多种液体的自动混合装置的plc设计毕业设计论文

1、液体混合系统的PLC控制设计及仿真毕 业 论 文（设 计）题目：液体混合系统的PLC控制设计及仿真（英文）：The Design and Simulation of Liquid Mixing System Based on PLC Control 系 别： 电气工程系 专 业： 自动化 姓 名： 林 静 学 号： 2008601543219 指导教师： 陈 龙 日 期： 2012年5月 I液体混合系统的PLC控制设计及仿真摘要本次的实验装置选用的主机型号为S7-200CPU224的主机，并在PLC程序设计的基础上结合外围设备形成一个方便工业控制系统的整体。该次设计是以两种液体为例，由液面传感

2、器检测容器中液面的高度，并按顺序加入A和B两种液体，再经过电动机搅拌，最后将液体排除，放空容器，并形成循环。最后，再将PLC中的程序同步到组态王中，进行仿真调试。文中详细的说明了系统的软件和硬件设计。软件的设计包括了系统控制的指令表、梯形图及工作过程，而硬件设计则包含了混合液体装置的电路框图、输入输出分配表和外部接线。整个程序采用了结构化的设计，具有调试方便，维护简单的优点。设计利用PLC实现了在混合过程中的精确控制，提高了混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，因此具有广阔的市场前景，适合于各种液体的混合调配，现在在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。关键词：混合装置；自动控制；西

3、门子PLC；组态王The Design and Simulation of Liquid Mixing System Based on PLC Control ABSTRACTThe choice of the experimental setup host model S7-200 series host, peripheral devices and the PLC program design based on the combination form convenient industrial control systems as a whole. The design is base

4、d on two liquids, for example, the height of liquid from the liquid level sensor detects the container, according to the order to join the A and B, the two liquids, stirring again after the motor, and finally the liquid out of emptying the container, and the formation of the loop . Finally, PLC then

5、 the program is synchronized to the Kingview, simulation debugging.In this paper, a detailed description of the system software and hardware design. The software design includes a system control instruction list, ladder and work processes, and hardware design contains a circuit diagram of the mixed

6、liquid devices, input output allocation table and the external wiring. The entire program uses a structured design, with convenient debugging, maintaining the advantages of easy.Design using PLC to achieve precise control of the mixing process, improve the stability of the mixing ratio, stable opera

7、tion and high degree of automation, so it has broad market prospects. Suitable for a variety of liquid mixed deployment, now play an increasing role in many areas outside of the industry and industrial.Key words:Mixing Device；Automatic Control； Siemens PLC；Kingview目 录1 前言12 PLC的简述22.1PLC的应用领域22.2PLC

8、的应用特点32.3PLC应用中需要注意的问题43 液体混合装置与设计要求53.1液体混合控制装置的应用53.2液体混合装置PLC控制系统53.3液体混合的设计要求53.4液体混合的控制方式53.5液体混合控制装置63.6控制要求64 控制系统的设计74.1控制系统的原则74.2控制系统的内容74.3PLC选型84.3.1I/O点数84.3.2PLC的选择84.4I/0通道分配及I/0接线94.5外部接线图设计94.6软件流程图104.7梯形图114.8指令表114.9顺序功能图134.10系统调试144.10.1调试注意事项144.10.2调试程序145 组态软件155.1组态软件的简介155

9、.2组态王的特点155.3组态王的功能165.4液体混合控制系统仿真166 总结23参考文献24致谢25附录A 实验装置图261 前言随着现在科技水平的迅速发展，如今自动控制技术在人类活动的各个领域中占据重要地位，应用也随之越来越广泛，它的水平早已成为衡量一个国家生产和科学技术先进的标志。在炼油、化工、制药等行业中，液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。但由于在这些行业中，所使用的多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致工作环境非常恶劣，不适合工作人员到现场进行操作。此外，在生产要求中，需要系统要有一定的混合精确和控制可靠等优点，所以一般的人工操作和半自动化控制无法实

10、现。所以为了帮助一些中小企业实现液体混合的自动控制，达到液体混合的目的，现在的液体混合自动配料就是摆在我们眼前的一大重要的研究课题。在工艺加工最早时期，液体混合控制都是采用传统的继电器接触器控制，使用硬连接电器，可靠性差，自动化程度不高，原来的方式已经不能满足工业生产的实际需要。而实际生活中，我们需要的是更精确、更便捷的控制装置。现在的工业生产为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。所以设计装置以利用可编程控制器来实现混合过程中的控制，它不仅可以按照生产工艺的技术要求，而且还能较好地完成各项技术指标的控制。随着计

11、算机技术的飞速发展，对原有液体混和装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行监视、报警、运行管理等多方面要求。设计的混合液体控制装置，利用PLC实现了在混合过程中的精确控制，提高了混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，因此具有广阔的市场前景，适合于各种液体的混合调配。2 PLC的简述现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程序控制器正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已经广泛地应用在各

12、种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。PLC仍然处在不断的发展之中，其功能不断增强，不断开发，它不但是单机自动化中应用最广的控制设备，在大型工业网络控制系统中也占有不可动摇的地位。PLC应用面之广、普及程度之高，是其他计算机控制设备无法比拟的。2.1PLC的应用领域PLC已经广泛地应用在很多的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，PLC的应用范围不断扩大，主要有以下几个方面：1、 数字量逻辑控制PLC用“与”、“或”、“非”等逻辑控制指令来实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制

13、可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。2、运动控制 PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。 3、闭环过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量IO模块，实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的AD转换和DA转换，并对模拟量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。小型PLC

14、用PID指令实现PID闭环控制。PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。 4、数据处理 现代的PLC具有数学运算(包括整数运算、浮点数运算、函数运算、字逻辑运算，以及求反、求补、循环和移位等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。 5、通信联网 PLC的通信包括主机与远程IO之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备(例如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。

15、PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。 必须指出，并不是所有的PLC都有上述全部功能，有些小型PLC只有上述的部分功能，但是价格较低。 2.2PLC的应用特点1、编程方法简单易学梯形图是使用最多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂。2、功能强，性能价格比高一台小型PLC内可提供用户使用的编程元件有成百上千个，功能强大，可以实现复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。3、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配有各种硬件装置供用户选用，用户

16、能灵活方便进行系统配置，组成不同功能、规模的系统。硬件配置确定后，通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。4、可靠性高、抗干扰能力高PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，PLC外部仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10到1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。5、体积小，维修操作方便PLC体积小，质量小，便于安装。PLC的I/O系统可直观地反映现场情况的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，有利于运行和维修人员进行监视。2.3PLC应用中需要注意的问题1、温度PLC要求环境温度在055，安装时不能放在发热量大的元件下面

17、，四周通风散热的空间应足够大，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境超过55，要安装电风扇强迫通风。2、湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。 3、震动 应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为1055Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。 4、空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气净化装置。 5、电源PLC供电电源为50/60Hz、80-2

18、65V的交流电。3 液体混合装置与设计要求3.1液体混合控制装置的应用PLC控制技术广泛应用于化工，制药，食品，酒品制造或饮料等工业企业实际生产中，它可按照生产工业的技术要求，较好地完成各项技术指标的控制。随着计算机技术的飞速发展，对原有液体混和装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行监视、报警、运行管理等多方面要求。设计的混合液体控制装置，利用PLC实现了在混合过程中的精确控制，提高了混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，因此具有广阔的市场前景，适合于各种液体的混合调配。3.2液体混合装置PLC控制系统由于PLC的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特特点，备受国

19、内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。采用PLC控制系统，对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助，不仅提高了生产线的效率、使用寿命和质量，也减少了企业产品质量的波动，因此具有广阔的市场前景。在冶金、机械、纺织、化工等行业都需要用到它，如食品加工、液体混合自动配料系统、生产流水线等方面的逻辑控制。本次的设计就是将PLC用于两种液体混合灌装设置的控制。3.3液体混合的设计要求在如今的市场经济时代中，为了要提高经济效益，我们应该大量的应用高科技和自动化技术，而此次的设计的PLC正是一

20、种体现，大量的生产不仅提高了经济效益，同时增强了企业的竞争力。3.4液体混合的控制方式本次设计有效的使机械和电子结合在一起，利用PLC程序设计来实现整个控制系统。有效的降低了故障率，提高了控制精度，另一方面还提高了经济效益，增强了企业的竞争力。3.5液体混合控制装置液体混合控制装置如下图3.1所示。图3.1 液体混合装置3.6控制要求由实验面板图可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机，控制要求如下：初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开2秒将容器放空后关闭。启动操作:按

21、下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作6秒后停止搅动，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。停止操作:在当前的混合液操作处理完毕后，按下停止按钮SB1，停止操作。4 控制系统的设计4.1控制系统的原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和成品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵

22、循一下基本原则：1、最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题；2、在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便；3、保证控制系统的安全、可靠；4、考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有裕量。4.2控制系统的内容1、选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。2、PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择P

23、LC对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用。选择PLC，应包括机型的选择、容量的选择、IO模块的选择、电源模块的选择等。3、分配IO点，绘制IO连接图。4、设计控制程序。包括设计梯形图、语句表(即程序清单)或控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的条件，是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。5、必要时还需设计控制台。6、编制控制系统酌技术文件。包括说明书、电器固及电器元件明纫表等。传统的电器图，一般包括电器原理图、电器布置图及电器安装图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PL

24、C部分，因此在电器原理固中应增加PLC的I/O连接图。此外，在PLC控制系统的电器图中还应包括程序图(梯形图)，可以称它为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户生产发展或工艺改进时修改程序，并有利于用户在维修时分折和排除故障。4.3PLC选型4.3.1I/O点数首先统计被控设备对输入、输出点的总需求量，把被控设备的信号源一一列出，认真分析输入、输出的信号类型。在初始状态时，根据要求要实现液体的自动混合导出控制，在开始操作之前，各阀门必须为关闭状态，容器不一定为空。在按下启动按钮后，开始下列操作：1、YK3=ON，放空容器内的液体，2s后关闭；2、液体A流入，液面到达SL2时，SL2打开，

25、YV1=OFF，液体B流入；3、液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动，M=ON,当电动机搅拌6s后，停止搅动，混合液体阀门YV3=ON，开始放出混合液体；4、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YV3=OFF；5、在只要没有按停止按钮的状态下，则开始下一周期。根据以上分析，对PLC来说，需要的I/O点数为：4个输入点和4个输出点。4.3.2PLC的选择本次设计所采用的实验装置选用的主机型号为S7-200CPU224的PLC。S7-200系列PLC是西门子自动化与驱动集团开发、生产的小型模块化PLC系统，不仅能够实现传统的继电逻辑控制、计数和

26、计时控制，还能实现复杂的数学运算、处理模拟量信号，并可支持多种协议和形式与其他智能设备进行数据通信。S7-200系列PLC的硬件系统的配置方式采用整天式加积木结构，分为基本单元和扩充单元，即包含一定数量的I/O输入输出点，同时还可以扩展各种功能模块。基本单元又称为CPU模块、主机或本机。它包含CPU、基本输入输出点和电源等，是PLC的主要部分，可以作为一个完整的控制器使用。当主机上所集成的I/O点数不够时，可以通过连接扩展单元来增加I/O点数。本次的设计中，输入输出点数共为8个，满足了选型S7-200CUP224。此外，S7-200系列的PLC，生产厂家提供了相应的编程软件包STEP7-Mic

27、ro/WIN4.0。该编程软件可安装在个人电脑计算机上，为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境，在离线的条件下，可以实现程序的输入、编编译等功能；在联机工作方式（PLC与编程PC相连），可实现程序的下载和上载、系统在线监控及故障检测的功能，所以操作起来容易，方便。所以此次的设计我选择了S7-200CPU224。4.4I/0通道分配及I/0接线下表4.1为I/0通道的分配表。表4.1 I/0通道分配表输入启动按钮SB1高液面传感器SL1中夜面传感器SL2低液面传感器SL3I0.0I0.1I0.2I0.3输出液体A阀门YV1液体B阀门YV2混合液体阀门YV3搅拌电动机YKMQ0.0Q0.1Q0

28、.2Q0.34.5外部接线图设计SL2SL1SB1SL3YV12YV2YV3YKMI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3COM L如下图4.1所示，为液体混合装置的外部接线图。图4.1 外部接线图4.6软件流程图液位到SL2, SL2接通,YV1关闭，YV2打开，进液体B液位到SL3时，SL3断开否开始M搅动6秒后停止，YV3打开，放出液体YV1开，进液体AYV3开，放空液体，2s后，关闭液位到SL1,YV2关闭，电动机启动液体放空，YV3开，2s后，关闭结束按下停止按钮是如下图4.2所示，为整个软件的流程图。整个流程图主要三个主要部分组成，首先液体将放空，接

29、着进液体A、B，电动机搅拌工作，最后将混合液体排除，继续下一个周期。图4.2 流程图4.7梯形图下图4.3是液体混合控制系统的梯形图。在网络5中出现的移位寄存器指令SHRB是将DATA端的输入值移入相应的寄存器中。图4.3 梯形图4.8指令表在该指令表中共有6个网络：网络1LD I0.0AN T40TON T37, 20 LDN T37O T38ALD= Q0.2 混合液体阀门打开（关闭）网络2LD T37AN I0.2AN T38= Q0.0 液体A阀门打开(关闭)网络3LD I0.2AN I0.1AN T38= Q0.1 液体B阀门打开（关闭）网络4LD I0.1O T38AN T40TO

30、N T38, 60AN T38= Q0.3 搅拌电动机工作网络5LD I0.3EDAN T40SHRB I0.0, M0.0, 1网络6LD M0.0TON T40, 20 延时2sA T40R M0.0, 14.9顺序功能图如下图4.4所示，为液体混合系统的顺序功能图。一个工作周期有七步组成，分别对应S0.0S0.6。图4.4 液体混合系统的顺序功能图4.10系统调试4.10.1调试注意事项1、注意输入、输出信号线一定不要按错或接反，以免增加调试工作量。2、认真检查输入程序。根据执行出现的错误逻辑现象，判断出错程序段，逐步缩小范围，最后纠正错误、完成调试。3、位置发生错误时，关掉可编程序控制

31、电源，然后重新通电。4.10.2调试程序1、打开编译好的用户程序，单击工具条中的“下载”按钮或者菜单命令“文件”中的下载（下载前要首先清除PLC之前已有的程序，避免干扰）。2、下载成功后，单击工具条的“运行”按钮，PLC进入“RUN”工作方式。3、单击工具条中的“程序状态”来监视各个输入输出端口的状态，通过与液体混合控制系统要求进行对比，来查看在哪一个过程中出现错误，并根据实验现象来改动用户编写的程序，再重新下载、运行，直到满足控制要求为止。当PLC进入运行方式后：（1）经过一定的准备时间，按下启动按钮，SB1灯亮；（2）液体首先进行放空，YV3灯亮，2s后，YV3灯灭；进液体A，YV1灯亮；

32、（3）一段时间后，液面上升到SL2位置，SL2指示灯亮；YV1灯灭，进液体B，YV2灯亮；（4）一段时间后，液面上升到SL1位置，SL1指示灯亮；YV2灯灭，电机开始搅动，YM3灯亮，6s后，YM3灭；开始放出液体，YV3灯亮；（5）一段时间后，液面下降至SL2，SL2指示灯灭；（6）一段时间后，液面下降至SL1，SL1指示灯灭；2s后液体进行放空，放空完毕，YV3灯灭，当前操作周期结束，开始下一周期。在系统运行过程中，按下停止按钮，所有运行立即结束。调试结束。5 组态软件利用组态软件设计，可以仿真多种PLC控制对象，还可同时全真模拟多个被控对象。仿真的被控对象不仅可以接受多种由PLC发出的控

33、制信号，如逻辑开关信号、继电器控制信号、脉冲信号和各种数值信号等，亦可向PLC发出各种命令信号，如逻辑开关控制信号、继电器开关信号、中断信号、位置信号等，还可与PLC之间进行各种状态数据的传输 ，从而反映出PLC与被控对象（软件仿真的被控对象）和控制结果之间的关系。5.1组态软件的简介组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系

34、统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。5.2组态王的特点通用组态软仵主要特点：1、延续性和可扩展性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设各或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级。2、封装性（易学易用）。通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。3、通用性。每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（plc、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的i/o driver、开放式的数据库和界

35、面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。4、实时多任务。例如，数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理、实时通信等多个任务要在同一台计算机上同时运行。5.3组态王的功能组态软件具有监控和数据采集系统，优点之一就是能大大缩短开发时间，快速便捷地进行图像维护和数据采集，并能保证系统的质量。组态王提供了丰富的快速应用设计的工具。1、快速便捷的应用设计；2、丰富的可扩充图形库；3、支持多媒体；4、灵活简便的变量定义和管理；5、强大的控制语言；6、能够采集和显示历史数据；7、全新的灵活多

36、样、操作简单的内嵌式报表；8、配方管理；9、温度控制曲线控件。5.4液体混合控制系统仿真1、创建一个新的项目：启动“组态王”，当出现“工程浏览器”时，新建一个工程“液体混合系统的控制”，并对该工程的内容进行描述。如下图5.1所示：图5.1 创建新项目2、设置组态王的通信参数：根据计算机使用的串行口通信接口，双击工程浏览器的设备文件夹中的“COMx”图标，在出现的对话框内，设置波特率为9600bit/s,其他参数采用默认值。如下图5.2所示：图5.2 通信参数3、通信协议的设置：选中“COMx”的图标后，在右侧的工作区按“新建”图标，在“设置配置向导”对话框的“PLC”文件夹中，选中西门子的S7

37、-200系列，通信协议为PPI，然后点击下一步，默认设备的逻辑名为“新I0设备”。最后将设备的站地址改为2，使其与CPU模块中的地址一致。如下图5.3所示：图5.3 通信协议设置4、组态变量：数据库是“组态王”软件的核心部分，数据变量的集合称为“数据词典”，点击工程浏览器中的“数据词典”图标，在右边的工作区内定义我们所需要的内存变量。首先，双击工作区中的“新建”图标，在所弹出的“定义变量”对话框，设置变量名为“中液位开关”，然后选择变量类型为“I/O离散”，初始值采用默认为关，其他的参数设定也用相同的步骤。其中内存离散和I/O离散变量是类似一般程序设计语言中的布尔（BOOL）变量，只有0，1两

38、种取值，用于表示一些开关量。内存实型变量则类似一般程序设计语言中的浮点型变量，用于表示浮点数据，取值范围10E-3810E+38，有效值7位。最终设好的变量如下图5.4所示：图5.4 内存变量5、建立画面：当我们的所有变量设置完毕以后，开始建立我们的画面。单击工程浏览器左侧的“画面”图标，并双击“新建”图标，在新画面上的对话框，输入我们的画面名称“液体混合控制系统组态”。然后利用图库画出反应器、阀门、管道、电动机。并给每个元件定义动画连接。如下图5.5和图5.6所示：图5.5 建立画面图5.6 动画连接6、液体混合控制的编程与参数设置：在工程浏览器中“系统配置”文件夹中，设置“运行系统基准频率

39、”，并在命令语言的“应用程序命令语言”中，进行编程，如下图5.7和图5.8所示：图5.7 运行系统基准频率图5.8命令语言其中程序为：if(进液体A=1|进液体B=1&&起动按钮=1)if(液位<10) 液位=液位+10;if(下液位开关=1&&液位<100) 液位=液位+10;if(中液位开关=1&&液位<200) 液位=液位+10;if(放成品阀=1) if(上液位开关=0&&液位>100) 液位=液位-10; if(中液位开关=0&&液位>10) 液位=液位-10; if(下液位

40、开关=0&&液位=10) 液位=液位-10;接着，打开“事件命令语言”对话框，点中对话框中的“存在时”选项，然后输入“搅拌电动机=1”，该程序只有一条命令“搅拌器=！搅拌器；”，如下图5.9所示：图5.9 事件命令语言程序7、运行：将程序保存，并把之前的PLC程序下载，用编程电缆连接CPU模块和计算机，关闭编程软件，从组太王的开发系统切换到运行系统，运行时组态画面如下图5.10所示： （a）启动 （b）SL3接通，A阀门打开 (c) SL2接通，B阀门打开 (d)电动机工作(d)放空液体图5.10 液体混合装置运行状态6 总结本次毕业设计的题目是液体混合系统的PLC控制设计及仿

41、真，通过本次的毕业设计，使我对可编程控制器有了一个更加全面的认识。不仅加强了我对可编程控制器基础知识的巩固，也让我学会根据实际情况设计程序。本次设计的液体混合控制系统所采用的主机型号为S7-200系列PLC，并在PLC程序设计的基础上结合外围设备形成一个方便工业控制系统的整体。最后，再将PLC中的程序同步到组态王中，进行仿真调试。整个设计包括了软件设计和硬件设计两部分，其中软件的设计包括了系统控制的指令表、梯形图及工作过程，而硬件设计则包含了混合液体装置的电路框图、输入输出分配表和外部接线。整个程序采用了结构化的设计，具有调试方便，维护简单的优点。从本次的毕业设计的选题，程设计，更多需要的是自己独立思考和自学的过程。在设计的过程中，我遇到了不少问到方案的确定，最后到设计的完成，全都是由自己独立完成的。毕业设计不再像以前的课题，例如应用组态王。由于组态王是一个比较新的仿真软件，而以前又从没有接触过，所以有