多种液体混合控制

福建电力职业技术学院

课 程 设 计

课程名称： 可编程控制课设

题目： 多种液体混合装置

专业班次： 电气 姓 名： 某某某 学 号： 指导教师： 学 期： 日 期：

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目 录

福建电力职业技术学院.............................................................. i 课 程 设 计 ...................................................................... i 引言 ............................................................................. 1 第一章 多种液体混合使用设备及硬件要求 ............................................ 2

1.1课设内容 .................................................................. 2

1.1.1 课设目的............................................................ 2 1.2 课设设备 ................................................................. 2

1.2.1 面板图.............................................................. 2 1.3 控制要求 ................................................................ 3 第二章 多种液体混合装置软件设计 .................................................. 5

2.1 程序流程图.............................................................. 5 2.2 I/O地址分配及接线图 ..................................................... 5

2.2.1 I/O地址分配及功能表 ............................................... 5 2.3 操作步骤 ................................................................ 6 2.4 系统调试 ................................................................. 9

2.4.1 调试问题一 .......................................................... 9 2.4.2 调试问题二 .......................................................... 9

总结 ............................................................................ 10 参考文献 ........................................................................ 11

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引言

随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，在很多行业的工业现场都有多种液体混合装置的精确控制需要。此次，我们小组设计的题目是“多种液体混合装置的PLC控制”。本次设计是以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在加热搅拌后达到一定的温度才能将混合液体输出容器，从而达到精确的自动控制，此次设计主要内容包括：I/O分配，梯形图，接线图，电气原理图等，经过多次修改和调试，最终实现题目要求。

在此次课设中，我主要是负责画组态画面从而进行调试，同时在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了问题。

关键词：多种液体混合装置，自动控制，PIC

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第一章 多种液体混合使用设备及硬件要求

1.1课设内容

多种液体混合装置在生产活动当作起着重要的作用。本次课设主要对多种液体混合使用的结构原理、以及软件设置、PLC程序的编写和组态模拟等

1.1.1 课设目的

1. 掌握上升沿/下降沿检出指令的使用及编程

2. 掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作

1.2 课设设备

序号 1 2 3 4 5 6 名 称 课设装置 课设挂箱 导线 通讯编程电缆 课设指导书 计算机（带编程软件） 型号与规格 HRPFSL-1/2 A14 3号 SC-09 HRPFSL-1/2 数量 1 1 若干 1 1 1 自备 备注 三菱 1.2.1 面板图

+

图1-1 面板图

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1.3 控制要求

1. 总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。

2. 打开“启动”开关，装置投入运行时。首先液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开10秒将容器放空后关闭。然后液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL3时，SL3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。液面到达SL1时，关闭液体C阀门。

3. 搅匀电机开始搅匀、加热器开始加热。当混合液体在6秒内达到设定温度，加热器停止加热，搅匀电机工作6秒后停止搅动；当混合液体加热6秒后还没有达到设定温度，加热器继续加热，当混合液达到设定的温度时，加热器停止加热，搅匀电机停止工作。

4. 搅匀结束以后，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

5. 关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。

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第二章 多种液体混合装置软件设计

2.1 程序流程图

图2-1 程序流程图

2.2 I/O地址分配及接线图

2.2.1 I/O地址分配及功能表

序号 PLC地址（PLC端子） 电气符号（面板端子） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 X00 X01 X02 X03 X04 Y00 Y01 Y02 Y03 SD SL1 SL2 SL3 T YV1 YV2 YV3 YV4 功能说明 启动（SD） 液位传感器SL1 液位传感器SL2 液位传感器SL3 温度传感器T 进液阀门A 进液阀门B 进液阀门C 排液阀门

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10 11 Y04 Y05 YKM H 搅拌电机 加热器 电源地端 电源地端 电源正端 12 主机COM、面板COM接电源GND 13 主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、接电源GND 14 面板V+接电源+24V

2.2.2 PLC外部接线

图2-2 外部接线图

2.3 操作步骤

1. 检查课设设备中器材及调试程序。

2. 按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与课设模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。

3. 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。

4. 打开“启动”开关，SL1、SL2、SL3拨至OFF，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态。

5. 等待20S后，观察液体混合阀门YV1、YV2、YV3、YV4的工作状态有何变化，依次将SL1、SL2、SL3液面传感器扳至ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。

6. 将测温传感器的开关打到ON，观察系统各阀门、搅动电机YKM及加热器H的工作状态。

7. 关闭“启动”开关，系统停止工作。

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2.3.1 PLC程序

哈哈

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2.4 系统调试 2.4.1 调试问题一

问题：实现两个开关控制YV4

解决：并联两个辅助继电器M10、M11，再与输出端Y3串联，在程序中分别控制M10、M11来控制Y3。

图2-6 程序图

2.4.2 调试问题二

问题：在操作过程中辅助继电器触发后一直连接，不能断开

解决：在辅助继电器M后串联上常闭开关，通过执行相关步骤来打开常闭开关，实现辅助继电器的断开。

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图2-7 程序图

总结

专题设计是非常难得的一次理论与实践相结合的机会，通过这次“多种液体混合装置的PLC控制”的设计，让我们学到了更多的知识。

我们的设计原则主要是系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下，尽量做到经济、合理、合用，减小设备成本。控制由人工控制到自动控制，由模拟控制到微机控制，使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。从这两个星期的不断试验中，我们发现问题解决问题，让我们对可编程控制器这个词有了比较深层次的理解。本次设计采用CPM2AH型PLC为载体，通过对方案选择，I/O分配，工作过程分析，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明, 并经过多次修改和调试，最终实现题目要求。

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参考文献

1. PIC基础及应用教程 秦春斌 张继伟 主编 机械工业出版社

2.电气控制与可编程控制器技术 史国生主编

3.可编程控制器实验指导书 张雪平

化学工业出版社 实用文档

时间 设计任务 完成情况 教师签名 11.4 选取课设题目 完成 11.5-11.7 编写程序框图 完成 11.8-11.11 调试程序 完成 11.12-11.13 组态关联 完成 11.14 实验报告 完成 11.15 实验答辩 完成

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对学生设计过程、设计质量的评分依据 总评成绩 指导教师意见及成绩评定 指导教师（签名）： 年 月 日 教研室及系审定意见

教研室主任（签名）： 年 月 日 （系公章）