基于PLC的自動攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電氣限制課程設(shè)計(jì)評語：考勤（10）守紀(jì)（10）過程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（30）答辯（10）總成果（100）專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師： 基于S7-300PLC的多罐體液體自動混合攪拌系統(tǒng) 1限制要求采納PLC設(shè)計(jì)一個(gè)三個(gè)罐體的液體自動混合攪拌系統(tǒng)，詳細(xì)要求如下：儲液罐1為一個(gè)5L儲液罐，其分別有兩個(gè)進(jìn)液閥A和B，一個(gè)出液閥C（均為電磁閥，下同）。罐體上有三個(gè)傳感器，分別為低液位傳感器L，中液位傳感器I，高液位傳感器H。啟動系統(tǒng)之前，容器是空的，各閥門關(guān)閉，傳感器H=I=L=OFF，攪拌電動機(jī)M0=OFF。首先，按下啟動按鈕，自動打開閥門A使液體A流入。當(dāng)液面到達(dá)傳感器I的位置時(shí)，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位置時(shí)，關(guān)閉閥門B，同時(shí)啟動攪拌電動機(jī)攪拌1分鐘。攪拌完畢后，打開放液閥門C。當(dāng)液面低于傳感器L的位置時(shí)，再接著放液10秒后關(guān)閉放液閥門C。隨后再將閥門A打開，如此循環(huán)下去。若停止后罐內(nèi)照舊存在液體，可利用出液閥C手動按鈕將液體排出。當(dāng)啟動按鈕按下時(shí)，同時(shí)低速啟動攪拌機(jī)M0。當(dāng)進(jìn)液閥B打開時(shí)，切除電動機(jī)所串入電阻，使其正常運(yùn)行。當(dāng)電磁閥C打開時(shí)，再時(shí)攪拌機(jī)M0低速運(yùn)行，若不按下停止按鈕，使系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)行。在工作中假如按下停止按鈕，攪拌機(jī)M0不馬上停止工作，只有當(dāng)前混合操作處理完畢，才停止工作，即停在初始狀態(tài)。當(dāng)時(shí)始狀態(tài)下，按下停止按鈕，攪拌機(jī)M0將進(jìn)行反接制動，最終利用速度繼電器，將反接制動切除。儲液罐2為一個(gè)3L儲液罐，其分別有兩個(gè)進(jìn)液閥D和E，一個(gè)出液閥F。罐體上有兩個(gè)傳感器分別為低液位傳感器N和高液位傳感器K。當(dāng)儲液罐1的電磁閥B打開時(shí)，同時(shí)打開儲液罐2的進(jìn)液閥D和E。延遲10秒后，啟動攪拌機(jī)M1進(jìn)行攪拌1分鐘，當(dāng)罐內(nèi)液面到達(dá)高液位傳感器K時(shí)，自動關(guān)閉進(jìn)液閥D和E。攪拌時(shí)間到后，打開岀液閥F。當(dāng)液面低于低液位傳感器N時(shí)，延遲5秒，之后同時(shí)關(guān)閉攪拌機(jī)M1和岀液閥F。儲液罐3為一個(gè)10L儲液罐，罐體上有一個(gè)高液位傳感器P，當(dāng)由儲液罐1和儲液罐2放出的液體液面達(dá)到傳感器P的液面高度時(shí)，啟動攪拌機(jī)M2同時(shí)延遲20秒打開岀液閥G，放液3分鐘到儲液塔中，時(shí)間到后自動關(guān)斷攪拌機(jī)M2和出液閥G。之后整個(gè)系統(tǒng)如此循環(huán)。圖1為系統(tǒng)分布圖，題目中的5L，3L和10L只是象征意義的容量，并非工業(yè)現(xiàn)場容量。圖1系統(tǒng)分布圖2I/O地址安排表如表1所示為本系統(tǒng)的I/O地址安排表。表1I/O地址安排表輸入信號輸出信號名稱功能輸入地址名稱功能輸出地址SB1SB2FR傳感器L傳感器I傳感器HSB3傳感器K傳感器N傳感器P啟動按鈕停止按鈕過載愛護(hù)罐1低液位測量罐1中間液位測量罐1高液位測量閥C手動按鈕罐2的高液位測量罐2的低液位測量罐3的高液位測量I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I1.0I1.1I1.3接觸器KM1進(jìn)液閥A進(jìn)液閥B岀液閥C接觸器KM2接觸器KM3進(jìn)液閥D進(jìn)液閥E接觸器KM4出液閥F接觸器KM5KS岀液閥GM0啟動線圈儲液罐1進(jìn)液儲液罐1進(jìn)液儲液罐1岀液M0正常運(yùn)轉(zhuǎn)反接制動儲液罐2進(jìn)液儲液罐2進(jìn)液攪拌機(jī)M1儲液罐2岀液攪拌機(jī)M2速度繼電器儲液罐3岀液Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q5.0Q5.1Q5.2Q5.3Q5.4Q5.5Q5.63PLC外部接線圖本系統(tǒng)采納的外部硬件分別為：(1)電源模塊為PS30710A；(2)CPU模塊為CPU314；(3)接口模塊未加，但槽位照舊要空出；(4)輸入模塊為DI321DC24V；(5)輸出模塊為DO322DC24V/0.5A。如圖2所示為PLC外部接線圖。圖2PLC外部接線圖4主電路連接圖如圖3所示，圖中攪拌機(jī)M0分為低速啟動，高速運(yùn)行，當(dāng)速度接觸器KM1閉合時(shí)，其主電路接通電源，電流流經(jīng)上拉電阻，從而使電機(jī)低速啟動，當(dāng)速度2接觸器閉合時(shí)，將上拉電阻切除，從而電機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)反接制動時(shí)，KM3閉合，對電機(jī)進(jìn)行反接制動，等到電機(jī)速度接近于0時(shí)，由速度繼電器將反接制動切除，從而保證電機(jī)不會反轉(zhuǎn)。串入電阻既可以限制啟動電流，又可以限制過大的反接制動電流。攪拌機(jī)M1和攪拌機(jī)M2均為小電機(jī)，可以干脆啟停。圖3主電路連接圖5限制程序及程序流程圖如圖4所示為限制程序流程圖，限制程序見附錄。圖4限制程序流程圖6系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試及S7-PLCSIM仿真如圖5所示為S7-PLCSIM仿真圖。圖5系統(tǒng)S7-PLCSIM仿真當(dāng)啟動按鈕按下后，使儲液罐1進(jìn)液閥A得電，從而放入液體進(jìn)入罐1。當(dāng)液位到達(dá)傳感器I高度時(shí)，進(jìn)液閥B被打開，同時(shí)打開了罐2的進(jìn)液閥D和E。當(dāng)罐1液位到達(dá)傳感器H的高度時(shí)，關(guān)閉進(jìn)液閥B，同時(shí)讓攪拌機(jī)M0正常運(yùn)行攪拌1分鐘。罐2的進(jìn)液閥打開后，10秒后攪拌機(jī)M1自動攪拌1分鐘后自動打開岀液閥F。其中I0.3和I1.1分別為罐1和罐2的低液位傳感器，只要進(jìn)液皆可沒過其高度。7心得體會本次課設(shè)通過運(yùn)用S7-300PLC的STEP7編程軟件，我設(shè)計(jì)了一個(gè)多罐體液體自動混合攪拌系統(tǒng)。通過對梯形圖的設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)了三個(gè)儲液罐，且每個(gè)儲液罐均有其進(jìn)行自動攪拌的攪拌機(jī)。當(dāng)啟動按鈕按下，不光可以保證儲液罐的進(jìn)液閥為其自動進(jìn)液，而且可以保證，當(dāng)液體到達(dá)適當(dāng)高度，進(jìn)行進(jìn)液閥的轉(zhuǎn)換和岀液閥自動的打開。編程完畢后，通過S7-PLCSM仿真軟件仿真，邏輯合理，實(shí)現(xiàn)了題目的要求，從而完成課題。

附錄Network1:儲液罐1的程序按下啟動按鈕，啟動電磁閥A使液體1進(jìn)入。Network2:當(dāng)閥A供應(yīng)液體1的液位達(dá)到傳感器2的液位時(shí)，關(guān)閉閥A啟動閥B,讓其次種液體液體2流入。Network3:當(dāng)攪拌的兩種液體混合后，液位達(dá)到傳感器3時(shí)，關(guān)閉閥A和閥B，讓液體攪拌非常鐘后打開閥C。Network4:接通延遲型定時(shí)器延遲一分鐘。Network5:通過定時(shí)器打開岀液閥C。Network6:當(dāng)液體液位降到傳感器L高度以下，讓閥門C再開10秒之后，將其關(guān)閉。Network7:Network8:啟動按鈕按下同時(shí)，攪拌電機(jī)低速啟動，進(jìn)行低速攪拌。Network9:對電機(jī)主電路進(jìn)行反接制動操作。Network10:當(dāng)電磁閥B打開時(shí)，此時(shí)去除主電路中的電阻，從而加快攪拌速度。Network11:儲液罐2的程序當(dāng)液體罐1的閥B打開時(shí)同時(shí)啟動液體罐2的進(jìn)液閥D和E，當(dāng)?shù)竭_(dá)罐2液位傳感器K時(shí)，將兩個(gè)進(jìn)液閥關(guān)閉。Network12:打開進(jìn)液閥D和進(jìn)液閥E，使液體3和液體4進(jìn)入罐中。Network13:延遲10秒之后，開動攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。Network14:Network15:攪拌一分鐘之后打開岀液閥F。Network16:岀液閥打開后檢測傳感