基于PLC的物料混合控制系統(tǒng)的研究

PAGE1PAGE1XX職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文(設(shè)計)基于PLC的物料混合控制系統(tǒng)的研究系部自動控制工程系專業(yè)名稱電氣自動化班級電氣1081班姓名XX學號XXXXXXXXX指導教師張強2021年9月6日11基于PLC的物料混合控制系統(tǒng)的研究指導老師：2021級電氣自動化專業(yè)學號XXX姓名XX摘要PLC是以計算機技術(shù)為核心的通用自動控制裝置，也可以說它是一種用程序來改變控制功能的計算機。隨著微處理器、計算機和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程序控制器PLC已在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在迅速的上升。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。它應(yīng)用于工業(yè)混合攪拌設(shè)備，使得攪拌過程實現(xiàn)了自動化控制、并且提升了攪拌設(shè)備工作的穩(wěn)定性，為攪拌機械順利、有序、準確的工作創(chuàng)造了有力的保障。本文所介紹的多種液體混合的PLC控制程序可進行單周期或連續(xù)工作，具有斷電記憶功能，復電后可以繼續(xù)運行。另外，PLC還有通信聯(lián)網(wǎng)功能，再通過WINCC組態(tài)，可直接對現(xiàn)場監(jiān)控、更方便工作和管理。關(guān)鍵詞：可編程序控制器PLC；液位傳感器；定時器；BasedonPLCcontrolsystemofmixingeffciengTutor:zhangqiang2021electricautomationlevelNo:202112633Name:LixinAbstractComputertechnologyasthecoreofPLCinthegeneralautomaticcontrolequipment,itisakindofprogramtochangecontrolfunctionofthecomputer.Asmicroprocessors,computerandcommunicationtechnology,therapiddevelopmentofPLCprogrammablecontrollerhaswidelyappliedinindustrialcontrol,andtheproportionoftherapidrisein.PLCmainlyconsistsofCPUmodule,inputandoutputmoduleandprogrammingmoduledevice.Itisappliedinindustry,mixingequipmentmixingprocessrealizedautomationcontrol,andimprovedthestability,agitateequipmentworkforthemixingmachinesmoothly,orderly,accurateworkingcreatespowerfulguarantee.ThispaperintroducesvariousliquidmixtureofPLCcontrolprocedurescanbeasinglecycleorcontinuousworkingmemoryfunction,cancontinuerunningafter,wiredback.Inaddition,PLCandcommunications,networkingWINCCconfiguration,butthroughdirecttositemonitoringandmanagement,andmoreconvenient.Keywords:PLCprogrammablecontroller,Levelsensor,Thetimer,11目錄第一章引言1第二章總體方案設(shè)計3第三章硬件設(shè)計53.1硬件選型，根據(jù)PLC的輸入、出點數(shù)，控制功能選擇適用型號的PLC53.1.1PLC機型選擇53.1.2PLC容量選擇73.1.3I/O模塊的選擇73.1.4電源模塊的選擇93.1.5設(shè)備型號選擇103.2外部接線圖103.3系統(tǒng)安全設(shè)計，可靠性、實用性強11第四章程序設(shè)計13134.2I/O分配表144.3控制程序設(shè)計，最大限度的滿足被控對象的控制要求154.3.2程序設(shè)計17第五章人機界面設(shè)計205.1設(shè)計思想，使計算機在人機界面上適應(yīng)人的思維特性和行動特性205.2畫面組態(tài)，包括對變量、畫面、動畫、報警、用戶管理、數(shù)據(jù)記錄、趨勢圖、配方、報表、運行腳本和以太網(wǎng)通信的組態(tài)21第六章系統(tǒng)調(diào)試226.1系統(tǒng)模擬調(diào)試，在編程軟件和仿真軟件對控制程序調(diào)試226.2系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，WINCC畫面中對整個系統(tǒng)進行運行和調(diào)試24第七章總結(jié)247.1本設(shè)計的整體內(nèi)容和要求247.2本設(shè)計的功能和優(yōu)點247.3本次設(shè)計的心得體會25結(jié)論26致謝27參考文獻2811第一章引言傳統(tǒng)的物料混合設(shè)備的控制存在的問題鑒于攪拌設(shè)備的廣泛應(yīng)用，隨著近年來工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，流體混合技術(shù)在上世紀60到80年代期間得到了迅猛發(fā)展,其重點主要是對于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時間等宏觀量進行實驗研究。長期以來,雖然有大量設(shè)計經(jīng)驗和關(guān)聯(lián)式可用于分析和預(yù)測混合體系,但將攪拌反應(yīng)器從實驗室規(guī)模直接放大到工業(yè)規(guī)模,仍是十分危險的,至今仍然需要通過逐級放大來達到攪拌設(shè)備所要求的傳質(zhì)、傳熱和混合。這種方法不但消耗巨額的資金和大量的人力物力,而且設(shè)計周期很長。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)高度發(fā)達的美國，化學工業(yè)由于攪拌反應(yīng)器設(shè)計不合理所造成的損失每年約為10—100億美元。因此，從更微觀更本質(zhì)的角度,例如采用先進的測試手段和建立合理的數(shù)學模型,獲取攪拌槽中的速度場、溫度場和濃度場,不僅對開發(fā)新型攪拌設(shè)備，而且對攪拌設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計具有十分重要的經(jīng)濟意義,對放大和混合的基礎(chǔ)研究具有現(xiàn)實的理論意義。而對于攪拌設(shè)備的研究，除功率問題外，有關(guān)攪拌的流體力學研究具有重要意義。這方面已做了許多工作，但尚需擴大和深入。在液體中進行攪拌時，攪拌器的功能不僅引起液體的整個運動，而且要在液體中產(chǎn)生湍動，湍動程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋渦現(xiàn)象有密切關(guān)系。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。由此可見在攪拌操作中，對于流體力學理論的研究是極其重要的。1.2物料設(shè)備的發(fā)展趨勢用PLC來代替?zhèn)鹘y(tǒng)物料混合設(shè)備控制近代化學工業(yè)中，流動的物料不再只是一些低粘度的牛頓型流體，許多高粘度流體也常常遇到，尤其是各種各樣的高分子溶液以及混有催化劑粒子的漿狀流體等非牛頓型流體的應(yīng)用日益廣泛。它們與通常的牛頓型流體具有不同的流動特性，所以對于非牛頓型液體的研究是當今的一個重要課題。對高粘度流體，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來的一個方向。聚合釜的傳熱特性與其中所用的攪拌器的型式關(guān)系甚大。隨著科學技術(shù)的發(fā)展。設(shè)備有大型化發(fā)展的趨勢，也需求攪拌設(shè)備大型化。如國外聚合釜的容積已由最初的8～40m3擴大到60～100m3，最火的已達到140m3。采用大型聚臺釜可大大減少操作和檢修人員，有利于自動化，減少投資，提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。隨著容積的大型化，釜型逐漸由細長型向矮胖型發(fā)展。而且采用底部攪拌的方式越采越多，多用三葉后掠式攪拌器。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好攪拌器。因它排出量大，釜內(nèi)液相循環(huán)充分，每分鐘可達5～10次，能促使釜內(nèi)反應(yīng)均勻一致。

攪拌也可以在管路中進行，采用在管路中安裝裝置的方法對氣-液系和液-液系進行混合。側(cè)如采用噴射泵對水及醋酸丁酯進行混合；在石油精制中，也采用使液體流過設(shè)置在管路中的銳孔板或擋板，以便使兩種液體進行接觸。還有在管道中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌?？梢姡茖W技術(shù)的發(fā)展帶動了攪拌應(yīng)用面的擴大。攪拌技術(shù)的發(fā)展又使得攪拌設(shè)備大型化。為了提高攪拌的全自動化和穩(wěn)定性能，就需要一個功能更強、性能更好的系統(tǒng)做支持。在本設(shè)計中我將引入PLC來實現(xiàn)其攪拌控制功能。1.3引入PLC來實現(xiàn)其物料混合設(shè)備的控制功能本設(shè)計基于采用可編程序控制器（PLC）的設(shè)計方案，實現(xiàn)對液體混合攪拌的控制。以PLCS7-200為主要控制器。根據(jù)攪拌設(shè)備的功能特性、運作順序等，設(shè)計中可選用電磁閥、時間繼電器來實現(xiàn)液體的流入和時間上的延時，從而滿足其控制要求。根據(jù)控制要求，可以看出此程序是一個很典型的順序控制問題。這樣就可以先按照攪拌設(shè)備的先后運行順序畫出相應(yīng)的順序功能圖，然后在根據(jù)順序功能圖畫梯形圖，最后再用仿真軟件對其進行調(diào)試仿真。這樣就可以實現(xiàn)PLC對混合攪拌控制程序的設(shè)計。第二章總體方案設(shè)計總體方案論證，系統(tǒng)是將計算機技術(shù)、PLC、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工業(yè)自動化技術(shù)緊密結(jié)合起來，采用分布式的數(shù)據(jù)采集，集中式的數(shù)據(jù)處理。就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制、工業(yè)控制計算機控制、可編程序控制器控制。（1）繼電器控制系統(tǒng)

控制功能是用硬件繼電器實現(xiàn)的。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間及溫度等參量變化而動作，以實現(xiàn)電力拖動裝置的自動控制及保護。系統(tǒng)復雜，在控制過程中，如果某個繼電器損壞，都會影響整個系統(tǒng)的正常運行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個控制柜價格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。（2）單片機控制單片機作為一個超大規(guī)模的集成電路，機構(gòu)上包括CPU、存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計算機之一。但是，單片機是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號相連。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計、制作和程序設(shè)計的工作量相當大。（3）工業(yè)控制計算機控制

工控機采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強，有實時操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實用性強、功能復雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢。但工控機價格較高，將它用于開關(guān)量控制有些大材小用。且其外部I/O接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。（4）可編程序控制器控制

可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計外部接線圖，同時采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點和接線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。

可編程控制器(PLC)從上個世紀70年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對開關(guān)量進行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)。隨著30多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC也通過不斷的升級換代大大增強了其功能。現(xiàn)在PLC已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運動控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實的多功能控制器。由PLC為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強大、性價比高等優(yōu)點，是目前工業(yè)自動化的首選控制裝置。故選擇PLC來實施本次設(shè)計。(1)開關(guān)量的邏輯控制

這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。(2)運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制，世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。(3)閉環(huán)過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。(4)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。(5)通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。系統(tǒng)方案的設(shè)計思想，控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用和維護方便。物料混合設(shè)備要節(jié)能、安全、高效和滿足生產(chǎn)及應(yīng)用要求。（1）可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。（2）配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。（3）易學易用，深受工程技術(shù)人員歡送PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。（4）系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。（5）體積小，重量輕，能耗低（6）硬件配套齊全，擁護使用方便，適應(yīng)性強第三章硬件設(shè)計硬件選型，根據(jù)PLC的輸入、出點數(shù)，控制功能選擇適用型號的PLCPLC機型選擇機型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護使用方便及最佳的性能價格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。（1）結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比擬固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC，物料混合控制系統(tǒng)的設(shè)計選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC能夠達到要求。（2）功能強、弱適當對于開關(guān)量控制的工程項目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的PLC，西門子公司的S7-200系列機或歐姆龍公司的COM1。（3）機型統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價格便宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的PLC功能有限，只適用于控制要求比擬簡單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴展，比整體式靈活。一個大型企業(yè)選用PLC時，盡量要做到機型統(tǒng)一。由于同一機型的PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理；另外，功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓；其外部設(shè)備通用也有利于資源共享。若配備了上位計算機，可把各獨立系統(tǒng)的多臺PLC聯(lián)成一個多級分布式控制相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。物料混合控制系統(tǒng)控制要求比擬簡單項選擇擇整體式結(jié)構(gòu)的PLC（4）是否在線編程PLC的特點之一是使用靈活。當被控設(shè)備的工藝過程改變時，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。PLC的編程分為離線編程和在線編程兩種。離線編程的PLC，其主機和編程器共用物料混合控制系統(tǒng)采用離線編程（5）PLC的環(huán)境適應(yīng)性由于PLC是直接用于工業(yè)控制的工業(yè)控制器，生產(chǎn)廠家都把它設(shè)計成能在惡劣的環(huán)境條件下可靠地工作。盡管如此，每種PLC都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用戶在選用時，特別是在設(shè)計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要進行充分的考慮。一般PLC及其外部電路（I/O模塊、輔助電源等）都能在以下環(huán)境條件下可靠工作：溫度工作溫度0～55℃，最高為60℃儲存溫度-40℃～＋85℃濕度相對濕度5%～95%(無凝結(jié)霜)振動和沖擊滿足國際電工委員會標準電源交流200V，允許變化范圍為-15%～＋15%，頻率為47～53Hz瞬間停電保持l0ms環(huán)境周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體對于需要應(yīng)用在特殊環(huán)境下的PLC，要根據(jù)具體的情況進行合理的選擇。3.1.2PLC容量選擇PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(shù)；二是用戶存儲器的容量（字數(shù)）。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當?shù)脑Ａ浚宰鰝溆?。根?jù)經(jīng)驗，在選擇存儲容量時，一般按實際需要的10%～25%考慮裕量。對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲器字數(shù)為開關(guān)量I/O乘以8；對于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲器字數(shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。通常，一條邏輯指令占用存儲器一個字。計時、計數(shù)、移位及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。I/O點數(shù)也應(yīng)留有適當裕量。由于目前I/O點數(shù)較多的PLC價格也較高，若備用的I/O點的數(shù)量太多，將使本錢增加。根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴充，通常I/O點數(shù)按實際需要的10%～15%考慮備用量。I/O模塊的選擇PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實現(xiàn)的。通過I/O接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制器對被控制對象進行控制的依據(jù)。同時控制器又通過I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控設(shè)備，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)控制。外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的，而PLC的CPU所處理的信息只能是標準電平，所以I/O接口模塊還需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號都需經(jīng)過一定距離。為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實際需要，PLC相應(yīng)有許多種I/O接口模塊，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實際需要進行選擇使用。（1）確定I/O點數(shù)I/O點數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進行擴展。對一個控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O點數(shù)就可能有所不同。（2）開關(guān)量I/O標準的I/O接口用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開/關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）進行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流I/O信號為24～240V（AC），直流I/O信號為5～24V（DC）。（3）選擇開關(guān)量輸入模塊主要從下面兩方面考慮：一是根據(jù)現(xiàn)場輸入信號與PLC輸入模塊距離的遠近來選擇電平的高低。一般24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠。如12V電壓模塊一般不超過10m，距離較遠的設(shè)備選用較高電壓模塊比擬可靠。二是高密度的輸入模塊，如32點輸入模塊，能允許同時接通的點數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的60%。（4）選擇開關(guān)量輸出模塊時應(yīng)從以下三個方面來考慮：一是輸出方式選擇。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。其中，繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣，導通壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力強，且有隔離作用。但繼電器有觸點，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動作不頻繁的交／直流負載。當驅(qū)動電感性負載時，最大開閉頻率不得超過1Hz。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無觸點開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開瞬間會產(chǎn)生較高反電壓，必須采取抑制措施。二是輸出電流的選擇。模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動時，應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對于電容性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通時有沖擊電流，要留有足夠的余量。三是允許同時接通的輸出點數(shù)。在選用輸出點數(shù)時，不但要核算一個輸出點的驅(qū)動能力，還要核算整個輸出模塊的滿負荷負載能力，即輸出模塊同時接通點數(shù)的總電流值不得超過模塊規(guī)定的最大允許電流值。電源模塊的選擇電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和。以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則：（1）確定電源的輸入電壓；（2）將框架中每塊I/O模塊所需的總背板電流相加，計算出I/O模塊所需的總背板電流值；（3）I/O模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流：①框架中帶有處理器時，則加上處理器的最大電流值；②當框架中帶有遠程適配器模塊或擴展本地I/O適配器模塊時，應(yīng)加上其最大電流值。（4）如果框架中留有空槽用于將來擴展時，可做以下處理；①列出將來要擴展的I/O模塊所需的背板電流；②將所有擴展的I/O模塊的總背板電流值與步驟。（5）在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。（6）根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值，從用戶手冊中選擇適宜的電源模塊。需要，還要力爭最佳的性價比。具體應(yīng)考隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類越來越多，而且功能也日益完善。PLC的種類繁多，其結(jié)構(gòu)、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等各有不同，當然使用場合也有所不同。因此選擇合理的PLC對提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟指標意義重大。因此在選擇機型時不僅要滿足其功能要求及維護等方面的慮：（1）合理的結(jié)構(gòu)形式（2）安裝方式的選擇（3）相當?shù)墓δ芤螅?）系統(tǒng)可靠性的要求3.1.5設(shè)備型號選擇1西門子S7-200PLC2PS307電源（2A）（6ES7307-1BA00-0AA0）1塊3CPU315-2DP（6ES7315-2AG10-0AB0）1塊4數(shù)字量輸入模塊SM321DI16*24VDC（6ES7321-1BH02-0AA0）2塊5數(shù)字量輸出模塊SM322DO8*RELAC230V（6ES7322-1HF01-0AA0）2塊6仿真模塊1塊7機架1塊8計算機1臺9SX-805-7多種液體自動混合控制模板1塊外部接線圖圖1-1系統(tǒng)安全設(shè)計，可靠性、實用性強本設(shè)計設(shè)計為兩種液體混合攪拌控制，其元件、要求如下：該系統(tǒng)有三個液面?zhèn)鞲衅鳎篖1為高液面?zhèn)鞲衅?，L2為中液面?zhèn)鞲衅?，L3為低液面?zhèn)鞲衅鳌．斠好娴竭_某傳感器的位置時，該傳感器就會發(fā)出ON信號，若低于傳感器位置時，傳感器就變?yōu)镺FF狀態(tài)。該系統(tǒng)有三個電磁閥：Y1為液體A輸入電磁閥，Y2為液體B輸入電磁閥，X3為混合液體輸出電磁閥，當電磁閥為ON狀態(tài)時，閥門打開，為OFF時閥門就關(guān)閉，閥門的開和閉來實現(xiàn)液體的流入和流出。M為攪拌電動機，當M=ON時，攪拌電動機運行；當M=OFF時，攪拌電動機停止。初始狀態(tài)：起動攪拌器之前，容器是空的，各閥門關(guān)閉，傳感器L1=L2=L3=OFF，攪拌電動機M=OFF。操作工藝：攪拌器開始工作時，先按下起動按鈕，閥門Y1打開，開始向倉里放液體A，當液面到達傳感器L3時，L3=ON、A液體繼續(xù)注入，直到液面到達L2時，L2=ON，使Y1=OFF，Y2=ON，即關(guān)閉閥門Y1，停止送A液體，打開閥門Y2，開始輸入液體B，當液面到達液體L1時，關(guān)閉Y2，同時啟動攪拌電動機M，電機開始攪拌60S后，液體均勻，停止攪拌，即M=OFF，打開閥門Y4，放混合液體。當液面低于傳感器L3時，再過15S，容器中的混合液體全部放空，關(guān)閉閥門Y4，自動開始下一個操作循環(huán)。若在工作中按下停止按鈕。攪拌器不會立即停止工作，只有當混合攪拌操作結(jié)束后才能停止工作，即停在初始狀態(tài)。圖1-2第四章程序設(shè)計4.1設(shè)計程序的流程圖圖1-3I/O分配表表1-1I/O分配SymbolAddresDatatypeSymbolAddresDytatype啟動IBOOL放混合液體MBOOLL1IBOOL放液體延時MBOOLL2IBOOL循環(huán)控制MBOOLL3IBOOLY1QBOOL停止IBOOLY2QBOOL初始狀態(tài)MBOOLMQBOOL放A液體MBOOLY4QBOOL放B液體MBOOL攪拌延時T37TIMER混合攪拌MBOOL放液體延時T38TIMER控制程序設(shè)計，最大限度的滿足被控對象的控制要求4.3.1程序梯形圖4.3.2程序設(shè)計語句表：//PROGRAMCOMMENTS////PressF1forhelpandexampleprogramNETWORK1//NETWORKTITLE(singleline)//NETWORKCOMMENTSLDI0.3啟動OM1.0循環(huán)控制ANI0.4停止=M1.0循環(huán)控制NETWORK2LDM0.5AT38放液體延時NETWORK3AT38OLD=Q0.0放A液體NETWORK4=Q0.1放B液體NETWORK5=Q0.2開始攪拌TONT37,+600攪拌延時時間NETWORK6AT37NETWORK7TONT38,+100放液體延時時間NETWORK8=Q0.3放混合液體第五章人機界面設(shè)計設(shè)計思想，使計算機在人機界面上適應(yīng)人的思維特性和行動特性圖1-4畫面組態(tài)，包括對變量、畫面、動畫、報警、用戶管理、數(shù)據(jù)記錄、趨勢圖、配方、報表、運行腳本和以太網(wǎng)通信的組態(tài)圖1-5該系統(tǒng)工作方式設(shè)有周周期、單步、手動、連續(xù)和回原點五種工作方式。(1)在單周期工作方式下，按下啟動按鈕后，攪拌設(shè)備從初始步M0.0開始，按規(guī)定步驟完成一個周期工作后返回并停留在初始狀態(tài)。(2)在連續(xù)工作方式下，在初始狀態(tài)下按下啟動按鈕，設(shè)備從初始步開始運行，工作一個周期后又開始新一輪攪拌，反復連續(xù)的工作，但按下啟動按鈕系統(tǒng)并不會馬上停止運行。只有在完成當前周期的工作后系統(tǒng)才會返回并停留在初始狀態(tài)。(3)在單周期工作運行方式下，從初始步開始，按下啟動按鈕，系統(tǒng)將會轉(zhuǎn)換到下一步的工作狀態(tài)，完成該步的任務(wù)后系統(tǒng)就會自動停止在該步；再按一下啟動按鈕，又往前走一步。第六章系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)模擬調(diào)試，在編程軟件和仿真軟件對控制程序調(diào)試根據(jù)所設(shè)計的關(guān)于攪拌控制的梯形圖，選用PLC的S7_200的仿真軟件進行仿真。具體步驟如下：（1）首先把仿真軟件的CPU更改為CPU226（點CONFIGURACION—TIPODECPU，然后點Accepter）（2）導入梯形圖（3）點擊運行（4）進行調(diào)試觀察仿真軟件上的燈是否按照程序要求依次點亮，延時是否準確。是就說明程序正確，不是就說明程序還存在問題。本設(shè)計仿真結(jié)果如下：(分別按下I0.3，I0.0，I0.1顯示)圖1-6按下I0.3啟動，攪拌系統(tǒng)開始按步驟運行。Q0.0得電，A液體流入容器。圖1-7按下I0.0后，QO.1接通。B液體開始想容器流入。圖1-8按下I0.1，Q0.2得電使攪拌設(shè)備開始運行。系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，WINCC畫面中對整個系統(tǒng)進行運行和調(diào)試（1）編好梯形圖后必須先編譯，看是否有誤。（2）打開仿真軟件后必須得將CPU更改為CPU226形式。（3）將梯形圖導出后訪可下載。（4）下載后利用WINCC畫面對系統(tǒng)進行運行和調(diào)試。第七章總結(jié)本設(shè)計的整體內(nèi)容和要求根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。（1）整體式PLC整體式PLC又叫做單元式或箱體式，它的體積小、價格低，小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。它的CPU模塊和擴展模塊用扁平電纜連接，可以選用全輸入型或全輸出型的數(shù)字量I/O擴展單元來改變輸入/輸出點的比例。整體式PLC還配備許多準用的特殊功能模塊，例如模擬量輸入/輸出模塊、熱點阻模塊和通信模塊等，使PLC的工能得到擴展。（2）模塊式PLC大、中型PLC及復雜和要求較高的系統(tǒng)一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。本設(shè)計的功能和優(yōu)點可編程控制器(PLC)是以中央處理器為核心，綜合了計算機和自動控制等先進技術(shù)，具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡單、功耗低等優(yōu)點，已成為目前在機械手控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。使用PLC的自動控制系統(tǒng)具有體積小，可靠高，故障率低，動作精度高等優(yōu)點。PLC對物料混合的控制，并借助必要的精密傳感器，使其能夠?qū)Σ煌后w的物料按預(yù)先設(shè)定的程序進行混合，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性生產(chǎn)線。采用PLC控制，是一種預(yù)先設(shè)定的程序進行物料混合的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行單調(diào)持久的作業(yè)，并且在產(chǎn)品變化或臨時需要對機械手進行新的分配任務(wù)時，可以允許方便的改動或重新設(shè)計其新部件，而對于位置改變時，只要重新編程，并能很快地投產(chǎn)，降低安裝和轉(zhuǎn)換工作的費用。本設(shè)計主要完成機械手的硬件部分與軟件部分設(shè)計。主要包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計。本次設(shè)計的心得體會隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比擬欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。

在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學關(guān)系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。

我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比擬多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。

在此要感謝我的指導老師張強老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向結(jié)論本論文在張強老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體構(gòu)思和內(nèi)容，無不凝聚著老師的心血和汗水，在三年的學習和生活期間，也始終感受著導師的精心指導和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是真正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。在設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)了不少問題。首先，自己在書本知識的學習上還存在太多的問題，許多的知識根本沒有完全理解。在設(shè)計過程中我基本上是一邊看書一邊完成設(shè)計的。而且其中還遇到許多自己根本無法解決的問題，最后是通過向老師和同學請教才得以解決。其次，我發(fā)現(xiàn)自己對設(shè)計的方向把握的不夠好。在設(shè)計的過程中，我有好幾次都是走入了誤區(qū)而難以自拔，并因此而浪費了不少的時間，這其實也是歸因于先前的總體構(gòu)思沒搞好。作為一個自動化專業(yè)的學生，本次畢業(yè)設(shè)計可以說是我們在專業(yè)方面的一次最基本的綜合性的練習和訓練。它主要圍繞我們平常所學的一些PLC技術(shù)的知識，目的就是為了培養(yǎng)我們理論知識與實踐相結(jié)合的能力以及獨立解決問題的能力。我知道自己要在專業(yè)方面有所作為，就必須在今后加倍努力學習，并且注重理論與實際相結(jié)合，培養(yǎng)自己的獨立解決問題的能力。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。不積跬步何以至千里，本設(shè)計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向電氣專業(yè)的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們兩年多的辛勤栽培。致謝我完成這篇畢業(yè)論文，得到了許多人的幫助。首先，我要特別感謝我的指導老師張強老師。在我撰寫論文的過程中，張老師付出了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了張老師細心、耐心地輔導和熱情的幫助，他指導我論文一定要嚴格按照論文格式去寫，并且要有自己的觀點和看法。他廣博的學識、、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍的工作作風深深影響了我，使我終身受益。在此我表示真誠地感謝.同時，在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，在此一并致以誠摯的謝意。最后，我向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！參考文獻[1]弭洪濤.PLC應(yīng)用技術(shù).北京:中國電力出版社，2021.[2]廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京:機械工業(yè)出版社，2021.9.[3]吳明亮、蔡夕忠.可編程控制器實訓教程.北京:化學工業(yè)出版社，2021.[4]張進秋、張中民.可編程控制器原理及應(yīng)用實例.北京:機械工業(yè)出版社，2021.11.[5]林春方.可編程控制器原理及應(yīng)用.上海:上海交通大學出版社，2021.[6]夏辛明、黃鴻、高巖.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用（第二版）.北京:北京理工大學出版社，2021.10.[7]周四六.可編程控制器應(yīng)用基礎(chǔ).北京:人民郵電出版社，2021.8.[8]江秀漢、湯楠.可編程序控制器原理及應(yīng)用.西安:西安電子科技大學出版社，2021.[9]田淑珍.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京:機械工業(yè)出版社，2021.7.[10]液壓與氣壓傳動章宏甲等主編北京：機械工業(yè)出版社2021。2

咖啡店創(chuàng)業(yè)計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學生往往對未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學生在學校里學到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢，現(xiàn)代大學生有創(chuàng)新精神，有對傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學生創(chuàng)業(yè)的動力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗，以及學以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租賃的優(yōu)點是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設(shè)計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對收益影響較大。咖啡館的消費卻相對較高，主要針對的也是學生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內(nèi)裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應(yīng)計算在內(nèi)。整體預(yù)算按標準裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購買費用具體設(shè)備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統(tǒng)。共計450(3)吧臺所用的烹飪設(shè)備、儲存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下。咖啡機，咖啡機選取的是電控半自動咖啡機，咖啡機的報價此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機，價格在330―480元之間。冰砂機，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不夠用。制冰機，從制冰量上來說，一般是要留有富余?？钪票鶛C每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業(yè)費用開業(yè)費用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費、登記費、保險費;預(yù)計3000元(2)營銷廣告費用;預(yù)計450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運營。預(yù)計2000元共計： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計劃1、營業(yè)額計劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標時，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當前的物價情形，予以綜