畢業(yè)設(shè)計(jì)--液體混合比控制

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) </b></p><p><b>　　液體混合比控制</b></p><p><b>　　二○一四年六月</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　注：表中所填內(nèi)容采用5號(hào)字，中文采用宋體、英文采用T

2、imes New Roman字體， 表中段落采用1.5倍行距，首行縮進(jìn)2個(gè)字符。每一頁(yè)的外框四周均采用雙線(xiàn)條，當(dāng)?shù)撞砍霈F(xiàn)單線(xiàn)條時(shí)，應(yīng)該修正為雙線(xiàn)條。</p><p>　　北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　注：表中所填內(nèi)容采用5號(hào)字，中文采用宋體、英文采用Times New Roman字體， 表中段落采用1.5倍行距，首行縮進(jìn)2個(gè)字符。每一頁(yè)的外框四周均采用雙

3、線(xiàn)條，當(dāng)?shù)撞砍霈F(xiàn)單線(xiàn)條時(shí)，應(yīng)該修正為雙線(xiàn)條。</p><p>　　北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)</p><p>　　北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見(jiàn)</p><p>　　北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯小組評(píng)議意見(jiàn)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信聲明</p><

4、p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學(xué)海濱學(xué)院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。</p><p>　　申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。</p><p>　　本人簽名：

5、 日期： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)書(shū)</p><p>　　本人完全了解北京交通大學(xué)海濱學(xué)院有關(guān)保管、使用論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門(mén)送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)校可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存論文；③學(xué)?？稍试S論文被查閱或借閱；④學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的

6、，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。</p><p>　　本人簽名： 日期：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文首先介紹可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），它的產(chǎn)生和發(fā)展史，PLC在我國(guó)的發(fā)展及其PLC的發(fā)展趨勢(shì)，PLC的主要特點(diǎn)，PLC的基本

7、結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程。同時(shí)了本設(shè)計(jì)是兩種液體的混合控制為例，其要求是有兩種液體按一定比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌才能將混合的液體輸出容器，如沒(méi)按停止按鈕并預(yù)設(shè)循環(huán)狀態(tài)。在按停止按鈕后液體要完成本次混合才能結(jié)束。</p><p>　　液體混合控制設(shè)計(jì)考慮到其動(dòng)作的連續(xù)性以及各個(gè)被控設(shè)備動(dòng)作之間的相互關(guān)聯(lián)性，針對(duì)不同的工作狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作控制輸出，從而實(shí)現(xiàn)液體混合系統(tǒng)從第一種液體加入到混合完成輸出的這樣一個(gè)周期控制工作的程序

8、實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)液體混合控制系統(tǒng)為中心，以控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成。軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程(包括設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)要求、梯形圖設(shè)計(jì)、外部連接運(yùn)行等)。）旨在對(duì)其中的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程做簡(jiǎn)單的介紹和說(shuō)明。設(shè)計(jì)采用西門(mén)子S7-200系列PLC去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 液體混合比 程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b><

9、/p><p>　　This passage introduce what’s the Programmable Logic Controller( Called PLC for short), its production and development, the development of China and the trend of development its distinctive characteris

10、tic, its basic structure and the process of work at first.This design is two kind of liquid mixing control for example, its requirement are two kind of liquid installs certain mixing ratio, stir in motor can be mixed liq

11、uid output containers, such as didn't press stop button and preset circulation </p><p>　　Liquid mixing system control design considering its actions of continuity and each device being controlled movemen

12、t between mutual connection, in view of the different working conditions, carries on the corresponding action control output, thus realize liquid mixing system from the first kind of liquid to join mixed finish output su

13、ch a cycle control work the program realization. Design liquid mixing control system for the center to control system hardware systems. The software use to the design</p><p>　　Key words: PLC ；Liquid mixing

14、ratio ；program design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要i</b></p><p>　　ABSTRACTii</p><p><b>　　目 錄iii</b></p><p>

15、<b>　　1緒 論1</b></p><p>　　1.1課題背景1</p><p>　　1.2研究目的和意義1</p><p>　　1.3本文的主要工作2</p><p>　　2PLC的介紹3</p><p>　　2.1PLC的定義3</p><p&g

16、t;　　2.2PLC的應(yīng)用概況3</p><p>　　2.3S7-200系列PLC系統(tǒng)基本構(gòu)成4</p><p>　　2.4PLC特點(diǎn)9</p><p>　　2.5PLC的工作原理10</p><p>　　3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案12</p><p>　　3.1控制程序流程圖設(shè)計(jì)12</p>

17、<p>　　3.2控制要求13</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)要求14</p><p>　　3.4總體設(shè)計(jì)思路14</p><p>　　3.5工作原理15</p><p>　　4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1 液位傳感器的選擇16</p><p>

18、　　4.2 攪拌電動(dòng)機(jī)的選擇16</p><p>　　4.3 電磁閥的選擇17</p><p>　　4.4 接觸器的選擇18</p><p>　　4.5 熱繼電器的選擇18</p><p>　　4.6 PLC的選擇18</p><p>　　5軟件程序設(shè)計(jì)20</p><p>

19、;　　5.1I/O分配圖20</p><p>　　5.2梯形圖21</p><p>　　5.3 仿真圖23</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31&

20、lt;/b></p><p><b>　　附錄 一33</b></p><p><b>　　附錄 二35</b></p><p><b>　　1緒 論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>

21、;　　隨著科學(xué)技術(shù)的猛速發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)在人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它的水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)先進(jìn)與否的一項(xiàng)重要標(biāo)志。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的程序，而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì)，以致現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。另外，生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有配料精確、控制可靠等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了

22、幫助相關(guān)行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體自動(dòng)混合的目的,液體自動(dòng)混合配料勢(shì)必就是擺在我們眼前的一大課題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)原有液體混合裝置進(jìn)行技術(shù)改造，提出數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、運(yùn)行管理等多方面的要求。設(shè)計(jì)的多種液體混合裝置利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)在混合過(guò)程中精確控制，提高了液體混合比例的穩(wěn)定性、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。</p><p><b>　　研究目的和意義</b

23、></p><p>　　在工藝加工最初，把多種原料再合適的時(shí)間和條件下進(jìn)行需要的加工以得到產(chǎn)品一直都是在人監(jiān)控或操作下進(jìn)行的，在后來(lái)多用繼電器系統(tǒng)對(duì)順序或邏輯的操作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化操作，但是現(xiàn)在隨著時(shí)代的發(fā)展，這些方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際 需要。實(shí)際生產(chǎn)中需要更精確、更便捷的控制裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，原來(lái)的液體混合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)前自動(dòng)化的需要?？删幊炭刂破饕后w自動(dòng)混合系統(tǒng)

24、集成自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)量技術(shù)，傳感器技術(shù)等技術(shù)與一體的機(jī)電一體化裝置。充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。</p><p>　　可編程控制器多種液體自動(dòng)混合控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：</p><p>　?。?）系統(tǒng)自動(dòng)工作；</p><p>　?。?）控制的單周期運(yùn)行方式;</p><p>　

25、?。?）由傳感器送入設(shè)定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；</p><p>　?。?）啟動(dòng)后就能自動(dòng)完成一個(gè)周期的工作，并循環(huán)。</p><p>　　本系統(tǒng)采用 PLC 是基于以下兩個(gè)原因：</p><p>　?。?）PLC 具有很高的可靠性，通常的平均無(wú)故障時(shí)間都在 30 萬(wàn)小時(shí)以上：</p><p>　?。?）編程能力強(qiáng)、可以將模糊化、模糊決策和解模糊

26、都方便地用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　根據(jù)多種液體自動(dòng)混合系統(tǒng)的要求與特點(diǎn)，我們采用的 PLC 具有小型化、高速度、高性能等特點(diǎn)，可編程控制器指令豐富、可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備,有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器(PLC)對(duì)多種液體自動(dòng)混合實(shí)現(xiàn)控制。</p><p><b>　　本文的主要工

27、作</b></p><p>　　本文首先回顧多種液體自動(dòng)混合裝置的發(fā)展過(guò)程，說(shuō)明了種液體自動(dòng)混合裝置的 PLC控制的重要性和必然性 。</p><p>　　然后，講述了可編程程序控制器的應(yīng)用，通過(guò)論述可編程程序控制器的優(yōu)點(diǎn)對(duì)可控制編程器對(duì)多種液體混合裝置的控制有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)。綜合多種液體自動(dòng)混合裝置的控制系統(tǒng)的要求，進(jìn)行了外部電路的連線(xiàn)和 PLC 程序設(shè)計(jì)，從部件的選擇，流程

28、的分析，程序順序控制的設(shè)計(jì)等方面，完成了本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　最后，通過(guò)對(duì)程序液位控制系統(tǒng)的程序的調(diào)試、檢測(cè)再進(jìn)行是對(duì)系統(tǒng)的更正，使控制系統(tǒng)更加完善，確保系統(tǒng)能順利運(yùn)行。</p><p><b>　　PLC的介紹</b></p><p><b>　　PLC的定義</b></p><p&g

29、t;　　PLC 一直在發(fā)展中?.所以至今尚未對(duì)其下最后的定義?.國(guó)際電工學(xué)會(huì).IEC</p><p>　　曾先后于1982.11、1985.1 和1987.2 發(fā)布了PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案的第一、二、三搞。在第三搞中.對(duì)PLC 作了如下定義.PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)?.專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器?.用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令?.并通過(guò)數(shù)字

30、的、模擬的輸出和輸入.控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備.都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成以整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。該定義強(qiáng)調(diào)了PLC 是</p><p>　?。?) 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)—也是一種計(jì)算機(jī)。</p><p>　　(2) 專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。</p><p>　　(3）面向用戶(hù)指令—編程方便。</p>

31、<p>　　（4）邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)計(jì)算和算術(shù)操作。</p><p>　　（5）數(shù)字量或模擬量輸出輸出控制。</p><p>　　（6）易于控制系統(tǒng)連成一體。</p><p><b>　　（7）易于擴(kuò)充。</b></p><p><b>　　PLC的應(yīng)用概況</b></p>

32、;<p>　　(1)高速度大容量發(fā)展</p><p>　　為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms每千步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的設(shè)備已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤(pán)。</p><p>　　(2)向超大化、超小型兩個(gè)方向發(fā)

33、展</p><p>　　當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多個(gè)CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。超小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了實(shí)際的需要已開(kāi)發(fā)了各種簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自

34、動(dòng)控制的需要，如三菱公司 系列PLC.</p><p>　　(3)向智能模塊、聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展</p><p>　　為滿(mǎn)足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來(lái)不斷開(kāi)發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。

35、PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類(lèi)：一類(lèi)是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，另一類(lèi)是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專(zhuān)用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。 </p><p>　　為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC使用者通常采用通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。</p><p>　　(4)向較強(qiáng)的自檢能力方向發(fā)展</p><p>　　根據(jù)

36、統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線(xiàn)路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過(guò)PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，提高系統(tǒng)的故障檢測(cè)與處理能力勢(shì)在必行。</p><p>　　S7-200系列PLC系統(tǒng)基本構(gòu)成</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工

37、業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，中央處理單元(CPU)，如圖2-1所示。</p><p><b>　　圖2-1基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　(1)中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC控制中樞。它PLC系統(tǒng)程序賦予功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警

38、戒定時(shí)器狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璺绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，命令解釋后按指令規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。進(jìn)一步提高PLC可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或

39、采用三CPU表決式系統(tǒng)。這樣，某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。</p><p><b>　　(2)存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存放系統(tǒng)軟件存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　1、PLC常用存儲(chǔ)器類(lèi)型</p><p>　　1）RAM （Random Ass

40、ess Memory）這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。</p><p>　　2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除只讀存儲(chǔ)器。斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)所有內(nèi)容保持不變。紫外線(xiàn)連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容。</p><p>　　3）EEPROM(Electrical Erasable Progr

41、ammable Read Only Memory)這是一種電可擦除只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易對(duì)其所存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行修改。</p><p>　　2、PLC存儲(chǔ)空間分配</p><p>　　各種PLCCPU最大尋址空間各不相同，PLC工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：</p><p><b>　　1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)</b></p&g

42、t;<p>　　2）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）</p><p><b>　　3）用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)</b></p><p>　　系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化EPROM中，用戶(hù)不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)

43、LC性能。</p><p>　　系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類(lèi)軟設(shè)備，如：邏輯線(xiàn)圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。</p><p>　　1）I/O映象區(qū)：PLC投入運(yùn)行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)外設(shè)。它需要一定數(shù)量存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱(chēng)作I/O映象區(qū)。

44、一個(gè)開(kāi)關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中一個(gè)字（16個(gè)bit）。整個(gè)I/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開(kāi)關(guān)量I/O映象區(qū)；模擬量I/O映象區(qū)。</p><p>　　2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū) ：I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類(lèi)軟設(shè)備（邏輯線(xiàn)圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持存儲(chǔ)區(qū)域，前者PLC斷電時(shí)

45、，由內(nèi)部鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)PLC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。</p><p>　　用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)：主要用來(lái)存放用戶(hù)的應(yīng)用程序。所謂用戶(hù)程序時(shí)指使用戶(hù)根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的的產(chǎn)生過(guò)程和工藝要求編寫(xiě)的控制程序。次程序由使用者通過(guò)編程器輸入到PLC機(jī)的RAM存貯器中，以便于用戶(hù)隨時(shí)修改。也可將用戶(hù)程序存放在EEPROM中。</p><p>　　(3)輸入/輸出模塊</p><p

46、>　　輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程連接的借口。現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)，如按鈕開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)以及傳感輸出的開(kāi)關(guān)量或模擬量（壓力、流量、溫度、電壓、電流）等，都要通過(guò)輸入模塊送到PLC。由于這些信號(hào)電平各式各樣，而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以輸入模塊還需將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號(hào)。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件所能接收的控

47、制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)如電磁閥、燈光顯示、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？删幊炭刂破饔卸喾N輸入/輸出模塊其類(lèi)型有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。這些模塊分直流和交流、電壓和電流類(lèi)型，每種類(lèi)型又有不同的參數(shù)等級(jí)，主要有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入輸出/模塊，部件上都設(shè)有接線(xiàn)端子排，為了濾除信號(hào)的噪聲和便于PLC內(nèi)部對(duì)信號(hào)的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)鎖存電路。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離起來(lái)，以提

48、高PLC的抗干擾能力。數(shù)字兩輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。模擬量輸入/輸出模塊主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)</p><p><b>　　(4)擴(kuò)展模塊</b></p><p>　　當(dāng)一個(gè)PLC中心單元的I/O點(diǎn)數(shù)不夠用時(shí)，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展接口就是用于連接中心基本單元與擴(kuò)展單元的。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，使可編

49、程控制器的功能更加強(qiáng)大和完善。只能I/O接口模塊種類(lèi)很多，例如高速計(jì)數(shù)模塊、PLCA控制模塊、數(shù)字位基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)置譯碼模塊、閥門(mén)控制模塊、智能存貯弄快以及智能I/O模塊等。</p><p><b>　　(5)編程器</b></p><p>　　它的作用是供用戶(hù)進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶(hù)程序和有關(guān)

50、信息打印出來(lái)或存放在它的作用是供用戶(hù)進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶(hù)程序和有關(guān)信息打印出來(lái)或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入PLC。</p><p>　　目前編程器主要有以下三種類(lèi)型：</p><p>　　1)便攜式編程器(也叫簡(jiǎn)易編程器)；</p><p><b>　　2)圖形編程器；</b>

51、;</p><p>　　3)用于IBM—PC及其兼容機(jī)的編程器。</p><p>　　便于攜帶的特點(diǎn)，一般只能用指令形式編程，通過(guò)按鍵輸入指令，通過(guò)數(shù)碼管或液晶顯示器加以顯示、這種編程器適合小型可編程控制器的編程要求。</p><p>　　圖形編程器以液晶顯示器(LCD)或陰極射線(xiàn)管(CRT)作屏幕，用來(lái)顯示編程內(nèi)容和提供如輸入、輸出、輔助繼電器的占有情況、程序容量

52、等各種信息，還可在調(diào)試程序、檢查程序執(zhí)行時(shí)顯示各種信號(hào)狀態(tài)、出錯(cuò)提示等。</p><p>　　使用圖形編程器可以月多種編程語(yǔ)言編程，梯形圖顯示在屏幕上十分直觀。圖形編程器還可與打印機(jī)、錄音機(jī)、繪畫(huà)儀等設(shè)備連接，有較強(qiáng)的監(jiān)控功能。但它的價(jià)格高，適用于中、大型可編程控制器的編程要求。</p><p>　　用于IBM—PC及其兼容機(jī)的編程器是個(gè)人計(jì)算機(jī)加上適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖鳛榫幊唐?，也可?/p>

53、接編制成梯形圖，其監(jiān)控功能也很強(qiáng)。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩種，編程工作方式是在PLC機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對(duì)已有的程序予以編輯和修改。</p><p>　　監(jiān)控工作方式可以對(duì)運(yùn)行中的控制器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤，一般可以對(duì)某一線(xiàn)圈或觸點(diǎn)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，也可以對(duì)成組器件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，還可以跟蹤某一器件在不同時(shí)間的工作狀態(tài)，除搜索、監(jiān)視、跟蹤外，還可以對(duì)一些器

54、件進(jìn)行操作。因此編程器的監(jiān)控方式對(duì)控制器中新輸入程序的調(diào)試與試運(yùn)行是非常有用和方便的。編程器的結(jié)構(gòu)一般包括顯示部分與鍵盤(pán)部分。顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。鍵盤(pán)有單功能鍵和雙功能鍵，在使用雙功能鍵的時(shí)候鍵盤(pán)中都備有一個(gè)選擇鍵，以選擇其中一種方式工作?，F(xiàn)在產(chǎn)品越來(lái)越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數(shù)量的數(shù)字輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。不同廠

55、家、不同型號(hào)的PLC的輸入／輸出點(diǎn)數(shù)也不同，有的大型機(jī)輸入／輸出點(diǎn)數(shù)可達(dá)16K，而很多小型機(jī)僅有10來(lái)點(diǎn)，而且CPU本身不帶模擬輸入與輸出，但CPU一般都帶有擴(kuò)展接口。因此，用戶(hù)選型后，所需的輸入或輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，就需對(duì)系統(tǒng)做出必要的擴(kuò)展，各個(gè)廠家也生產(chǎn)了專(zhuān)用于擴(kuò)展用的各模板供用戶(hù)選用。擴(kuò)展模板的外形一般也小巧、堅(jiān)固，有易于接線(xiàn)的端子排，帶有擴(kuò)展</p><p>　　用擴(kuò)展模板來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：</

56、p><p>　　用戶(hù)可根據(jù)自己時(shí)間控制系統(tǒng)的要求，選用各種合適的擴(kuò)展模塊對(duì)PLC作硬件組態(tài)，以求達(dá)到各種功能或控制精度，同時(shí)節(jié)省開(kāi)支，減少不必要的投資。</p><p>　　當(dāng)已運(yùn)行的系統(tǒng)需要改造或擴(kuò)充時(shí)，PLC可以隨時(shí)進(jìn)行升級(jí)或改版，所作的工作僅僅是替換或增加擴(kuò)展模板和修改相應(yīng)的控制軟件。特殊模板及智能模板的開(kāi)發(fā)將進(jìn)一步擴(kuò)展可編程控制的功能，專(zhuān)用模板的開(kāi)發(fā)不僅擴(kuò)大了可編程控制系統(tǒng)的控制功能，

57、而且將進(jìn)一步提高控制質(zhì)量與可靠性。</p><p><b>　　(6)電源</b></p><p>　　PLC中的電源一般有三類(lèi)：</p><p>　　1)+5V、±15V直流電源：供PLC中TTL芯片和集成運(yùn)放使用；</p><p>　　2)供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源；</p><

58、;p>　　3)鋰電池及其充電電源。</p><p>　　考慮到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類(lèi)型的電源其地線(xiàn)也不同。</p><p><b>　　PLC特點(diǎn)</b></p><p><b>　　(1) 高可靠性</b></p><p>　　1)所有的I/O 接口電路均采用光電隔離使工業(yè)

59、現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離</p><p>　　2)各輸入端均采用R-C 濾波器其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10～20ms.</p><p>　　3)各模塊均采用屏蔽措施以防止輻射干擾</p><p>　　4)采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源</p><p>　　(2) 豐富的I/O 接口模塊</p><p>　　1)

60、 PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)如：交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。</p><p>　　2.有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備如：按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、傳感器及變送器、電磁線(xiàn)圈、控制閥。</p><p>　　3)直接連接另外為了提高操作性能它還有多種人-機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。</p>

61、<p>　　(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)</p><p>　　為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外，絕大多數(shù)PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)，PLC的各個(gè)部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。</p><p>　　(4) 編程簡(jiǎn)單易學(xué)、安裝方便</p><p>　　PLC

62、的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。</p><p><b>　　PLC的工作原理</b></p><p>　　最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的： </p><p>　　（1）繼電器控制裝

63、置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線(xiàn)圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線(xiàn)路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 </p><p>　?。?）PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線(xiàn)圈或邏輯線(xiàn)圈被接通或斷開(kāi)，該線(xiàn)圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。</p><p>　　為了消除二者

64、之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶(hù)程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式---掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了。 </p><p>　　1、掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷

65、新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。</p><p><b>　?。?）輸入采樣階段</b></p><p>　　在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀

66、態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 </p><p>　?。?）用戶(hù)程序執(zhí)行階段 </p><p>　　在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路，并按

67、先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的

68、凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 </p><p><b>　?。?）輸出刷新階段</b></p><p>　　當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)

69、。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。</p><p>　　（4）PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間</p><p>　　為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可行性，PLC的每個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線(xiàn)路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式（掃描技術(shù)）。以上兩個(gè)主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿(mǎn)的多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)

70、掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開(kāi)始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。</p><p><b>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　控制程序流程圖設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)示意圖</p><p>&l

71、t;b>　　圖3-2狀態(tài)流程圖</b></p><p><b>　　控制要求</b></p><p>　　多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制 </p><p>　　如圖3-1所示為三種液體混合裝置，SL1、SL2、SL3和SL4為液面?zhèn)鞲衅?，液面淹沒(méi)時(shí)接通，液體A、B、C與混合液閥由電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4

72、控制，M為攪勻電動(dòng)機(jī)，其控制要求如下：  </p><p><b>　　1.初始狀態(tài) </b></p><p>　　裝置投入運(yùn)行時(shí),液體A、B、C閥門(mén)關(guān)閉，混合液閥門(mén)打開(kāi)20s將容器放空后關(guān)閉。</p><p><b>　　2.起動(dòng)操作 </b></p><p&g

73、t;　　按下啟動(dòng)按鈕SB1,裝置開(kāi)始按下列給定規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn): </p><p>　　1)液體A閥門(mén)打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面達(dá)到SL3時(shí)，關(guān)閉液體A閥門(mén)，打開(kāi)液體B閥門(mén)。 </p><p>　　2)當(dāng)液面達(dá)到SL2時(shí)，關(guān)閉液體B閥門(mén)，打開(kāi)液體C閥門(mén)。 </p><p>　　3)當(dāng)液面達(dá)到SL1時(shí)，關(guān)閉液體C閥門(mén)，攪勻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始攪拌。

74、60;</p><p>　　4)攪勻電動(dòng)機(jī)工作1min后停止攪動(dòng)，混合液體閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。</p><p>　　5)當(dāng)液面下降到SL4時(shí)，SL4由接通變斷開(kāi)，再過(guò)20s后，容器放空，混合液閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。 </p><p><b>　　3.停止操作 </b></p><p>　　按

75、下停止按鈕SB2后，要將當(dāng)前的混合操作處理完畢后，才停止操作（停在初始狀態(tài)）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備工作方面及其它方面的需要,本次設(shè)計(jì)要達(dá)到如下設(shè)計(jì)要求</p><p>　　(1)要求本次設(shè)計(jì)的控制裝置采用PLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn);</p><p>　　(2)要能完全滿(mǎn)足控

76、制要求。</p><p>　　(3)按下停止按鈕后，要將當(dāng)前的混合操作處理完畢后,才停止操作</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)上述設(shè)計(jì)要求的深入思考后.對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程有了一定的構(gòu)架。具體的想法有一下幾點(diǎn).本系統(tǒng)為兩種液體混合比控制電路的設(shè)計(jì).需要對(duì)兩種液體的液面的高度監(jiān)控.因此.需要運(yùn)用到傳感器進(jìn)行

77、液面高度的監(jiān)控。各種液體入池的比例需要應(yīng)用電磁閥控制.入池后的攪拌.則需要電機(jī)控制。對(duì)各個(gè)控件的控制.需要一個(gè)完整的控制流程.運(yùn)用PLC 技術(shù)進(jìn)行編程.可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)控件的控制。具體控制方法根據(jù)題目要求.按下啟動(dòng)按鈕時(shí).A 種液體進(jìn)入容器.當(dāng)達(dá)到一定值時(shí).停止進(jìn)入.B 種液體開(kāi)始進(jìn)入.當(dāng)達(dá)到一定值時(shí).停止進(jìn)入B 種液體。攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌.一分鐘后攪拌均勻.停止攪拌.放出液體。經(jīng)20s 后停止放出.按停止鍵停止操作。液體的進(jìn)入和放出.需要電

78、磁閥的控制.液面的深度需要傳感器的控制。</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　多種液體自動(dòng)混合是工業(yè)中經(jīng)常遇到的一個(gè)工藝流程。它一般要求多種液體在不同時(shí)刻向容器中流入不同的量.所需要的液體都注入完畢.再攪拌一段時(shí)間使多種液體混合均勻.并且往往還會(huì)對(duì)混合液進(jìn)行.液體向容器中流入的量可以采用液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行控制。即當(dāng)某種液體向容器中注入時(shí).容器

79、中的液面會(huì)不斷上升?.當(dāng)液面接觸到液面?zhèn)鞲衅鲿r(shí).液面?zhèn)鞲衅鲿?huì)向PLC 提供一個(gè)輸入.PLC 經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使此種液體停止注入的輸出。混合液體可以用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌混合。最后把混合好的液體經(jīng)過(guò)出口排出到下一道工序。</p><p><b>　　4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1液位傳感器的選擇</p><p>　

80、　選用LSF-2.5 型液位傳感器其中“L”表示光電的，“S”表示傳感器，“F”表示防腐蝕的。2.5 為最大工作壓力。LSF 系列液位開(kāi)關(guān)可提供非常準(zhǔn)確、可靠的液位檢測(cè)。其原理是依據(jù)光的反射折射原理，當(dāng)沒(méi)有液體時(shí)，光被前端的棱鏡面或球面反射回來(lái)，有液體覆蓋光電探頭球面時(shí)，光被折射出去，這使得輸出發(fā)生變化，相應(yīng)的晶體管或繼電器動(dòng)作并輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量。應(yīng)用此原理可制成單點(diǎn)或多點(diǎn)液位開(kāi)關(guān)。LSF 光電液位開(kāi)關(guān)具有較高的適應(yīng)環(huán)境的能力，在耐腐蝕方

81、面有較好的抵抗能力。相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：</p><p>　　（1）工作壓力可達(dá)2.5Mpa</p><p>　　（2）工作溫度上限為125°C</p><p>　?。?）觸點(diǎn)壽命為100 萬(wàn)次</p><p>　?。?）觸點(diǎn)容量為70w</p><p>　?。?）開(kāi)關(guān)電壓為24V </p&

82、gt;<p>　?。?）切換電流為0.5A 3.3</p><p>　　4.2攪拌電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　選用EJ15-3 型電動(dòng)機(jī)其中“E”表示電動(dòng)機(jī),“J”表示交流的,15 為設(shè)計(jì)序號(hào),3 為最大工作電流 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下。</p><p>　　EJ15 系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p

83、><p>　　(1)額定電壓為220V額定頻率為50Hz功率為2.5KW采用三角形接法。</p><p>　　(2)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔不超過(guò)1000m。工作溫度15-40°C 濕度≤90%。</p><p>　　(3)EJ15 系列電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。</p><p>　　其硬件接線(xiàn)如圖4-1

84、</p><p>　　圖4-1 硬件接線(xiàn)圖</p><p><b>　　4.3電磁閥的選擇</b></p><p>　　1 入罐液體選用VF4-25 型電磁閥其中“V”表示電磁閥，“F”表示防腐蝕，4 表示設(shè)計(jì)序號(hào)，25 表示口徑mm 寬度。相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：</p><p>　?。?）材質(zhì)?.聚四氟乙烯。

85、使用介質(zhì)?.硫酸、鹽酸、有機(jī)溶劑、化學(xué)試劑等酸堿性的液</p><p><b>　　體。</b></p><p>　?。?）介質(zhì)溫度≤150/℃環(huán)境溫度 20-60°C。</p><p>　?。?）使用電壓?AC 220V 50Hz/60Hz DC 24V。</p><p>　?。?）功率?AC 2.5

86、KW。</p><p>　　（5）操作方式,常閉,通電打開(kāi)、斷電關(guān)閉,動(dòng)作響應(yīng)迅速,高頻率。</p><p>　　2 出罐液體選用AVF-40 型電磁閥，其中“A”表示可調(diào)節(jié)流量，“V”表示電磁閥，“F”表示防腐蝕，40 為口徑(mm) 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：</p><p>　　(1)其最大特點(diǎn)就是能通過(guò)設(shè)備上的按鍵設(shè)置來(lái)控制流量，達(dá)到定時(shí)排空的效果。&

87、lt;/p><p>　　(2)其閥體材料為，聚四氟乙烯，有比較強(qiáng)的抗腐蝕能力。</p><p>　　(3).使用電壓 AC 220V 50Hz/60Hz DC 24V。</p><p>　　(4)功率?AC 5KW。</p><p><b>　　4.4接觸器的選擇</b></p><p>　　選

88、用CJ20-10/CJ20-16 型接觸器其中“C”表示接觸器，“J”表示交流，20 為設(shè)計(jì)編號(hào)，10/16 為主觸頭額定電流</p><p>　　相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：</p><p>　　(1)操作頻率為1200/h</p><p>　　(2)機(jī)電壽命為1000 萬(wàn)次</p><p>　　(3)主觸頭額定電流為10/16A<

89、;/p><p>　　(4)額定電壓為380/220A</p><p>　　(5)功率為2.5KW</p><p>　　4.5熱繼電器的選擇</p><p>　　選用JR16B-60/3D 型熱繼電器其中“J”表示繼電器?！癉”帶斷相保護(hù)相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：</p><p>　　(1)額定電流為20A</p

90、><p>　　(2)熱元件額定電流為32/45A</p><p>　　4.6 PLC的選擇</p><p>　　選用西門(mén)子S7-200,CPU226作為控制單元來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)，之所以選擇這種PLC，主要考慮S7系列PLC有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1）快速的CPU處理速度，大程序容量；</p><p>　　2）編程及

91、監(jiān)控功能強(qiáng)大，維修簡(jiǎn)單； </p><p>　　3）結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，具有極高的性能/價(jià)格比；</p><p>　　4）豐富的指令系統(tǒng)。</p><p>　　根據(jù) 設(shè)計(jì)要求,必須滿(mǎn)足以下要求： </p><p>　　1) 輸入信號(hào)有按鈕2個(gè)、液位傳感器3個(gè)，共有輸入信號(hào)5個(gè)?？紤]到留有15%的備用點(diǎn)，即5x(1+15

92、%)=5.75，取整數(shù)6，因此共需要6個(gè)輸入點(diǎn)。</p><p>　　2) 輸出信號(hào)有電磁閥3個(gè)、電動(dòng)機(jī)接觸器1個(gè)。共4個(gè)輸出點(diǎn)?？紤]到留有15%的備用點(diǎn)，即4x(1+15%)=4.6，取整數(shù)5，因此共需要5個(gè)輸入點(diǎn)。</p><p><b>　　5軟件程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　I/O分配圖</b>

93、</p><p>　　根據(jù) 設(shè)計(jì)要求，選用西門(mén)子S7-200,CPU224作為控制單元來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)，</p><p>　　表1輸入輸出端口安排</p><p>　　圖5-2 I/O接線(xiàn)圖</p><p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　5.3仿真圖&

94、lt;/b></p><p><b>　　上電20秒前</b></p><p><b>　　上電20秒后</b></p><p><b>　　按下啟動(dòng)按鈕</b></p><p>　　液體A閥門(mén)打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面達(dá)到SL3時(shí)，關(guān)閉液體A閥門(mén)，打開(kāi)液體B閥門(mén)。&#

95、160;</p><p>　　當(dāng)液面達(dá)到SL2時(shí)，關(guān)閉液體B閥門(mén)，打開(kāi)液體C閥門(mén)。</p><p>　　當(dāng)液面達(dá)到SL1時(shí)，關(guān)閉液體C閥門(mén)，攪勻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始攪拌。</p><p>　　當(dāng)液面下降到SL4時(shí)，SL4由接通變斷開(kāi)，再過(guò)20s后，容器放空，混合液閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b>

96、</p><p>　　隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低

97、。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。　　</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。</p><p>　　我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比

98、較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了?！　≡诖艘兄x我的指導(dǎo)老師**對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中

99、我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　《液體

100、混合比控制》本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作是在**老師的悉心指導(dǎo)下完成的，**老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝四年來(lái)劉瑞娟老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。</p><p>　　**老師悉心指導(dǎo)我們完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助，在此向劉瑞娟老師表示衷心的謝意。</p><p>　　**老師對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）都提出了許多的寶貴意

101、見(jiàn)，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　在撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間，**等同學(xué)對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的T形圖 研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。</p><p>　　另外也感謝家人 ，他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專(zhuān)心完成我的學(xué)業(yè)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　

102、　[1] 孟少凱.電梯技術(shù)與工程實(shí)務(wù).北京:宇航出版社,2002.</p><p>　　[2] 河南省現(xiàn)代電梯有限公司.電梯電路圖集與分析.北京:中國(guó)紡織出社,2007.</p><p>　　[3] 趙清,楊龍.PLC控制電路解讀.電子工業(yè)出版社,2011.</p><p>　　[4] 武可庚.PLC控制項(xiàng)目訓(xùn)練教程.高等教育出版社,2011.</p&

103、gt;<p>　　[5] 宋伯生.PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置指南.機(jī)械工業(yè)出版社,2011.</p><p>　　[6] 弭洪濤.PLC應(yīng)用技術(shù).中國(guó)電力出版社,2004.</p><p>　　[7] 弭洪濤,王忠禮.PLC應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)與題解.中國(guó)電力出版社,2006.</p><p>　　[8] 張萬(wàn)忠.可編程控制器入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例.西門(mén)子S7-200

104、系列.中國(guó)電力出版社,2005.</p><p>　　[9] 宋伯生,陳東旭.PLC應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)教程.機(jī)械工業(yè)出版社,2006.</p><p>　　[10] 廖常初.PLC應(yīng)用技術(shù)問(wèn)答.機(jī)械工業(yè)出版社,2006.</p><p>　　[11] 弭洪濤.PLC應(yīng)用技術(shù).中國(guó)電力出版社,2007.</p><p>　　[12] 王曙光,魏秋月.

105、S7-200 PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)例.人民郵電出版社,2007.</p><p>　　[13] 嚴(yán)盈富.PLC入門(mén),專(zhuān)著.人民郵電出版社,2005.</p><p>　　[14] John J.D’azzo.Lineaar Control System Analysis and Design.北京:清華大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[15] Morri

106、s Driels. Lineaar Control System Engieering.北京:清華大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[16] 陳立定等編.電氣控制與可編程控制器.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001 </p><p>　　[17] 廖常初編著.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（第三版）.重慶：重慶大學(xué)出版社，2000 </p><p&g

107、t;　　[18] 廖常初編著.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.9 </p><p>　　[19] 王永華等編.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.9 </p><p>　　[20] 黃云龍等編.可編程控制器教程.北京：科學(xué)出版社，2003.8 </p><p>　　[21] 袁任光編著

108、.可編程序控制器選用手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.7 </p><p>　　[22] 陳宇編.可編程序控制器基礎(chǔ)及編程技巧.廣州：華南理工大學(xué)出版社. </p><p>　　[23] 鐘肇新、彭侃編譯.可編程序控制器原理及應(yīng)用（第二版）.廣州：華南理工大學(xué)出版社，1997 </p><p>　　[24] 陸寶春等編.電氣與可編程

109、序控制器技術(shù).南京：南京理工大學(xué)出版社，2000 </p><p>　　[25] 方承遠(yuǎn)編.工廠電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 </p><p>　　[26] 趙負(fù)圖主編.光電檢測(cè)控制電路手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.1 </p><p>　　[27] 汪曉光等編著.可編程控制器原理及應(yīng)用（上冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出

110、版社， 2000.10 </p><p>　　[28] 朱善君等編著.可編程序控制系統(tǒng).北京：清華大學(xué)出版社，1992 </p><p>　　[29] 廖常初主編.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.9 </p><p>　　[30] 王衛(wèi)兵等編著.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.8 &

111、lt;/p><p><b>　　附錄 一</b></p><p><b>　　PLC簡(jiǎn)介  </b></p><p>　　可編程控制器是60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器。以執(zhí)行邏輯

112、判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。提出PLC概念的是美國(guó)通用汽車(chē)公司。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫(xiě)入控制器的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器內(nèi),使控制器和被控對(duì)象連接方便。  </p><p>　　70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，

113、輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是僅有邏輯(Logic)判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸

114、入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。  </p><p>　　可編程控制器對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。  </p><p>　　可編程控制器是面向用戶(hù)的專(zhuān)用工業(yè)控