1、三種液體混合裝置控制設計三種液體混合裝置控制設計制作人：朱輝錦制作人：朱輝錦 郭偉郭偉 高強（高強（14組）組）制作班級：電氣系自動化制作班級：電氣系自動化1421 制作時間：制作時間： 2015年年12月月6日日三種液體混合裝置控制設計三種液體混合裝置控制設計摘摘 要要 在很多行業(yè)的工業(yè)現(xiàn)場都有多種液體混合裝置的精確控制需要，本次設計以三種液體混合為例，將三種液體按一定的比例混合，在電動機攪拌后要達到一定的溫度才能將混合液體輸出容器。并形成循環(huán)狀態(tài)。針對液體混合裝置系統(tǒng)不同的工作狀態(tài)及動作的相連性，進行相應的動作控制輸出，從而達到精確的自動控制。 本次設計采用OMRON公司的CPM2AH型P

2、LC為載體，通過對方案選擇，I/O分配，工作過程分析，梯形圖，指令表，接線圖，電氣原理圖及情況說明, 并經過多次修改和調試，最終實現(xiàn)題目要求。 關鍵字：多種液體自動混合 自動控制 PLC 引言 在煉油、化工、制藥、飲料等行業(yè)中,兩種液體的混合是必不可少的工序, 而且也是其生產過程中十分重要的環(huán)節(jié)。但由于目前這些行業(yè)多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質, 以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣, 不適合人工現(xiàn)場操作。另外, 生產要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點, 這也是人工操作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以，為了幫助相關行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)液體混合的自動控制, 從而達到準確、高效地混合液體

3、的目的，液體混合自動配料便成為擺在當前的一大課題。目目 錄錄 引言 一、課題背景 二、課題設計任務及控制要求 三、軟件設計 3.1、程序設計指導流程圖 3.2、程序梯形圖 四、控制系統(tǒng)的I/O接線設計 4.1、多種液體混合裝置I/O分配表 4.2、多種液體混合裝置接線設計圖 五、控制系統(tǒng)的工作詳細分析六、尚未涉及的情況及問題七、專題設計總結一、課題背景 隨著科學技術的猛速發(fā)展，自動控制技術在人類活動的各個領域中的應用越來越廣泛，它的水平已成為衡量一個國家生產和科學技術先進與否的一項重要標志。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的程序，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。 但由

4、于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質，以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場操作。另外，生產要求該系統(tǒng)要具有配料精確、控制可靠等特點，這也是人工操作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以為了幫助相關行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體自動混合的目的,液體自動混合配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。 隨著計算機技術的發(fā)展，對原有液體混合裝置進行技術改造，提出數(shù)據(jù)采集、自動控制、運行管理等多方面的要求。設計的多種液體混合裝置利用可編程控制器實現(xiàn)在混合過程中精確控制，提高了液體混合比例的穩(wěn)定性、運行穩(wěn)定、自動化程度高，適合工業(yè)生產的需要。溫度傳感器溫度傳感器加熱器加熱器L1L2L3M 攪 拌

5、 電機物料CF3物料B物料AF1F4二、課題設計任務及控制要求二、課題設計任務及控制要求初始狀態(tài)初始狀態(tài)容器是空的，電磁閥F1、F2、F3、F4，攪拌電機M，液面?zhèn)鞲衅鱈1、L2和L3，加熱器和溫度傳感器均為OFF。物料自動混合控制物料自動混合控制按下啟動按鈕，開始下列操作。電磁閥F1開啟，開始注入物料A，至高度L3時，關閉閥F1，同時開啟電磁閥F2，注入物料B，至高度L2時，關閉閥F2，同時開啟電磁閥F3，注入物料C，當液面上升至L1時，關閉F3。停止物料C注入后，啟動攪拌電動機M，使A、B、C三種物料混合10S，同時啟動加熱器加至設定溫度。10S后停止攪拌，開啟電磁閥F4，放出混合物料，當

6、液面高度下降至L3后，再經過5S關閉閥F4。停止操作停止操作 按下停止按鈕，在當前過程完成以后，再停止操作，回到初始狀態(tài)。三、軟件設計3.1、程序設計指導流程圖、程序設計指導流程圖：3.2、程序梯形圖、程序梯形圖否是開始開啟F1,注入物料A液位到L3時，關閉F1同時開啟F2,注入物料B液位到L2時，關閉F2同時開啟F3,注入物料C液位到L1時，關閉F3同時開始攪拌和加熱液面下降至L3時，再經過5s后關閉F4攪拌20s后，開啟F4放出混合物停止按下結束四、控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的I/O接線設計接線設計4.1、多種液體混合裝置、多種液體混合裝置I/O分配表分配表輸 入輸 出啟動開關SB10.00電磁閥

7、F110.00停止開關SB20.01電磁閥F210.01液位傳感器L10.02電磁閥F310.02液位傳感器L20.03攪拌電動機10.03液位傳感器L30.04加熱器H10.04溫度傳感器T0.05電磁閥F410.05MDC24VTL3L2L1SB1SB2.0.000.010.020.030.040.05COM10.0010.0110.0210.0510.0410.03COMCPM2AHF1F2HF3AC220VF44.2多種液體混合裝置接線設計圖多種液體混合裝置接線設計圖五、控制系統(tǒng)的工作詳細分析控制系統(tǒng)的工作詳細分析對于電磁閥F1來講，當液面未到達L3,且電磁閥F4關閉時才工作。（為什么

8、要電磁閥F4呢？原因是液面未到達L3時也有可能是在放出混合物）。對于電磁閥F2來講，當液面高過L3但液面未到達L2,且電磁閥F4關閉時才工作。（F4關閉原因與上面類似）。對于電磁閥F3來講，當液面高過L2但液面未到達L1,且電磁閥F4關閉時才工作。（F4關閉原因與上面類似）。對于電動攪拌機來講，僅當液面到達L1時工作10s。對于加熱器來講，當液面到達L1時，在攪拌機工作期間溫度未達到時工作。對于電磁閥F4來講，攪拌停止時開始工作，當液面下降至L3時，啟動定時5s開始工作。六、尚未涉及的情況及問題尚未涉及的情況及問題（1）由于試驗設備的限制，大量的前期工作我們并沒有涉及到，如傳感器型號，電磁閥的

9、性能，電動機的轉速，加熱器的功率等等各個方方面面我們并沒有做。而這些又是實際中首先要花大量時間去做的事情。因為它們的選擇直接決定了PLC在系統(tǒng)中的控制是否能達到預期要求的外在條件。(2）由于試驗設備的限制，只能制作成手動的控制裝置，與實際根據(jù)液壓傳感器來自動控制裝置的試驗現(xiàn)象相差較大，到達指定液位時裝置就自動變化的現(xiàn)象可能有時不太明顯觀察。 （3)隨時停止工作：在設過程中，為了簡化操作過程，對PLC未加裝強制停止按鈕，突發(fā)情況不能強制停止。七、專題設計總結七、專題設計總結通過這次PLC專題設計實踐。我們學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知識的撐握都是理論上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序用到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。這樣，我就只能一個一個問題的去解決，通過查閱資料和隊員的相互討論，一次一次的調試程序，最后達到設