化學反應裝置的控制plc設計

1、-成 績 評 定 表學生王哈哈班級*專 業(yè)機械設計制造及其自動化課程設計題目化學反響裝置的控制設計評語組長簽字：成績?nèi)掌?0 年 月 日課程設計任務書學 院機械工程學院專 業(yè)機械師及制造及其自動化學生關文城班級*1202112207課程設計題目化學反響裝置的控制設計實踐教學要求與任務: 1.設計容： 1 完成?課程設計指導書?所要求的控制； 2可以手動和自動控制。2.設計要求：1畫出端子分配圖；2設計順序功能圖；3設計并調(diào)試PLC控制梯形圖； 4設計說明書。工作方案與進度安排:1理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天2PLC梯形圖設計與調(diào)試 4天3說明書撰寫 1天4辯論 1天指導教師：白寧

2、 王海 2021年12月10日專業(yè)負責人：白寧 2021年12月10日學院教學副院長： 2021年12月11日前言目前世界上興旺國家生產(chǎn)和使用的數(shù)量日益增多,它作為工業(yè)控制器廣泛地應用于冶金生產(chǎn)、汽車制造、石油化工、輕工食品、能源、交通等幾乎所有工業(yè)領城。其控制方法也從簡單的單機開關量控制向過程控制、數(shù)字控制和多機網(wǎng)絡控制方向開展。傳統(tǒng)電器控制,使用最多的電器是繼電器,而且繼電器控制采用固定接線,很難適應產(chǎn)品機型的更新?lián)Q代。生產(chǎn)線承擔的加工對象改變后,加工控制程序隨之改變要求。對于大型自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)很多,這些有觸點的電器工作頻率較低,在頻繁動作的情況下,壽命較短,容易造成

3、系統(tǒng)故障,使生產(chǎn)運行的可靠性、穩(wěn)定性降低。使用比可編程控制器實現(xiàn)三相六拍步進電機驅(qū)動,可使步進電機動作的抗干擾能力強、可靠性高,同時,由于實現(xiàn)了模塊化構(gòu)造,使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活,而且編程語言簡單易學,便于掌握?？梢赃M展在線修改,柔性好,體積小,維修方便。目前,比較典型的控制方法是用單片機產(chǎn)生脈沖序列來控制步進電機。但采用單片機控制,不僅要設計復雜的控制程序和I/O接口電路,實現(xiàn)比較麻煩,而且對工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境適應性差,可靠性不高?；赑LC控制的步進電機具有設計簡單,實現(xiàn)方便,定位精度高,參數(shù)設置靈活等優(yōu)點,在工業(yè)過程控制中使用,可靠性高,監(jiān)控方便?！皺C電傳動控制課程是機械制造及其自動化專業(yè)的

4、一門必修專業(yè)根底課，它是機電一體化人才所需電知識構(gòu)造的軀體。掌握可編程序控制器的應用方法和設計方法是本課程的主要任務之一。可編程序控制器是以微處理器為核心，綜合了微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置。英文縮寫為PL或PLC。它具有體積小、功能強、程序設計簡單、靈活通用、維護方便等一系列優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到用戶的好評。因而在機械、能源、化工、交通、電力等領域得到了越來越廣泛的應用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。. z-目錄前言1.課程設計的任務和要求11.1 課程設計的任務11.2 課程設計的根本要求12.總體設計22.1 PL

5、C選型22.2 I/O分析及端子分配23.PLC程序設計33.1 設計思路33.2 順序功能圖設計33.3 PLC梯形圖44. 程序模擬調(diào)試說明6完畢語參考文獻. z-1.課程設計的任務和要求1.1 課程設計的任務如圖是一個化學反響裝置，它由4個容器組成，容器之間用泵和管道連接。每個容器裝有上限位和下限位兩個傳感器。用PLC實現(xiàn)化學反響裝置的控制。圖1.11.2 課程設計的根本要求 如圖1.1，泵P1和泵P2同時開啟，分別把1號和2號池灌滿到其上限位后關閉，然后2號容器加熱，當溫度到達60度時，溫度傳感器發(fā)信號，加熱器關閉，P3和P4泵同時翻開，分別將1號和2號池的溶液送到3號反響池，當液位到

6、達上限位后，P3、P4關閉，3號池中的攪拌器工作，60秒后P5泵啟動，將混合液抽入4號成品池中，當4號池滿或者3號池空，則P5關閉，P6泵啟動，排出新產(chǎn)品溶液，直到4號池空，完成一個循環(huán)。2.總體設計2.1 PLC選型S7-200的可靠性高，可以用梯形圖、語句表和功能塊圖三種語言來編程。它的指令豐富，指令功能強，易于掌握，操作方便，置高速計數(shù)器、高速輸出、PID控制器、RS-485通信/編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由端口模式通信功能，最大可以擴展到248點數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O,最多有30多KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間。S7-200系列屬于小型PLC，即可用于代替繼電器的簡

7、單控制場合，也可用于復雜的自動化控制系統(tǒng)。我所選用的是西門子S7-200系列的PLC，CPU為226AC/DC。為24個輸入，16個輸出。2.2 I/O分析及端子分配由設計要求可知，為實現(xiàn)化學反響裝置的自動控制，輸入信號是一個啟動信號，一個停頓信號，四個容器的上下限位，一個溫度傳感器，共11個。輸出是留個泵，加熱器，攪拌器，共八個。端子分配如圖2.2所示。 圖2.23.PLC程序設計3.1 設計思路為實現(xiàn)化學反響裝置的自動化，按啟動按鈕后，用并行序列控制泵P1和泵P2同時開啟，1號池灌滿到其上限位之后泵1關閉等待，2號池灌滿泵2關閉，然后2號容器加熱，當溫度到達60度時，溫度傳感器發(fā)信號，加熱

8、器關閉，P3和P4泵同時翻開，分別將1號和2號池的溶液送到3號反響池，當液位到達3號池上限位或者1號池和2號池同時空后，P3、P4關閉，3號池中的攪拌器工作，同時接通定時器，定時60秒后P5泵啟動，將混合液抽入4號成品池中，當4號池滿或者3號池空，則P5關閉，P6泵啟動，排出新產(chǎn)品溶液，直到4號池空，完成一個循環(huán)。3.2 順序功能圖設計 根據(jù)設計思路，畫出順序功能如圖3.2所示。圖3.23.3 PLC梯形圖按照循環(huán)順序要求，梯形圖如以下圖所示。4. 程序模擬調(diào)試說明將編寫好的PLC程序進展編譯，下載至PLC，由于控制系統(tǒng)運行電壓是在220V，為了保證平安只好先在實驗臺上分步模擬，觀察各步的動作都正確無誤后，按照PLC控制系統(tǒng)接線圖在實驗臺上整體模擬，輸出局部用實驗臺上的指示燈代替, 觀察輸出端點指示燈在一個工作循環(huán)里的狀態(tài)變化，并與要求過程對照。沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。此控制程序設計能夠滿足控制系統(tǒng)的要求。完畢語通過本次機電傳動課程設計，讓我更加深刻的掌握了機電傳動控制系統(tǒng)的根本原理，PLC控制電路的設計方法及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。學會了繪制端子接線圖、順序功能圖、PLC梯形圖。在設計過程中，遇到