工业通信技术课程设计报告 基于混合溶液

电子通信工程系

工业通信技术课程设计报告

设计题目 基于PLC控制的溶液混合课程设计

专 业 电子信息

一、引言

本设计基于采用可编程序控制器（PLC）的设计方案，实现对液体混合搅拌的控制。以PLC S7-200为主要控制器。根据搅拌设备的功能特性、运作顺序等，设计中可选用电磁阀、时间继电器来实现液体的流入和时间上的延时，从而满足其控制要求。

根据控制要求，可以看出此程序是一个很典型的顺序控制问题。这样就可以先按照搅拌设备的先后运行顺序画出相应的顺序功能图，然后在根据顺序功能图画梯形图，然后根据梯形图写出指令表。

二、设计目的

1. 了解组态软件, 对 PLC 控制的计算机仿真设计有一个概念性的认识。 2．学习 FPWIN-GR 软件的使用，掌握用梯形图编写 PLC 程序及程序的调试方法。 3．熟悉两种溶液混合控制的 PLC 编程及调试 。4. 通过本次课程设计掌握PLC控制，并学会用

PLC来完成一些简单的设计，并能够对学过的梯形图和指令表知识加以熟练运用。了解PLC控制在化工方面的应用。

三、设计要求

本设计设计为两种溶液混合搅拌控制，其元件、要求如下：

该系统有三个液面传感器：L1为高液面传感器，L2为中液面传感器，L3为低液面传感器。当液面到达某传感器的位置时，该传感器就会发出ON信号，若低于传感器位置时，传感器就变为OFF状态。

该系统有三个电磁阀：Y1为液体A输入电磁阀，Y2为液体B输入电磁阀，Y4为混合液体输出电磁阀，当电磁阀为ON状态时，阀门打开，为OFF时阀门就关闭，阀门的开和闭来实现液体的流入和流出。M为搅拌电动机，当M=ON时，

搅拌电动机运行；当M=OFF时，搅拌电动机停止。

初始状态：起动搅拌器之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器L1=L2=L3=OFF，搅拌电动机M=OFF。

操作工艺：搅拌器开始工作时，先按下起动按钮，阀门Y1打开，开始向仓里放液体A，当液面到达传感器L3时，L3=ON、A液体继续注入，直到液面到达L2时，L2=ON，使Y1=OFF，Y2=ON，即关闭阀门Y1，停止送A液体，打开阀门Y2，开始输入液体B，当液面到达液体L1时，关闭Y2，同时启动搅拌电动机M，电机开始搅拌60S后，液体均匀，停止搅拌，即M=OFF，打开阀门Y4，放混合液体。当液面低于传感器L3时，再过5S，容器中的混合液体全部放空，关闭阀门Y4，自动开始下一个操作循环。若在工作中按下停止按钮。搅拌器不会立即停止工作，只有当混合搅拌操作结束后才能停止工作，即停在初始状态。

四、总体设计

1、输入/输出分配 I/O分配表

表1-1 I/O分配

标志 启动 地址符 X003 X001 X000 X002 X004 M0 M1 M2 M3 标志 放混合液体 放液体延时 循环控制 地址符 M4 M5 M6 Y000 Y001 Y002 Y003 T 37 T 38 L1 L2 L3 停止 初始状态 放A液体 放B液体 混合搅拌

2、程序框图

Y1 Y2 M Y4 搅拌延时 放液体延时

4.2

3、梯形图 NETWORK 1；

NETWORK 2；

NETWORK 3；

NETWORK 4；

NETWORK 5；

NETWORK 6；

NETWORK 7；

NETWORK 8；

4、指令表 NETWORK 1

LD X003 启动 OR M1 循环控制 ANI X004 停止 OUT M1 循环控制 NETWORK 2 LD M5

AND T38 放液体延时 ANI M1 OR M0 OR M1 ANI M1 OUT M0 NETWORK 3 LD M0 AND X003 LD M5 AND M6 AND T38 ORB OR M1 ANI M2 OUT Y001

OUT Y000 放A液体 NETWORK 4 LD M1 AND X000 OR M2 ANI M3 OUT M2

OUT Y001 放B液体 NETWORK 5 LD M2 AND X001 OR M3 ANI M4 OUT M3

OUT Y002 开始搅拌 OUT T37

K600 搅拌延时时间 NETWORK 6 LD M3 AND T37 OR M4 ANI M5 OUT M4 NETWORK 7 LD M4 ANI X002 OR M5 ANI M0 ANI M1

OUT M5 OUT T38

K50 放液体延时时间 NETWORK 8 LD M4 OR M5

OUT Y003 放混合液体

五、总结

5.1 本设计的功能和优点

可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。

PLC对溶液混合的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同液体按预先设定的程序进行混合，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。采用PLC控制，是一种预先设定的程序进行物料混合的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。

5.2 本次设计的心得体会

通过本次课程设计使我明白自己对所学知识掌握的还不太牢固，所以借这个机会我又把所学的可编程控制的知识重新学了一遍，感觉收获很大，深切体会到，无论做什么，只要努力去做就能做好。

六、参考文献

史国生.电气控制与可编程控制器技术，化学工业出版社 张万忠.可编程控制器应用技术，化学工业出版社 田淑珍.可编程控制器原理及应用，机械工业出版社

江秀汉、汤楠.可编程序控制器原理及应用，西安电子科技大学出版社

学 生 总 结 通过本次课程设计加深了我对PLC控制的理解，也对之前学过的梯形图和指令表有了一个很好的运用和实践机会。也明白了其在工业实践中的重要作用，如本次我做的有关溶液的混合，在化工方面就有很好的应用，虽然刚开始时对本次的设计把握不太好，但通过查资料，问同学渐渐也明白了其原理，最终顺利的完成了本次设计，使我受益很多。

指 导 教 师 评 语 成绩 指导教师 年 月 日 （注：如果课程设计需要答辩，请说明答辩情况）

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