化學(xué)反應(yīng)裝置的控制plc設(shè)計

成績評定表學(xué)生姓名王哈哈班級學(xué)號專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化課程設(shè)計題目化學(xué)反映裝置的控制設(shè)計評語組長簽字：成績?nèi)掌?0年月日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院機械工程學(xué)院專業(yè)機械師及制造及其自動化學(xué)生姓名關(guān)文城班級學(xué)號課程設(shè)計題目化學(xué)反映裝置的控制設(shè)計實踐教學(xué)規(guī)定與任務(wù):1.設(shè)計內(nèi)容：1）完畢《課程設(shè)計指導(dǎo)書》所規(guī)定的控制；2）能夠手動和自動控制。2.設(shè)計規(guī)定：1）畫出端子分派圖；2）設(shè)計次序功效圖；3）設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖；4）設(shè)計闡明書。工作計劃與進(jìn)度安排:1）理解題目規(guī)定，查閱資料，擬定設(shè)計方案1天2）PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試4天3）闡明書撰寫1天4）答辯1天指導(dǎo)教師：陳白寧王海12月10日專業(yè)負(fù)責(zé)人：陳白寧12月10日學(xué)院教學(xué)副院長：12月11日前言現(xiàn)在世界上發(fā)達(dá)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(yīng)用于冶金生產(chǎn)、汽車制造、石油化工、輕工食品、能源、交通等幾乎全部工業(yè)領(lǐng)城。其控制辦法也從簡樸的單機開關(guān)量控制向過程控制、數(shù)字控制和多機網(wǎng)絡(luò)控制方向發(fā)展。傳統(tǒng)電器控制,

使用最多的電器是繼電器,

并且繼電器控制采用固定接線,很難適應(yīng)產(chǎn)品機型的更新?lián)Q代。生產(chǎn)線承當(dāng)?shù)募庸ο笞兓?加工控制程序隨之變化規(guī)定。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)諸多,

這些有觸點的電器工作頻率較低,

在頻繁動作的狀況下,

壽命較短,

容易造成系統(tǒng)故障,使生產(chǎn)運行的可靠性、穩(wěn)定性減少。使用比可編程控制器實現(xiàn)三相六拍步進(jìn)電機驅(qū)動,可使步進(jìn)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,并且編程語言簡樸易學(xué),便于掌握。能夠進(jìn)行在線修改,柔性好,體積小,維修方便。

現(xiàn)在,比較典型的控制辦法是用單片機產(chǎn)生脈沖序列來控制步進(jìn)電機。但采用單片機控制,不僅要設(shè)計復(fù)雜的控制程序和I/O接口電路,實現(xiàn)比較麻煩,并且對工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境適應(yīng)性差,可靠性不高。基于PLC

控制的步進(jìn)電機含有設(shè)計簡樸,實現(xiàn)方便,定位精度高,參數(shù)設(shè)立靈活等優(yōu)點,在工業(yè)過程控制中使用,可靠性高,監(jiān)控方便。

“機電傳動控制”課程是機械制造及其自動化專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)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(yīng)用辦法和設(shè)計辦法是本課程的重要任務(wù)之一?？删幊绦蚩刂破魇且晕⒔鉀Q器為核心，綜合了微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)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。它含有體積小、功效強、程序設(shè)計簡樸、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到顧客的好評。因而在機械、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)代工業(yè)控制的三大支柱之一。目錄前言1.TOC\o"1-3"\h\u915課程設(shè)計的任務(wù)和規(guī)定 1250641.1課程設(shè)計的任務(wù) 1211031.2課程設(shè)計的基本規(guī)定 1TOC\o"1-3"\h\u2.7132總體設(shè)計 2260312.1PLC選型 2222722.2I/O分析及端子分派 23.TOC\o"1-3"\h\u16689PLC程序設(shè)計 3119313.1設(shè)計思路 3130393.2次序功效圖設(shè)計 3208423.3PLC梯形圖 4TOC\o"1-3"\h\u23252程序模擬調(diào)試闡明 6結(jié)束語參考文獻(xiàn)1.課程設(shè)計的任務(wù)和規(guī)定1.1課程設(shè)計的任務(wù)如圖是一種化學(xué)反映裝置，它由4個容器構(gòu)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(xué)反映裝置的控制。圖1.11.2課程設(shè)計的基本規(guī)定如圖1.1，泵P1和泵P2同時啟動，分別把1號和2號池灌滿（到其上限位）后關(guān)閉，然后2號容器加熱，當(dāng)溫度達(dá)成60度時，溫度傳感器發(fā)信號，加熱器關(guān)閉，P3和P4泵同時打開，分別將1號和2號池的溶液送到3號反映池，當(dāng)液位達(dá)成上限位后，P3、P4關(guān)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(dāng)4號池滿或者3號池空，則P5關(guān)閉，P6泵啟動，排出新產(chǎn)品溶液，直到4號池空，完畢一種循環(huán)。2.總體設(shè)計2.1PLC選型S7-200的可靠性高，能夠用梯形圖、語句表和功效塊圖三種語言來編程。它的指令豐富，指令功效強，易于掌握，操作方便，內(nèi)置高速計數(shù)器、高速輸出、PID控制器、RS-485通信/編程接口、PPI通信合同、MPI通信合同和自由端口模式通信功效，最大能夠擴展到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，即可用于替代繼電器的簡樸控制場合，也可用于復(fù)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。2.2I/O分析及端子分派由設(shè)計規(guī)定可知，為實現(xiàn)化學(xué)反映裝置的自動控制，輸入信號是一種啟動信號，一種停止信號，四個容器的上下限位，一種溫度傳感器，共11個。輸出是留個泵，加熱器，攪拌器，共八個。端子分派如圖2.2所示。圖2.23.PLC程序設(shè)計3.1設(shè)計思路為實現(xiàn)化學(xué)反映裝置的自動化，按啟動按鈕后，用并行序列控制泵P1和泵P2同時啟動，1號池灌滿（到其上限位）之后泵1關(guān)閉等待，2號池灌滿泵2關(guān)閉，然后2號容器加熱，當(dāng)溫度達(dá)成60度時，溫度傳感器發(fā)信號，加熱器關(guān)閉，P3和P4泵同時打開，分別將1號和2號池的溶液送到3號反映池，當(dāng)液位達(dá)成3號池上限位或者1號池和2號池同時空后，P3、P4關(guān)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(dāng)4號池滿或者3號池空，則P5關(guān)閉，P6泵啟動，排出新產(chǎn)品溶液，直到4號池空，完畢一種循環(huán)。3.2次序功效圖設(shè)計根據(jù)設(shè)計思路，畫出次序功效如圖3.2所示。圖3.23.3PLC梯形圖按照循環(huán)次序規(guī)定，梯形圖以下圖所示。程序模擬調(diào)試闡明將編寫好的PLC程序進(jìn)行編譯，下載至PLC，由于控制系統(tǒng)運行電壓是在220V，為了確保安全只得先在實驗臺上分步模擬，觀察各步的動作都對的無誤后，按照PLC控制系統(tǒng)接線圖在實驗臺上整體模擬，輸出部分用實驗臺上的批示燈替代,觀察輸出端點批示燈在一種工作循環(huán)里的狀態(tài)變化，并與規(guī)定過程對照。沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。此控制程序設(shè)計能夠滿足控制系統(tǒng)的規(guī)定。結(jié)束語通過本次機電傳動課程設(shè)計，讓我更加深刻的掌握了機電傳動控制系統(tǒng)的基本原理，PLC控制電路的設(shè)計辦法及繼電器接觸器控制電路的PLC改造辦法。學(xué)會了繪制端子接線圖、次序功效圖、PLC梯形圖。