電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-基于MCGS的液體攪拌器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、巫玄學(xué)院電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告基于mcgs的液體攪拌器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)閱人院系：控制工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化b1401學(xué)號(hào)：1443121006姓 名：管玉濤指導(dǎo)教師：段金英2016年6月1.課程設(shè)計(jì)目的12 課程設(shè)計(jì)題目描述和要求13.設(shè)計(jì)內(nèi)容13. 1原理及組成13. 2控制要求13. 2. 1任務(wù)分析13. 2. 2 plc的型號(hào)選擇23. 3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33. 3. 1 i/o地址分配33. 3. 2 plc硬件接線43.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)53. 4. 1系統(tǒng)軟件流程圖53. 4. 2軟件程序的編寫53.5系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程65.總結(jié)6參考文獻(xiàn)6附錄1系統(tǒng)完整程序71課程設(shè)計(jì)冃的了解s7-200 p

2、lc的碩件及外部接線。熟悉s7-200 plc的軟件及常用指令。掌握s7-200 plc的編程軟件及編程方法。能解決簡(jiǎn)單的工程控制問(wèn)題。2課程設(shè)計(jì)題目描述和要求題目:液體混合攪拌機(jī)s7-200 plc控制 要求：利用西門子s70-200實(shí)現(xiàn)自動(dòng)液體混合攪拌，能解決簡(jiǎn)單工程實(shí)際控制 問(wèn)題。3設(shè)計(jì)內(nèi)容3. 1原理及內(nèi)容原理：當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、 用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。內(nèi)容：上限位、中限位和下限位液位開(kāi)關(guān)被液體淹沒(méi)時(shí)為on,閥a、閥b 和閥c為電磁閥，線圈斷電時(shí)關(guān)閉。開(kāi)始時(shí)容器是空的，各閥門均關(guān)閉，各限位 開(kāi)關(guān)為off。按下啟動(dòng)按鈕后，打開(kāi)閥門a,液

3、體a流入容器，中限位開(kāi)關(guān)為on 時(shí)，關(guān)閉閥門a：再打開(kāi)閥門b,液體b流入容器，當(dāng)液位到達(dá)上限為時(shí)，關(guān)閉 閥門這時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)m開(kāi)始運(yùn)行，帶動(dòng)攪拌器攪拌液體，0. 6s后混合均勻， 電動(dòng)機(jī)停止；打開(kāi)閥c,放岀混合液，當(dāng)液面下降至下液位開(kāi)關(guān)之后延時(shí)0. 05s, 容器放空，關(guān)閉閥c；如此循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕，在當(dāng)前工作周期結(jié)束后, 系統(tǒng)停止工作。3. 2控制要求3. 2. 1任務(wù)分析總體控制要求：本裝置為兩種混合液混合模擬裝置，由液面?zhèn)鞲衅鱯l1, sl2, 液體a, b,閥門與混合液閥門由電磁閥yv1, yv2, yv3,攪拌電機(jī)km組成。實(shí)現(xiàn)兩種 液體的混個(gè)攪拌功能。打開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)。打開(kāi)閥

4、a,液體a流入容器，中限位開(kāi)關(guān)為0n時(shí)，關(guān) 閉閥門a：再打開(kāi)閥門b,液體b流入容器，當(dāng)液位到達(dá)上限為時(shí)，關(guān)閉閥門 這時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)m開(kāi)始運(yùn)行，帶動(dòng)攪拌器攪拌液體，0. 6s后混合均勻，電動(dòng)機(jī) 停止；打開(kāi)閥c,放出混合液，當(dāng)液面下降至下液位開(kāi)關(guān)之后延時(shí)0. 05s,容器 放空，關(guān)閉閥c；如此循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕，在當(dāng)前工作周期結(jié)束后，系 統(tǒng)停止工作。3.2.2 plc的型號(hào)選擇隨著plc的推廣普及，plc產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來(lái)越多。近年來(lái)，國(guó)外引進(jìn)的plc產(chǎn)品、國(guó)內(nèi)廠家組裝或自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列，上百種型號(hào)，plc 種啖多其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各有不同，適用

5、場(chǎng)合，各有側(cè)重。因此，合理選擇plc對(duì)于提高plc控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起 重要作用。西門子s7-200plc -直發(fā)揮統(tǒng)一而經(jīng)濟(jì)的解決方案，該plc具有強(qiáng)大 的性能，最優(yōu)模塊和開(kāi)放式通訊，它緊湊而小巧的結(jié)構(gòu)使它能在狹小的空間完美 使用，并且他含有大容量的程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。其次s7-200plc易于使用step 7-micro/win工程軟件，是初學(xué)者最理想的選擇。本程序?yàn)轫樞蚩刂?，?以選用四門子s7-200 plc作為控制單元來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)。功能性強(qiáng)：s7-200有5種cpu模塊，最多可以拓展7個(gè)模塊。靈活方便的尋址方式：s7-200輸入（1）,輸出（q）,儲(chǔ)存器（m）可按照 位，字節(jié)，

6、字和雙字讀寫。功能性強(qiáng)，使用方便的編程軟件:v4. ostep 7 microwin sp9可以使用包括 中文內(nèi)的多種語(yǔ)言，有梯形圖，語(yǔ)句變量和功能圖編程語(yǔ)言，s7-200指令功能 強(qiáng)，易于掌握。3. 3系統(tǒng)碩件設(shè)計(jì)3. 3. 1 i/o地址分配1/0地址分配如表1所示表1 i/o地址分配plc的i/o地址連接外部設(shè)備在控制系統(tǒng)中10.0sq1下液位測(cè)量10. 1sq2中液位測(cè)量10.2sq310.3sb110.4sb2上液位測(cè)量控制器啟動(dòng)命令控制器停止命令q0.0yv1q0. 1yv2控制閥a控制閥bq0.2yv3控制閥cq0.3控制電動(dòng)機(jī)m3.3.2 plc硬件接線圖plc外圍硬件接線圖如

7、圖1所示下液位中液位上液位啟動(dòng)按鈕停止按鈕閥a閥b閥c攪拌機(jī)圖1 plc外圍硬件接線圖3.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3. 4. 1系統(tǒng)軟件流程圖系統(tǒng)軟件流程圖如圖2所示圖2系統(tǒng)軟件流程圖3.4.2軟件程序的編寫總體控制要求：本裝置為兩種混合液混合模擬裝置，由液面?zhèn)鞲衅鱯l1, sl2, 液體a, b,閥門與混合液閥門由電磁閥yv1, yv2, yv3,攪拌電機(jī)km組成。實(shí)現(xiàn)兩種 液體的混個(gè)攪拌功能。打開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)。打開(kāi)閥a,液體a流入容器，中限位 開(kāi)關(guān)為on時(shí)，關(guān)閉閥門a：再打開(kāi)閥門b,液體b流入容器，當(dāng)液位到達(dá)上限為 時(shí)，關(guān)閉閥門b；這時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)m開(kāi)始運(yùn)行，帶動(dòng)攪拌器攪拌液體，0.6s后混 合均勻，

8、電動(dòng)機(jī)停止；打開(kāi)閥c,放出混合液，當(dāng)液面下降至下液位開(kāi)關(guān)之后延 時(shí)0.05s,容器放空，關(guān)閉閥c；如此循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕，在當(dāng)前工作 周期結(jié)束后，系統(tǒng)停止工作。系統(tǒng)程序見(jiàn)附錄13. 5系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程在系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中，需耍注意的幾點(diǎn)：1 看自己的啟動(dòng)、停止按鈕在外圍碩件 接線是否為自鎖按鈕，若是自鎖按鈕，在梯形圖中，就不需要加入自鎖；2在梯形圖 程序的編寫中，同一操作數(shù)的輸出線圈在一個(gè)程序中不能使用兩次，不同操作數(shù)的輸 出線圈是可以并行輸出的；3線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過(guò)特殊 內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器smo. 0 （該位始終為1）來(lái)連接。4在后期優(yōu)化軟件程序圖時(shí)，應(yīng) 適當(dāng)安排編程

9、順序，以減少程序的步數(shù)，并聯(lián)多的支路應(yīng)靠近左母線；5程序應(yīng)按自 上而下，從左至右的順序編寫，在岀現(xiàn)了問(wèn)題之后，根據(jù)此原則，來(lái)查看哪里出現(xiàn)錯(cuò) 誤，從而改正。5總結(jié)在學(xué)完plc理論課程后我們做了課程設(shè)計(jì)，由于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒(méi)有 過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過(guò)各方面的查資料并 學(xué)習(xí)，我們學(xué)會(huì)了 plc設(shè)計(jì)的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合 作的機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力通過(guò)plc的學(xué)習(xí)，讓我了解plc的重 要性，電氣控制與可編程控制器是一門極重要的課程。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我更深 刻的理解了 plc的編程思想。也能更好的將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。感謝段老師的細(xì)心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，誨人不倦的精神值得我們學(xué) 習(xí)，在這里向老師表達(dá)誠(chéng)摯的謝意。參考文獻(xiàn)1 廖常初s7-200plc編程及應(yīng)用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社2007. 82 plc應(yīng)用技術(shù)