电气控制系统设计报告-基于MCGS的液体搅拌器控制系统设计

1、巫玄学院电气控制系统设计报告基于mcgs的液体搅拌器控制系统设计成绩评阅人院系：控制工程学院专业：自动化b1401学号：1443121006姓 名：管玉涛指导教师：段金英2016年6月1.课程设计目的12 课程设计题目描述和要求13.设计内容13. 1原理及组成13. 2控制要求13. 2. 1任务分析13. 2. 2 plc的型号选择23. 3系统硬件设计33. 3. 1 i/o地址分配33. 3. 2 plc硬件接线43.4系统软件设计53. 4. 1系统软件流程图53. 4. 2软件程序的编写53.5系统调试过程65.总结6参考文献6附录1系统完整程序71课程设计冃的了解s7-200 p

2、lc的硕件及外部接线。熟悉s7-200 plc的软件及常用指令。掌握s7-200 plc的编程软件及编程方法。能解决简单的工程控制问题。2课程设计题目描述和要求题目:液体混合搅拌机s7-200 plc控制 要求：利用西门子s70-200实现自动液体混合搅拌，能解决简单工程实际控制 问题。3设计内容3. 1原理及内容原理：当plc投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、 用户程序执行和输出刷新三个阶段。内容：上限位、中限位和下限位液位开关被液体淹没时为on,阀a、阀b 和阀c为电磁阀，线圈断电时关闭。开始时容器是空的，各阀门均关闭，各限位 开关为off。按下启动按钮后，打开阀门a,液

3、体a流入容器，中限位开关为on 时，关闭阀门a：再打开阀门b,液体b流入容器，当液位到达上限为时，关闭 阀门这时搅拌电动机m开始运行，带动搅拌器搅拌液体，0. 6s后混合均匀， 电动机停止；打开阀c,放岀混合液，当液面下降至下液位开关之后延时0. 05s, 容器放空，关闭阀c；如此循环运行。当按下停止按钮，在当前工作周期结束后, 系统停止工作。3. 2控制要求3. 2. 1任务分析总体控制要求：本装置为两种混合液混合模拟装置，由液面传感器sl1, sl2, 液体a, b,阀门与混合液阀门由电磁阀yv1, yv2, yv3,搅拌电机km组成。实现两种 液体的混个搅拌功能。打开“启动”开关。打开阀

4、a,液体a流入容器，中限位开关为0n时，关 闭阀门a：再打开阀门b,液体b流入容器，当液位到达上限为时，关闭阀门 这时搅拌电动机m开始运行，带动搅拌器搅拌液体，0. 6s后混合均匀，电动机 停止；打开阀c,放出混合液，当液面下降至下液位开关之后延时0. 05s,容器 放空，关闭阀c；如此循环运行。当按下停止按钮，在当前工作周期结束后，系 统停止工作。3.2.2 plc的型号选择随着plc的推广普及，plc产品的种类和数量越来越多。近年来，国外引进的plc产品、国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列，上百种型号，plc 种啖多其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同，适用

5、场合，各有侧重。因此，合理选择plc对于提高plc控制系统的技术经济指标起 重要作用。西门子s7-200plc -直发挥统一而经济的解决方案，该plc具有强大 的性能，最优模块和开放式通讯，它紧凑而小巧的结构使它能在狭小的空间完美 使用，并且他含有大容量的程序以及数据存储器。其次s7-200plc易于使用step 7-micro/win工程软件，是初学者最理想的选择。本程序为顺序控制，所 以选用四门子s7-200 plc作为控制单元来控制整个系统。功能性强：s7-200有5种cpu模块，最多可以拓展7个模块。灵活方便的寻址方式：s7-200输入（1）,输出（q）,储存器（m）可按照 位，字节，

6、字和双字读写。功能性强，使用方便的编程软件:v4. ostep 7 microwin sp9可以使用包括 中文内的多种语言，有梯形图，语句变量和功能图编程语言，s7-200指令功能 强，易于掌握。3. 3系统硕件设计3. 3. 1 i/o地址分配1/0地址分配如表1所示表1 i/o地址分配plc的i/o地址连接外部设备在控制系统中10.0sq1下液位测量10. 1sq2中液位测量10.2sq310.3sb110.4sb2上液位测量控制器启动命令控制器停止命令q0.0yv1q0. 1yv2控制阀a控制阀bq0.2yv3控制阀cq0.3控制电动机m3.3.2 plc硬件接线图plc外围硬件接线图如

7、图1所示下液位中液位上液位启动按钮停止按钮阀a阀b阀c搅拌机图1 plc外围硬件接线图3.4系统软件设计3. 4. 1系统软件流程图系统软件流程图如图2所示图2系统软件流程图3.4.2软件程序的编写总体控制要求：本装置为两种混合液混合模拟装置，由液面传感器sl1, sl2, 液体a, b,阀门与混合液阀门由电磁阀yv1, yv2, yv3,搅拌电机km组成。实现两种 液体的混个搅拌功能。打开“启动”开关。打开阀a,液体a流入容器，中限位 开关为on时，关闭阀门a：再打开阀门b,液体b流入容器，当液位到达上限为 时，关闭阀门b；这时搅拌电动机m开始运行，带动搅拌器搅拌液体，0.6s后混 合均匀，

8、电动机停止；打开阀c,放出混合液，当液面下降至下液位开关之后延 时0.05s,容器放空，关闭阀c；如此循环运行。当按下停止按钮，在当前工作 周期结束后，系统停止工作。系统程序见附录13. 5系统调试过程在系统的调试过程中，需耍注意的几点：1 看自己的启动、停止按钮在外围硕件 接线是否为自锁按钮，若是自锁按钮，在梯形图中，就不需要加入自锁；2在梯形图 程序的编写中，同一操作数的输出线圈在一个程序中不能使用两次，不同操作数的输 出线圈是可以并行输出的；3线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过特殊 内部标志位存储器smo. 0 （该位始终为1）来连接。4在后期优化软件程序图时，应 适当安排编程

9、顺序，以减少程序的步数，并联多的支路应靠近左母线；5程序应按自 上而下，从左至右的顺序编写，在岀现了问题之后，根据此原则，来查看哪里出现错 误，从而改正。5总结在学完plc理论课程后我们做了课程设计，由于平时大家都是学理论，没有 过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并 学习，我们学会了 plc设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合 作的机会，提高了与人合作的意识与能力通过plc的学习，让我了解plc的重 要性，电气控制与可编程控制器是一门极重要的课程。通过这次设计，使我更深 刻的理解了 plc的编程思想。也能更好的将所学的知识运用到实际中。感谢段老师的细心指导，老师严谨的治学态度，诲人不倦的精神值得我们学 习，在这里向老师表达诚挚的谢意。参考文献1 廖常初s7-200plc编程及应用 北京 机械工业出版社2007. 82 plc应用技术