工業(yè)混合攪拌的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

2.1、電路設(shè)計(jì) 2.2、PLC硬件組態(tài) 2.3、PLC編程元件的地址分配 2.4、PLC編程元件的符號(hào)地址分配表 4.1編寫FC1，對閥門A和閥門B進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編制 4.2FC2控制的是攪拌器攪拌，定義FC2數(shù)據(jù)塊輸入輸出口 4.3FC3控制的是放液程序，定義FC3數(shù)據(jù)塊的輸入輸出口 4.4結(jié)構(gòu)化主程序，OB1對FC1、FC2、FC3的調(diào)用 5、使用上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件——組態(tài)王 5.1新建工程文件 5.2對工業(yè)混合攪拌裝置進(jìn)行畫面設(shè)計(jì) 5.3定義數(shù)據(jù)詞典 5.4創(chuàng)建動(dòng)畫連接，對命令語言進(jìn)行編寫 5.5組態(tài)王與外部硬件模塊建立連接 5.6實(shí)現(xiàn)組態(tài)王的上位監(jiān)控，對PLC板塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作 6、項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果分析及體會(huì) 6.1調(diào)式過程中出現(xiàn)的問題 6.2組態(tài)王的使用及設(shè)計(jì) 主要參考文獻(xiàn) 2可編程控制器是電氣控制技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)?！犊删幊炭刂破鳌窞椤白詣?dòng)化和電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)的一門重要專業(yè)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工廠電氣控制設(shè)備技術(shù)和可編程控制器的使用、分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)生產(chǎn)過程中的控制電路，掌握其使用方法。課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要進(jìn)行諸方面能力的培養(yǎng)和提高，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。是通過對某個(gè)簡單的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、某條簡單的自動(dòng)化生產(chǎn)線、某些簡單的工藝過程的調(diào)查研究，使學(xué)生明確生產(chǎn)工藝對電氣控制提出的各項(xiàng)要求。根據(jù)這些要求，進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)、硬件配置及軟件編程設(shè)計(jì)。通過不斷地調(diào)試和完善程序來滿足生產(chǎn)工本設(shè)計(jì)的主要研究范圍及要求達(dá)到的技術(shù)參數(shù)有：1）使液體混合機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的灌裝；2）滿足灌裝的各種技術(shù)要求；3）具體內(nèi)容包括兩種種液體混合控制方案的設(shè)計(jì)、軟硬件電路的設(shè)計(jì)、常見故障分某個(gè)工業(yè)混合攪拌系統(tǒng)，要將兩種流質(zhì)物料（簡稱A、B）按一定比例混合，攪拌均勻后送出，混合的比例及攪拌時(shí)間完全由操作者控制（即：手動(dòng)控制）。系統(tǒng)的控制由四部分組成：成分A的進(jìn)料控制、成分B的進(jìn)料控制、混合料的攪拌控制及對攪拌后混合料的排料控制。本設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)在PLC控制下，實(shí)現(xiàn)A、B兩種液料的按照一定比例自動(dòng)進(jìn)料→定時(shí)攪拌→排料→再次自動(dòng)進(jìn)料等工序的自動(dòng)循環(huán)。本課題應(yīng)解決的主要問題是如何使PLC在灌裝中實(shí)現(xiàn)控制功能，在相關(guān)的研究文獻(xiàn)報(bào)道中用PLC對灌裝機(jī)進(jìn)行控制的研究尚不多見，以致人們難以根據(jù)它的具體情況正確選用參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)控制，也就難以滿足提高質(zhì)量和效率、降低成本的要求，本設(shè)計(jì)就是基于以上問題進(jìn)行的一些探討。某個(gè)工業(yè)混合攪拌系統(tǒng)，要將兩種流質(zhì)物料（簡稱A、B）按一定比例混合，攪拌均勻后送出，混合的比例及攪拌時(shí)間完全由操作者控制（即：手動(dòng)控制），系統(tǒng)的示意圖如下圖3圖1.1工業(yè)混合攪拌系統(tǒng)示意圖制、混合料的攪拌控制及對攪拌后混合料的排料控制。本設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)在PLC控制下，實(shí)現(xiàn)A、B兩種液料的按照一定比例自動(dòng)進(jìn)料→定時(shí)攪拌→排料→再次自動(dòng)進(jìn)料等工序的自動(dòng)循環(huán)。工藝控制要求實(shí)現(xiàn)：①按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)進(jìn)A料→A料料位達(dá)到（由中液位傳感器S2(常開觸點(diǎn)）檢測）→自動(dòng)停止A料，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)B料→總料位達(dá)到（由高液位傳感器S3(常開觸點(diǎn)）檢測）→停止進(jìn)B料→定時(shí)攪拌5S→排料→排料到攪拌容器最低液位時(shí)（由低液位傳感器S1(常閉觸點(diǎn)）檢測延時(shí)3S將剩余混合液料排空→停止排過程如此自動(dòng)循環(huán)下去。②按下停止按鈕，混合工序自動(dòng)停止。4此處的電路設(shè)計(jì)主要是關(guān)于PLC的輸入/輸出接線圖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求接線圖如下：硬件組態(tài)表2-1液體混合裝置輸入/輸出地址分配表2-2輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕進(jìn)料閥AQ0.0S1低液位傳感器進(jìn)料閥BQ0.1攪拌器Q0.2S3高液位傳感器排料閥CQ0.4停止按鈕首先對輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行地址分配，然后對其他編程元件也進(jìn)行地址分配，如位存儲(chǔ)器編程中要使用符號(hào)地址，所以在OB1中要編輯符號(hào)表（包括輸入繼電器、輸出繼電器、5在結(jié)構(gòu)化編程中分別編制OB1和FC1、FC2、FC34.1編寫FC1，對閥門A和閥門B進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編制8輸出口的地址與西門子-S7300的端口地址一致，才能實(shí)現(xiàn)對外部硬件的控制，程序應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能：啟動(dòng)后，進(jìn)A料A處指示燈亮，直至A料進(jìn)至中液位處，中液位傳感器處指示燈亮，A指示燈滅，進(jìn)B料B處指示燈亮，直至B料進(jìn)至高液位處，高液位傳感器處指示燈亮，停止進(jìn)B料。定時(shí)攪拌5S再排料排料到攪拌余混合液料排空，再停止排料然后自動(dòng)進(jìn)A料，完成一個(gè)周期的工作，混合過程如此自動(dòng)循調(diào)試程序時(shí)，出現(xiàn)了許多問題：不能進(jìn)行攪拌，且只能進(jìn)入A料，進(jìn)不了B料；不能實(shí)現(xiàn)攪拌；攪拌不能停止，進(jìn)行不了放液；后來又不能進(jìn)行循環(huán)控制。之后最大的難題就是無法做到讓系統(tǒng)想停就停，停了以后再按啟動(dòng)在停止處開始。檢查硬件外部的線路連接，看是否連錯(cuò)，隨后又把程序下載到模塊后，打開監(jiān)視，一步步對程序進(jìn)行更改調(diào)試，先順著要求工作進(jìn)程解決AB閥放液的問題，然后解決攪拌問題，了解高低中三液位對程序流程的影響，程序中添加繼電器等來實(shí)現(xiàn)程序的控制。程序中使用自鎖來進(jìn)行輸出口的長時(shí)間接通。通過監(jiān)視模塊，具體到哪個(gè)開關(guān)，來進(jìn)行對整體流程的把當(dāng)然結(jié)構(gòu)化編程設(shè)計(jì)還好，只要有了線性化程序，只用添加數(shù)據(jù)塊FC，然后通過調(diào)用FC模塊來代替線性化原程序。沒進(jìn)行這個(gè)課程設(shè)計(jì)之前，我們對組態(tài)王是完全陌生的，于是通過網(wǎng)上的視頻資料以及詢問老師，來掌握組態(tài)王的使用。組態(tài)王使用過程：建立新工程——?jiǎng)?chuàng)建畫面——建立動(dòng)畫連接——設(shè)置板卡——建立新的數(shù)據(jù)詞典——設(shè)置命令語言——設(shè)置運(yùn)行系統(tǒng)——點(diǎn)VIEW確定設(shè)計(jì)課題以后，我首先是查找一些相關(guān)的書籍及資料，然后分析設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到優(yōu)化方案。最難的是調(diào)試了，在老師和同學(xué)的幫助下，完成的設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)定的要求。同時(shí)，通過這次設(shè)計(jì)，我們在各個(gè)方面都有了很大的提高，特別是在理論和實(shí)踐結(jié)合方面使我們受益匪淺，使大學(xué)里學(xué)習(xí)的理論知識(shí)在根本上得到一次最完整的實(shí)踐和提高。在設(shè)計(jì)的過程中培養(yǎng)了我們的分析能力，動(dòng)手能力，使得我們學(xué)會(huì)了有不懂的地方積極主動(dòng)的去動(dòng)手查找資料解決難題，我們學(xué)會(huì)了認(rèn)真，專心更有恒心去做一件事情，因而在我們以后的生活和工作中才能經(jīng)得起時(shí)間和實(shí)踐的考驗(yàn)。同時(shí)也非常感謝老師和同學(xué)在我們設(shè)計(jì)過程中的幫助，因?yàn)槟銈兾覀儾诺靡越鉀Q設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，使我受益良多,也為我即將面臨的工作奠定了很好的基礎(chǔ)。而且，通過對組態(tài)王這個(gè)軟件的學(xué)習(xí)也知道了，對一樣事物的學(xué)習(xí)，只要投入時(shí)間和精力，是很容易就能掌握的。所以只要理論結(jié)合實(shí)踐，多動(dòng)手操作，多做一些設(shè)計(jì)，就更能做到知識(shí)的融會(huì)貫通與靈活運(yùn)用。2010.2[2]李曉寧編著、例說西門子PLCS7-200、——北京：人民郵電出版社、2008.6[3]孫承志、徐智、張家海、吉順平編著西門子S7-200/300/400PLC基