化学反应装置的控制plc设计

成绩评定表学生姓名王哈哈班级学号专业机械设计制造及其自动化课程设计题目化学反映装置的控制设计评语组长签字：成绩日期20年月日课程设计任务书学院机械工程学院专业机械师及制造及其自动化学生姓名关文城班级学号课程设计题目化学反映装置的控制设计实践教学规定与任务:1.设计内容：1）完毕《课程设计指导书》所规定的控制；2）能够手动和自动控制。2.设计规定：1）画出端子分派图；2）设计次序功效图；3）设计并调试PLC控制梯形图；4）设计阐明书。工作计划与进度安排:1）理解题目规定，查阅资料，拟定设计方案1天2）PLC梯形图设计与调试4天3）阐明书撰写1天4）答辩1天指导教师：陈白宁王海12月10日专业负责人：陈白宁12月10日学院教学副院长：12月11日前言现在世界上发达国家生产和使用的数量日益增多,它作为工业控制器广泛地应用于冶金生产、汽车制造、石油化工、轻工食品、能源、交通等几乎全部工业领城。其控制办法也从简朴的单机开关量控制向过程控制、数字控制和多机网络控制方向发展。传统电器控制,

使用最多的电器是继电器,

并且继电器控制采用固定接线,很难适应产品机型的更新换代。生产线承当的加工对象变化后,加工控制程序随之变化规定。对于大型自动化生产线的控制系统使用的继电器数诸多,

这些有触点的电器工作频率较低,

在频繁动作的状况下,

寿命较短,

容易造成系统故障,使生产运行的可靠性、稳定性减少。使用比可编程控制器实现三相六拍步进电机驱动,可使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高,同时,由于实现了模块化构造,

使系统构成十分灵活,并且编程语言简朴易学,便于掌握。能够进行在线修改,柔性好,体积小,维修方便。

现在,比较典型的控制办法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。但采用单片机控制,不仅要设计复杂的控制程序和I/O接口电路,实现比较麻烦,并且对工业现场的恶劣环境适应性差,可靠性不高。基于PLC

控制的步进电机含有设计简朴,实现方便,定位精度高,参数设立灵活等优点,在工业过程控制中使用,可靠性高,监控方便。

“机电传动控制”课程是机械制造及其自动化专业的一门必修专业基础课，它是机电一体化人才所需电知识构造的躯体。掌握可编程序控制器的应用办法和设计办法是本课程的重要任务之一。可编程序控制器是以微解决器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。英文缩写为PL或PLC。它含有体积小、功效强、程序设计简朴、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到顾客的好评。因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为当代工业控制的三大支柱之一。目录前言1.TOC\o"1-3"\h\u915课程设计的任务和规定 1250641.1课程设计的任务 1211031.2课程设计的基本规定 1TOC\o"1-3"\h\u2.7132总体设计 2260312.1PLC选型 2222722.2I/O分析及端子分派 23.TOC\o"1-3"\h\u16689PLC程序设计 3119313.1设计思路 3130393.2次序功效图设计 3208423.3PLC梯形图 4TOC\o"1-3"\h\u23252程序模拟调试阐明 6结束语参考文献1.课程设计的任务和规定1.1课程设计的任务如图是一种化学反映装置，它由4个容器构成，容器之间用泵和管道连接。每个容器装有上限位和下限位两个传感器。用PLC实现化学反映装置的控制。图1.11.2课程设计的基本规定如图1.1，泵P1和泵P2同时启动，分别把1号和2号池灌满（到其上限位）后关闭，然后2号容器加热，当温度达成60度时，温度传感器发信号，加热器关闭，P3和P4泵同时打开，分别将1号和2号池的溶液送到3号反映池，当液位达成上限位后，P3、P4关闭，3号池中的搅拌器工作，60秒后P5泵启动，将混合液抽入4号成品池中，当4号池满或者3号池空，则P5关闭，P6泵启动，排出新产品溶液，直到4号池空，完毕一种循环。2.总体设计2.1PLC选型S7-200的可靠性高，能够用梯形图、语句表和功效块图三种语言来编程。它的指令丰富，指令功效强，易于掌握，操作方便，内置高速计数器、高速输出、PID控制器、RS-485通信/编程接口、PPI通信合同、MPI通信合同和自由端口模式通信功效，最大能够扩展到248点数字量I/O或35路模拟量I/O,最多有30多KB程序和数据存储空间。S7-200系列属于小型PLC，即可用于替代继电器的简朴控制场合，也可用于复杂的自动化控制系统。

我所选用的是西门子S7-200系列的PLC，CPU为226AC/DC。为24个输入，16个输出。2.2I/O分析及端子分派由设计规定可知，为实现化学反映装置的自动控制，输入信号是一种启动信号，一种停止信号，四个容器的上下限位，一种温度传感器，共11个。输出是留个泵，加热器，搅拌器，共八个。端子分派如图2.2所示。图2.23.PLC程序设计3.1设计思路为实现化学反映装置的自动化，按启动按钮后，用并行序列控制泵P1和泵P2同时启动，1号池灌满（到其上限位）之后泵1关闭等待，2号池灌满泵2关闭，然后2号容器加热，当温度达成60度时，温度传感器发信号，加热器关闭，P3和P4泵同时打开，分别将1号和2号池的溶液送到3号反映池，当液位达成3号池上限位或者1号池和2号池同时空后，P3、P4关闭，3号池中的搅拌器工作，同时接通定时器，定时60秒后P5泵启动，将混合液抽入4号成品池中，当4号池满或者3号池空，则P5关闭，P6泵启动，排出新产品溶液，直到4号池空，完毕一种循环。3.2次序功效图设计根据设计思路，画出次序功效如图3.2所示。图3.23.3PLC梯形图按照循环次序规定，梯形图以下图所示。程序模拟调试阐明将编写好的PLC程序进行编译，下载至PLC，由于控制系统运行电压是在220V，为了确保安全只得先在实验台上分步模拟，观察各步的动作都对的无误后，按照PLC控制系统接线图在实验台上整体模拟，输出部分用实验台上的批示灯替代,观察输出端点批示灯在一种工作循环里的状态变化，并与规定过程对照。没有发现什么问题。此控制程序设计能够满足控制系统的规定。结束语通过本次机电传动课程设计，让我更加深刻的掌握了机电传动控制系统的基本原理，PLC控制电路的设计办法及继电器接触器控制电路的PLC改造办法。学会了绘制端子接线图、次序功效图、PLC梯形图。