液体自动混合搅拌系统设计

1、液体自动混合搅拌系统设计1问题分析及解决方案1.1问题分析本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计，HI、L是液面传感器，SL1=I,SL2=H,SL3=L,该传感器被液面淹没时接通。两种液体的流入由阀门A和阀门B控制，混合液的流出由放液阀C控制。搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。本系统的工作原理如图1所示。(1)初始状态各阀门关闭，容器是空的。Y1=Y2=Y3=OFFI=H=L=OFFM=OFF(2)启动操作按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入；当液面到达传感器I的位置，关闭阀门A,同时打开阀门B使液体B流当液面到达传感器H的位置时，关闭阀门B,同时启动搅拌机M搅拌30S;搅

2、拌完毕后，打开放液阀门C;当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10S后关闭放液阀门C,同时打开阀门A,开始下一个周期，如此循环下去。(3)停止操作在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当当前混合操作处理完毕，才停止工作即停在初始状态。1.2解决方案(1)掌握PLC工作原理、编程及调试方法以及在生产过程中的应用技术。(2)根据液体混合系统的工作要求，制定合理的电气控制设计方案(3)正确选用驱动电机、电磁阀、传感器等。(4)正确选用PLG确定输入输出设备。(5)合理分配PLC的I/O地址，并绘制外部接线图(6)设计PLC的梯形控制程序。2.PLC选型及硬件配置在液体自动混合搅拌系统

3、设计中，选择的硬件为S7-300系歹PLC,中央机架的电源模块占用1号槽，选用“PS30710A”的电源模块。CPU模块占用2号槽，选才?CPU314模块。因为没有接口模块，3号槽空置。在4号槽配置32点DC24V数字量输入模块(DI),在5号槽配置32点继电器输出模块(DO)。3,分配I/O地址表I/O地址分配表如表1所示，根据设计要求，应该有5个输入4个输出信号。输入设备输出设备启动按钮SB1I0.0电磁阀门AYV1Q4.0液体传感器ISL1I0.1电磁阀门BYV2Q4.1液体传感器HSL2I0.2搅拌机KMQ4.2液体传感器LSL3I0.3放液电磁阀CYV4Q4.3停止按钮SB2I0.4

4、过载保护FRI0.5表14.主电路图及PLC外部接线图4.1 系统主电路液体自动混合搅拌系统中搅拌电动机主电路连接如图2所示，顺序安装三相电源、组合开关QS、主电路熔断器FU、接触器KM主触头、热继电器FR以及电动4.2 PLC外部接线图PLC的外部接线图如图3所示I0.0Q4.0I0.1Q4.1I0.2I0.3Q4.2I0.4Q4.3I0.5MNY15.控制流程图及梯形图程序5.1 控制系统流程图5.2梯形图程序Network2:当液位达到I时，SL3=SL1=O附，关闭阀门A,同时阀门B电磁阀打开,液体B流入容器。10.110.3Q4.2Q4-3Q4.1"浦位传感,涌位传感10,

5、5”摭件机接"阑门口电宦网门E电磁器I"器，“过戟保护夕触器wiT网IIL1W()I44.1'阀门B电磁阀*I'Network3:当液位达到H时，SL1=SL2=SL3=O时，关闭阀门B,同时启动搅拌电动机搅拌30410-110-210.9.液位传感.4位传感,液位传感器工*器H*器1/II1I1104.2”搅拌机接触器KTII的3M210.5'阙门C电磁”损拌机接“过戟保护"牌T触器KT-H/I1/1()In()IS5T#30SNetwork5:当液面到达传感器L时，再继续放液10s后，关闭放液阀门C.M310.3加门。电磁10.5&qu

6、ot;海位传感恤门A电磁湖."过载保护"器L*溷*T2II1/11/11/1（印1S5T#10SNetwork6:在工作中按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停止在初始状态。10.4"停止按钮5B2*II10.010.5#启浏安钮S“过载保护"D1*1/11/1JIO.OT卜0.0HI-6.程序调试1 .启动系统之前，容器为空，各阀门关闭，传感器SL1=SL2=SL3=OF战拌电动机M=OFRRUN-P国CPUFp匚IJNTCPsDDRs5rGrB47E543210rrrrrrrr2 .按下启动按钮I0.0,阀门A

7、打开，液体A流入容器JCPU口回S3I日器.厂FO1F:DCPFiUM理品STOPMRES|国IBJ口回归fino|Bits7s54321Qrrrrrrrp国QBi口回|巴|加一4Bib76543210rrrrrrrp£3SQB-|oES3sibIB075543210rrrrprprQB4Bits7e543210rrrrrrprSFDPdc丁RUN-STOP3 .当液位达到I时，SL3=SL1=O附，关闭阀门A,同时阀门B电磁阀打开，液体B流入容器RUN-PRUNSTOPMRES4 .当液位达到H时，SL1=SL2=SL3=ON,关闭阀门B,同时启动搅拌电动机搅拌30so5 .T1延

8、时结束，搅拌完毕，打开放液阀门cRUN-PBRUNST"MRESIBn一一fhcuntopsDDRsDDIs51O厂1“2P3P4|_5rGr7r0100ms而出售QB|乐"尔|4厂5厂GrO6 .当液面到达传感器L时，再继续放液10s后，关闭放液阀门C.tncpu-z"-s-回旧国QB.D回Fp/sDDRsRUMPRUNST"MRE5|1bQ|BiU二|7654321。rrrrrrrr|QB4|Bits二|76543210rrrrprrr匐T.11UOm；.|T«o|才停止工作，即停止在初始状态三-回汉圄出回F1DDRSRUN-PRUMSTO

9、PMRESl园T-ieo|Bits-7G543210rrri7rrrrBits7E543210rrrrr7rrr酉Q民JS'B-回回ES回SS44ioomJ=oj面CPU0|l00ms_pB0|RM.76543210厂厂厂“rrrrLI7I-NOPFpuTsDDRSRUM-PRUMSTOP咂回7.心得体会本设计主要阐述两种液体混合搅拌的自动控制，实现液体混料全过程：即进料、混料、出料的自动控制。其系统结构简单，运行稳定可靠。使用了西门子S7-300型号PLG设计了控制程序。由于客观条件的限制，在本设计中没有将指令程序通过编程器送入PLG并且还进行系统模拟调试和完善程序。至于后面的硬件系统的安装、对整个系统进行现场调试和安装运行都无法完成。若以后条件允许，可以对以上设计进行进一步完善。尽管课程设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种继电器的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。与老师的交流沟通也使我从各种角度对设计有了新的认识也对自