.4.2 I/O点数分配 (14)

3.4.3液体混合装置I/O外部接线图 (14)

3.5 PLC软件的实现 (15)

3.5.1软件编程的基本知识 (15)

3.5.2液体自动混合装置控制程序 (16)

3.5.3控制梯形图 (18)

3.5.4语句表 (19)

4.结论 (20)

参考文献 (21)

致谢 (22)

外文翻译 (23)

附件 (52)

1.绪论

1.1课题背景

随着科学技术的迅猛发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中应用越来越广泛，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指标。在许多行业中，液体自动混合是必不可少的程序，也是其生产过程中十分重要的一部分。液体自动混合装置是将多种液体按先后顺序，按一定比例混合、加热后输出的生产装置。液体自动混合装置在很多行业中都很实用，在炼油、化工、制药等行业中是必不可少的工序。由于生产过程中的介质多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的物体，工作环境十分恶劣，不适合人工操作，加上现代工业生产要求，不断提高生产质量，缩短生产周期，降低生产成本等，其生产由以前简单的人工操作、机械化、半自动化向着自动化、智能化的方向发展，确保整个液体自动混合过程混合精确和控制可靠的要求。所以液体自动混合装置势必是现今制造行业中不可或缺的一部分。液体混合装置的控制系统由什么来控制？怎么控制？也成为工控行业中的一大难题。

1.2技术的发展趋势

当前，液体自动混合装置的控制方式有以下四种：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。下面就来简单介绍一下它们：（1）继电器控制该系统的控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中，根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护。系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。

（2）单片机控制单片机是一个超大规模的集成电路。结构上包括CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为工控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。但是，单片机是片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，它的硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。

（3）工业控制计算机控制工业控制计算机采用总线结构。各厂家产品兼容性强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。且其外部I/O接线一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如接线端