多种液体混合装置控制设计

多种液体混合装置控制设计

摘 要

在很多行业的工业现场都有多种液体混合装置的精确控制需要，本次设计以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合液体输出容器。并形成循环状态。针对液体混合装置系统不同的工作状态及动作的相连性，进行相应的动作控制输出，从而达到精确的自动控制。

本次设计采用OMRON公司的CPM2AH型PLC为载体，通过对方案选择，I/O分配，工作过程分析，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明, 并经过多次修改和调试，最终实现题目要求。

关键字：多种液体自动混合 自动控制 PLC

I

多种液体混合装置控制设计 目 录

引 言.............................................................................................................................. 1 一、课题背景................................................................................................................ 2

1.1、课题背景........................................................................................................ 2 1.2、研究目的和意义............................................................................................ 2 二、多种液体混合控制系统设计................................................................................ 3

2.1、设计原则........................................................................................................ 3 2.2、控制方式的介绍及选择................................................................................ 3 三、控制系统的I/O接线设计 .................................................................................... 5

3.1、多种液体混合装置I/O分配表 ............................................................. 5 3.2、多种液体混合装置接线设计图............................................................. 6

四、软件设计................................................................................................................ 7

4.1、程序设计指导流程图：......................................................................... 7 4.2、梯形图：................................................................................................. 8 4.3、助记符：................................................................................................. 9

五、控制系统的工作详细分析.................................................................................. 10

5.1、各元件工作条件分析: ......................................................................... 10 5.2、控制系统的工作过程分析：............................................................... 10

六、尚未涉及的情况及问题...................................................................................... 11 七、专题设计总结...................................................................................................... 12 八、致 谢.................................................................................................................... 13 九、参考文献.............................................................................................................. 13

II

多种液体混合装置控制设计

设计任务及控制要求

F2 F1 物料A F3 L1 温度传感器 L2 加热器 L3 物料B 物料C F3 搅拌电机

初始状态

容器是空的，电磁阀F1、F2、F3、F4，搅拌电机M，液面传感器L1、L2和L3，加热器和温度传感器均为OFF。 物料自动混合控制

按下启动按钮，开始下列操作。

电磁阀F1开启，开始注入物料A，至高度L3时，关闭阀F1，同时开启电磁阀F2，注入物料B，至高度L2时，关闭阀F2，同时开启电磁阀F3，注入物料C，当液面上升至L1时，关闭F3。

停止物料C注入后，启动搅拌电动机M，使A、B、C三种物料混合10S，同时启动加热器加至设定温度。

10S后停止搅拌，开启电磁阀F4，放出混合物料，当液面高度下降至L3后，再经过5S关闭阀F4。

III

多种液体混合装置控制设计 停止操作

按下停止按钮，在当前过程完成以后，再停止操作，回到初始状态。

IV

多种液体混合装置控制设计 引 言

所谓PLC软件编程，实际就是在PC机的平台上，在Windows操作环境下，用软件来实现PLC的功能，也就是说，PLC是一种基于PC机开发结构的控制系统，它具有PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换全功能的PLC过程控制器。PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期，可靠的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。

PLC的应用领域目前不断扩大，并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。PLC的技术发展除了小型化、超高速，大容量存储器，多CPU，多任务并行运行外，PLC的开放性更大，通信联网能力更强，集成化软件更优。标准化的IEC61131-3PLC编程语言已被众多PLC厂商所接受，其推广速度越来越快。PLC的应用范围将更广。

20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。

20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编控制器已步入熟阶段。

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