三种液体混合装置控制设计

1、三种液体混合装置控制设计三种液体混合装置控制设计制作人：朱辉锦制作人：朱辉锦 郭伟郭伟 高强（高强（14组）组）制作班级：电气系自动化制作班级：电气系自动化1421 制作时间：制作时间： 2015年年12月月6日日三种液体混合装置控制设计三种液体混合装置控制设计摘摘 要要 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，本次设计以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合液体输出容器。并形成循环状态。针对液体混合装置系统不同的工作状态及动作的相连性，进行相应的动作控制输出，从而达到精确的自动控制。 本次设计采用OMRON公司的CPM2AH型P

2、LC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。 关键字：多种液体自动混合 自动控制 PLC 引言 在炼油、化工、制药、饮料等行业中,两种液体的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环节。但由于目前这些行业多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致现场工作环境十分恶劣, 不适合人工现场操作。另外, 生产要求该系统要具有混合精确、控制可靠等特点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以，为了帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现液体混合的自动控制, 从而达到准确、高效地混合液体

3、的目的，液体混合自动配料便成为摆在当前的一大课题。目目 录录 引言 一、课题背景 二、课题设计任务及控制要求 三、软件设计 3.1、程序设计指导流程图 3.2、程序梯形图 四、控制系统的I/O接线设计 4.1、多种液体混合装置I/O分配表 4.2、多种液体混合装置接线设计图 五、控制系统的工作详细分析六、尚未涉及的情况及问题七、专题设计总结一、课题背景 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由

4、于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。温度传感器温度传感器加热器加热器L1L2L3M 搅 拌

5、 电机物料CF3物料B物料AF1F4二、课题设计任务及控制要求二、课题设计任务及控制要求初始状态初始状态容器是空的，电磁阀F1、F2、F3、F4，搅拌电机M，液面传感器L1、L2和L3，加热器和温度传感器均为OFF。物料自动混合控制物料自动混合控制按下启动按钮，开始下列操作。电磁阀F1开启，开始注入物料A，至高度L3时，关闭阀F1，同时开启电磁阀F2，注入物料B，至高度L2时，关闭阀F2，同时开启电磁阀F3，注入物料C，当液面上升至L1时，关闭F3。停止物料C注入后，启动搅拌电动机M，使A、B、C三种物料混合10S，同时启动加热器加至设定温度。10S后停止搅拌，开启电磁阀F4，放出混合物料，当

6、液面高度下降至L3后，再经过5S关闭阀F4。停止操作停止操作 按下停止按钮，在当前过程完成以后，再停止操作，回到初始状态。三、软件设计3.1、程序设计指导流程图、程序设计指导流程图：3.2、程序梯形图、程序梯形图否是开始开启F1,注入物料A液位到L3时，关闭F1同时开启F2,注入物料B液位到L2时，关闭F2同时开启F3,注入物料C液位到L1时，关闭F3同时开始搅拌和加热液面下降至L3时，再经过5s后关闭F4搅拌20s后，开启F4放出混合物停止按下结束四、控制系统的控制系统的I/O接线设计接线设计4.1、多种液体混合装置、多种液体混合装置I/O分配表分配表输 入输 出启动开关SB10.00电磁阀

7、F110.00停止开关SB20.01电磁阀F210.01液位传感器L10.02电磁阀F310.02液位传感器L20.03搅拌电动机10.03液位传感器L30.04加热器H10.04温度传感器T0.05电磁阀F410.05MDC24VTL3L2L1SB1SB2.0.000.010.020.030.040.05COM10.0010.0110.0210.0510.0410.03COMCPM2AHF1F2HF3AC220VF44.2多种液体混合装置接线设计图多种液体混合装置接线设计图五、控制系统的工作详细分析控制系统的工作详细分析对于电磁阀F1来讲，当液面未到达L3,且电磁阀F4关闭时才工作。（为什么

8、要电磁阀F4呢？原因是液面未到达L3时也有可能是在放出混合物）。对于电磁阀F2来讲，当液面高过L3但液面未到达L2,且电磁阀F4关闭时才工作。（F4关闭原因与上面类似）。对于电磁阀F3来讲，当液面高过L2但液面未到达L1,且电磁阀F4关闭时才工作。（F4关闭原因与上面类似）。对于电动搅拌机来讲，仅当液面到达L1时工作10s。对于加热器来讲，当液面到达L1时，在搅拌机工作期间温度未达到时工作。对于电磁阀F4来讲，搅拌停止时开始工作，当液面下降至L3时，启动定时5s开始工作。六、尚未涉及的情况及问题尚未涉及的情况及问题（1）由于试验设备的限制，大量的前期工作我们并没有涉及到，如传感器型号，电磁阀的

9、性能，电动机的转速，加热器的功率等等各个方方面面我们并没有做。而这些又是实际中首先要花大量时间去做的事情。因为它们的选择直接决定了PLC在系统中的控制是否能达到预期要求的外在条件。(2）由于试验设备的限制，只能制作成手动的控制装置，与实际根据液压传感器来自动控制装置的试验现象相差较大，到达指定液位时装置就自动变化的现象可能有时不太明显观察。 （3)随时停止工作：在设过程中，为了简化操作过程，对PLC未加装强制停止按钮，突发情况不能强制停止。七、专题设计总结七、专题设计总结通过这次PLC专题设计实践。我们学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的撑握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。这样，我就只能一个一个问题的去解决，通过查阅资料和队员的相互讨论，一次一次的调试程序，最后达到设