運(yùn)控課程設(shè)計(jì)報(bào)告多種液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄目錄目錄1第一章緒論2第二章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析32.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容32.2 課程設(shè)計(jì)要求分析32.3 組態(tài)軟件上位機(jī)圖4第三章 設(shè)計(jì)原理及過(guò)程53.1設(shè)計(jì)原理53.2設(shè)計(jì)硬件的選擇53.3 mcgs組態(tài)軟件的構(gòu)成53.4 plc的i/o接線圖63.5 根據(jù)控制要求和i/o地址編制的控制梯形圖7第四章 軟件調(diào)試94.1 調(diào)試時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)94.2 系統(tǒng)的規(guī)則9第五章 學(xué)習(xí)心得10參考文獻(xiàn)1111第一章 緒論第一章緒論 為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短周期，降低技術(shù)，提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展，在煉油、化工、只制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少

2、的工序，而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕的介質(zhì)，以致現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。另外，生產(chǎn)要求系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點(diǎn)，著也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)的行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制，從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動(dòng)配料勢(shì)必就是擺在我們眼前的一大課題。借助實(shí)驗(yàn)室設(shè)備熟悉工業(yè)生產(chǎn)中plc的應(yīng)用，了解不同公司的可編控制器的型號(hào)和原理，熟悉其變程的方式，而多種液體混合裝置的控制更常見(jiàn)于工業(yè)生產(chǎn)中，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，尤其見(jiàn)于化學(xué)華工中，便于學(xué)以致用。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)給大規(guī)模

3、工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)了曙光，1968年，美國(guó)最大的汽車制造廠商通用汽車公司提出了公開(kāi)招標(biāo)方案，設(shè)想將功能完備、靈活，通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器便于使用的特點(diǎn)相結(jié)合，把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言“編程，生產(chǎn)種新型的工業(yè)通用的控制器，使人們不必花費(fèi)大量的經(jīng)歷驚醒計(jì)算機(jī)編程也呢能向繼電器那樣方便的使用。這個(gè)方案首先得到到了美國(guó)數(shù)字設(shè)備的公司的積極響應(yīng)，并中標(biāo)。該公司于1969年研制出了第一臺(tái)符合招標(biāo)要求的工業(yè)控制器，命名為編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱plc并在gm公司的汽車自動(dòng)化裝配線上實(shí)驗(yàn)獲得了成功。 plc一出現(xiàn)，由于它的自動(dòng)化程度高、可靠性好、設(shè)計(jì)周期短、使用和維

4、護(hù)簡(jiǎn)便等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員和工業(yè)界廠商的極大關(guān)注，生產(chǎn)plc的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在plc中的應(yīng)用，是plc的功能不斷得到增強(qiáng)，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。采用基于plc的控制系統(tǒng)來(lái)取代原來(lái)由單片機(jī)、繼電器等機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護(hù)性。對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動(dòng)水平有很大的幫助，同時(shí)又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景，用plc進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制的事例很多，在冶金、機(jī)械、紡織、輕工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用它，如燈光照明，機(jī)床電控、食品加工、印刷機(jī)械、電梯、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、液體混合自動(dòng)配料系，生產(chǎn)流

5、水線等方面的邏輯控制，都廣泛應(yīng)用plc來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設(shè)計(jì)將plc用于多種液體混合設(shè)置的控制，對(duì)學(xué)習(xí)與實(shí)用是很好的結(jié)合。第二章 多種液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章多種液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 方案設(shè)計(jì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)是按思想工藝流程設(shè)計(jì)，為設(shè)備安裝、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)。設(shè)計(jì)的編寫(xiě)按照國(guó)家關(guān)于電器自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的電器設(shè)備常用基本圖形符號(hào)及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫(xiě)，設(shè)計(jì)原則主要包括：工作條件；工程盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本。在方案的選擇，元?dú)饧倪x擇時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频阶詣?dòng)控制，有模擬控制到微機(jī)控制、使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。對(duì)于本課題來(lái)說(shuō)，如果液體

6、混合系統(tǒng)部分是一個(gè)較大規(guī)模的工業(yè)控制的改造升級(jí)，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來(lái)構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元件。對(duì)于人機(jī)交互式改造后系統(tǒng)和工藝的操作模式應(yīng)盡量和改造利用的相類似，以邊處理模擬量也需要處理大量的開(kāi)關(guān)量，系統(tǒng)的可靠性要高，人機(jī)交互式界面友好應(yīng)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析匯總的能力。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這個(gè)問(wèn)題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來(lái)確定系統(tǒng)方案。2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容某物料混合控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)備，有3個(gè)進(jìn)料閥 y1、y2、y3；出料閥y4；變頻器控制的攪拌機(jī)fm；加熱器dh；3個(gè)液位器l1、l2、l3。

7、要求用mcgs組態(tài)軟件、plc、變頻器進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。系統(tǒng)工作過(guò)程：1) 開(kāi)始關(guān)y4，打開(kāi)y1進(jìn)液體a，當(dāng)l3有輸出時(shí)，關(guān)y1。2) 打開(kāi)y2，同時(shí)使攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速1攪拌，當(dāng)l2有輸出時(shí)，關(guān)y2。3) 打開(kāi)y3，同時(shí)使攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速2攪拌，當(dāng)l1有輸出時(shí)，關(guān)y3。4) 攪拌機(jī)以轉(zhuǎn)速3攪拌，同時(shí)使加熱器dh工作，延時(shí)10秒。5) 攪拌機(jī)停止工作，繼續(xù)加熱10秒。6) 停止加熱，打開(kāi)出料閥y4，延時(shí)10秒，在打開(kāi)y4時(shí)，y1、y2、y3不能打開(kāi)。2.3 組態(tài)軟件上位機(jī)圖第三章 設(shè)計(jì)原理及過(guò)程第三章 設(shè)計(jì)原理及過(guò)程3.1 設(shè)計(jì)原理 多種液體自動(dòng)混合是工業(yè)中經(jīng)常遇到的一個(gè)工藝流程。它一般要求多種液體在不同時(shí)

8、向容器中流入不同的量，所需要的液體都注入完畢，在攪拌一段時(shí)間使多種液體混合均勻。液體向容器中流入的量可以采用液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行控制。即當(dāng)某種液體向容器中注入時(shí)，容器中的液面會(huì)不斷的上升，當(dāng)液面接觸到液面?zhèn)鞲衅鲿r(shí)，液面?zhèn)鞲衅鲿?huì)向plc提供一個(gè)輸入，plc經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使此種液體停止注入的輸出?；旌弦后w可以用電動(dòng)機(jī)的攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌混合。攪拌一定時(shí)間使液體充分混合，plc經(jīng)過(guò)程序會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使電動(dòng)機(jī)停止攪拌的輸出，然后plc控制下到處混合液體。完畢此操作周期后在，在沒(méi)有按停止按鈕的情況下，系統(tǒng)將繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)操作，從而實(shí)現(xiàn)plc對(duì)多種液體的自動(dòng)混合控制的循環(huán)。3.2 設(shè)計(jì)硬件的選擇名稱型號(hào)數(shù)量微型計(jì)

9、算機(jī)專用計(jì)算機(jī)一臺(tái)plc主機(jī)單元fx-232系列一臺(tái)多種液體自動(dòng)混合單元配套一臺(tái)通信電纜配套若干3.3 mcgs組態(tài)軟件的構(gòu)成mcgs組態(tài)軟件有“mcgs組態(tài)環(huán)境”和“mcgs運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。量部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。mcgs組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行的的程序mcgset.exe支持，其存放于mcgs目錄的program子目錄中。用戶在mcgs組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，設(shè)備連接，編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與mcgs運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程”。 mcgs運(yùn)行環(huán)境是用戶的運(yùn)行環(huán)境，由可

10、執(zhí)行程序mcgsrun.exe支持，其存放于mcgs目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成工程的控制工作。mcgs工程有五部分組成即主控窗口，設(shè)備窗口，用戶窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分。3.4 plc的i/o接線圖3.5 根據(jù)控制要求和i/o地址編制的控制梯形圖第四章 軟件調(diào)試第四章 軟件調(diào)試4.1調(diào)試時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) （1）注意輸入、輸出信號(hào)線一定不要按錯(cuò)或接反，以免增加調(diào)試的工程。 （2）認(rèn)真檢查輸入程序。根據(jù)執(zhí)行出現(xiàn)的錯(cuò)誤邏輯現(xiàn)象，判斷出錯(cuò)程序段，逐步縮小反范圍，最后糾正錯(cuò)誤、完成調(diào)試。 （3）位置發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，關(guān)掉可編程序控制器的電源，將轉(zhuǎn)盤(pán)位移到最下方，并將碼盤(pán)位置，然后從新通電，將程序中位置技術(shù)

11、器復(fù)位。4.2 系統(tǒng)的規(guī)則 調(diào)試，對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目的成敗是關(guān)鍵的因素。首先，必須深入了解系統(tǒng)所需要的功能，并調(diào)查可能的控制方法。第五章 學(xué)習(xí)心得第五章 學(xué)習(xí)心得 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)plc有了更深一層的了解，首先是對(duì)plc的運(yùn)用領(lǐng)域有了更清楚的認(rèn)識(shí)。也明白了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過(guò)程中沒(méi)有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的處理問(wèn)題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣可以方便自己解決問(wèn)題。我也對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，讓自己對(duì)所學(xué)的專業(yè)及知識(shí)更加的感興趣，同時(shí)對(duì)mcgs組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)也有了認(rèn)識(shí)。mcgs是為工業(yè)過(guò)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域服務(wù)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，具有功能完善，操作簡(jiǎn)便，可視性好，可維護(hù)性強(qiáng)的突出的特點(diǎn)。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)對(duì)mcgs軟件的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作有更近一步的定位。同時(shí)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)plc廣泛的應(yīng)用，也有了新的了解，更加有助于我以后的工作和學(xué)習(xí)，同時(shí)在這里也非常感謝老師和同