液體自動(dòng)混合攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電氣控制課程設(shè)計(jì)報(bào)告液體自動(dòng)混合攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)1問題分析及解決方案1.1問題分析本課程設(shè)計(jì)是基于PLC的液體自動(dòng)混合攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)，H、I、L是液面?zhèn)鞲衅鳎琒L1=I,SL2=H,SL3=L,該傳感器被液面淹沒時(shí)接通。兩種液體的流入由閥門A和閥門B控制，混合液的流出由放液閥C控制。攪拌電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)槳葉將液體混合均勻。本系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。 （1）初始狀態(tài) 各閥門關(guān)閉，容器是空的。Y1=Y2=Y3=OFF，I=H=L=OFF，M=OFF。 （2）啟動(dòng)操作 按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)打開閥門A使液體A流入； 當(dāng)液面到達(dá)傳感器I的位置，關(guān)閉閥門A，同時(shí)打開閥門B使液體B流入； 當(dāng)液面到達(dá)傳感器H的位置時(shí)

2、，關(guān)閉閥門B，同時(shí)啟動(dòng)攪拌機(jī)M攪拌30S； 攪拌完畢后，打開放液閥門C； 當(dāng)液面到達(dá)傳感器L的位置時(shí)，再繼續(xù)放液10S后關(guān)閉放液閥門C，同時(shí)打開閥門A，開始下一個(gè)周期，如此循環(huán)下去。 （3）停止操作 在工作中如果按下停止按鈕，攪拌機(jī)不立即停止工作，只有當(dāng)當(dāng)前混合操作處理完畢，才停止工作即停在初始狀態(tài)。1.2 解決方案（1）掌握PLC工作原理、編程及調(diào)試方法以及在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用技術(shù)。 （2）根據(jù)液體混合系統(tǒng)的工作要求，制定合理的電氣控制設(shè)計(jì)方案。 （3）正確選用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁閥、傳感器等。 （4）正確選用PLC，確定輸入輸出設(shè)備。 （5）合理分配PLC的I/O地址，并繪制外部接線圖。 （6）設(shè)

3、計(jì)PLC的梯形控制程序。 2.PLC選型及硬件配置在液體自動(dòng)混合攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇的硬件為S7-300系列PLC，中央機(jī)架的電源模塊占用1號(hào)槽，選用“PS 307 10A”的電源模塊。CPU模塊占用2號(hào)槽，選擇CPU 314模塊。因?yàn)闆]有接口模塊，3號(hào)槽空置。在4號(hào)槽配置32點(diǎn)DC 24V數(shù)字量輸入模塊(DI)，在5號(hào)槽配置32點(diǎn)繼電器輸出模塊(DO)。3.分配I/O地址表I/O地址分配表如表1所示，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該有5個(gè)輸入4個(gè)輸出信號(hào)。輸入設(shè)備輸出設(shè)備啟動(dòng)按鈕 SB1I0.0電磁閥門A YV1Q4.0液體傳感器I SL1I0.1電磁閥門B YV2Q4.1液體傳感器H SL2I0.2攪拌

4、機(jī) KM Q4.2液體傳感器L SL3I0.3放液電磁閥C YV4Q4.3停止按鈕 SB2I0.4過載保護(hù) FRI0.5 表14.主電路圖及PLC外部接線圖4.1系統(tǒng)主電路 液體自動(dòng)混合攪拌系統(tǒng)中攪拌電動(dòng)機(jī)主電路連接如圖2所示，順序安裝三相電源、組合開關(guān)QS、主電路熔斷器FU、接觸器KM主觸頭、熱繼電器FR以及電動(dòng)機(jī)M。 圖24.2 PLC外部接線圖 PLC的外部接線圖如圖3所示 圖35.控制流程圖及梯形圖程序5.1 控制系統(tǒng)流程圖 圖45.2梯形圖程序Network 1: 按下啟動(dòng)按鈕，閥門A電磁閥打開，液體A流入容器Network2：當(dāng)液位達(dá)到I時(shí)，SL3=SL1=ON時(shí)，關(guān)閉閥門A,同時(shí)

5、閥門B電磁閥打開，液體B流入容器。Network3:當(dāng)液位達(dá)到H時(shí)，SL1=SL2=SL3=ON時(shí)，關(guān)閉閥門B，同時(shí)啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)攪拌30s。Network4:攪拌完畢后，打開放液閥門C。Network5:當(dāng)液面到達(dá)傳感器L時(shí)，再繼續(xù)放液10s后，關(guān)閉放液閥門C.Network6:在工作中按下停止按鈕，攪拌機(jī)不立即停止工作，只有當(dāng)前混合操作處理完畢，才停止工作，即停止在初始狀態(tài)。 6.程序調(diào)試1.啟動(dòng)系統(tǒng)之前，容器為空，各閥門關(guān)閉，傳感器SL1=SL2=SL3=OFF，攪拌電動(dòng)機(jī)M=OFF。2.按下啟動(dòng)按鈕I0.0，閥門A打開，液體A流入容器。3.當(dāng)液位達(dá)到I時(shí)，SL3=SL1=ON時(shí)，關(guān)閉閥

6、門A,同時(shí)閥門B電磁閥打開，液體B流入容器。4.當(dāng)液位達(dá)到H時(shí)，SL1=SL2=SL3=ON時(shí)，關(guān)閉閥門B，同時(shí)啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)攪拌30s。5.T1延時(shí)結(jié)束，攪拌完畢，打開放液閥門C。6.當(dāng)液面到達(dá)傳感器L時(shí)，再繼續(xù)放液10s后，關(guān)閉放液閥門C.7.停止按鈕SB2未按下，C閥門關(guān)閉，A閥門打開8.在工作中按下停止按鈕，攪拌機(jī)不立即停止工作，只有當(dāng)前混合操作處理完畢，才停止工作，即停止在初始狀態(tài)。7.心得體會(huì)本設(shè)計(jì)主要闡述兩種液體混合攪拌的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)液體混料全過程：即進(jìn)料、混料、出料的自動(dòng)控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。使用了西門子S7-300型號(hào)PLC，設(shè)計(jì)了控制程序。由于客觀條件的限制，在本設(shè)計(jì)中沒有將指令程序通過編程器送入PLC，并且還進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無法完成。若以后條件允許，可以對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步完善。盡管課程設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種繼電器的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。與老師的交流溝通也使我從各種角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求。最后，我向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的老師表示衷心地感謝！