工业混合搅拌的PLC控制系统设计课程设计

2.1、电路设计 2.2、PLC硬件组态 2.3、PLC编程元件的地址分配 2.4、PLC编程元件的符号地址分配表 4.1编写FC1，对阀门A和阀门B进行结构化编制 4.2FC2控制的是搅拌器搅拌，定义FC2数据块输入输出口 4.3FC3控制的是放液程序，定义FC3数据块的输入输出口 4.4结构化主程序，OB1对FC1、FC2、FC3的调用 5、使用上位机监控组态软件——组态王 5.1新建工程文件 5.2对工业混合搅拌装置进行画面设计 5.3定义数据词典 5.4创建动画连接，对命令语言进行编写 5.5组态王与外部硬件模块建立连接 5.6实现组态王的上位监控，对PLC板块进行动态操作 6、项目设计结果分析及体会 6.1调式过程中出现的问题 6.2组态王的使用及设计 主要参考文献 2可编程控制器是电气控制技术中的关键技术。《可编程控制器》为“自动化和电气工程及其自动化”专业的一门重要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握工厂电气控制设备技术和可编程控制器的使用、分析和设计自动生产过程中的控制电路，掌握其使用方法。课程设计以培养工程应用能力为主，在独立完成设计任务的同时，还要进行诸方面能力的培养和提高，为毕业设计打下良好的基础。是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。根据这些要求，进行PLC控制系统的原理设计、硬件配置及软件编程设计。通过不断地调试和完善程序来满足生产工本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有：1）使液体混合机能够实现安全、高效的灌装；2）满足灌装的各种技术要求；3）具体内容包括两种种液体混合控制方案的设计、软硬件电路的设计、常见故障分某个工业混合搅拌系统，要将两种流质物料（简称A、B）按一定比例混合，搅拌均匀后送出，混合的比例及搅拌时间完全由操作者控制（即：手动控制）。系统的控制由四部分组成：成分A的进料控制、成分B的进料控制、混合料的搅拌控制及对搅拌后混合料的排料控制。本设计用来实现在PLC控制下，实现A、B两种液料的按照一定比例自动进料→定时搅拌→排料→再次自动进料等工序的自动循环。本课题应解决的主要问题是如何使PLC在灌装中实现控制功能，在相关的研究文献报道中用PLC对灌装机进行控制的研究尚不多见，以致人们难以根据它的具体情况正确选用参数进行系统控制，也就难以满足提高质量和效率、降低成本的要求，本设计就是基于以上问题进行的一些探讨。某个工业混合搅拌系统，要将两种流质物料（简称A、B）按一定比例混合，搅拌均匀后送出，混合的比例及搅拌时间完全由操作者控制（即：手动控制），系统的示意图如下图3图1.1工业混合搅拌系统示意图制、混合料的搅拌控制及对搅拌后混合料的排料控制。本设计用来实现在PLC控制下，实现A、B两种液料的按照一定比例自动进料→定时搅拌→排料→再次自动进料等工序的自动循环。工艺控制要求实现：①按下启动按钮，自动进A料→A料料位达到（由中液位传感器S2(常开触点）检测）→自动停止A料，同时自动进B料→总料位达到（由高液位传感器S3(常开触点）检测）→停止进B料→定时搅拌5S→排料→排料到搅拌容器最低液位时（由低液位传感器S1(常闭触点）检测延时3S将剩余混合液料排空→停止排过程如此自动循环下去。②按下停止按钮，混合工序自动停止。4此处的电路设计主要是关于PLC的输入/输出接线图。根据设计要求接线图如下：硬件组态表2-1液体混合装置输入/输出地址分配表2-2输入设备输入点编号输出设备输出点编号启动按钮进料阀AQ0.0S1低液位传感器进料阀BQ0.1搅拌器Q0.2S3高液位传感器排料阀CQ0.4停止按钮首先对输入/输出点进行地址分配，然后对其他编程元件也进行地址分配，如位存储器编程中要使用符号地址，所以在OB1中要编辑符号表（包括输入继电器、输出继电器、5在结构化编程中分别编制OB1和FC1、FC2、FC34.1编写FC1，对阀门A和阀门B进行结构化编制8输出口的地址与西门子-S7300的端口地址一致，才能实现对外部硬件的控制，程序应实现的功能：启动后，进A料A处指示灯亮，直至A料进至中液位处，中液位传感器处指示灯亮，A指示灯灭，进B料B处指示灯亮，直至B料进至高液位处，高液位传感器处指示灯亮，停止进B料。定时搅拌5S再排料排料到搅拌余混合液料排空，再停止排料然后自动进A料，完成一个周期的工作，混合过程如此自动循调试程序时，出现了许多问题：不能进行搅拌，且只能进入A料，进不了B料；不能实现搅拌；搅拌不能停止，进行不了放液；后来又不能进行循环控制。之后最大的难题就是无法做到让系统想停就停，停了以后再按启动在停止处开始。检查硬件外部的线路连接，看是否连错，随后又把程序下载到模块后，打开监视，一步步对程序进行更改调试，先顺着要求工作进程解决AB阀放液的问题，然后解决搅拌问题，了解高低中三液位对程序流程的影响，程序中添加继电器等来实现程序的控制。程序中使用自锁来进行输出口的长时间接通。通过监视模块，具体到哪个开关，来进行对整体流程的把当然结构化编程设计还好，只要有了线性化程序，只用添加数据块FC，然后通过调用FC模块来代替线性化原程序。没进行这个课程设计之前，我们对组态王是完全陌生的，于是通过网上的视频资料以及询问老师，来掌握组态王的使用。组态王使用过程：建立新工程——创建画面——建立动画连接——设置板卡——建立新的数据词典——设置命令语言——设置运行系统——点VIEW确定设计课题以后，我首先是查找一些相关的书籍及资料，然后分析设计，并根据实际情况拟定设计方案，从而达到优化方案。最难的是调试了，在老师和同学的帮助下，完成的设计达到了预定的要求。同时，通过这次设计，我们在各个方面都有了很大的提高，特别是在理论和实践结合方面使我们受益匪浅，使大学里学习的理论知识在根本上得到一次最完整的实践和提高。在设计的过程中培养了我们的分析能力，动手能力，使得我们学会了有不懂的地方积极主动的去动手查找资料解决难题，我们学会了认真，专心更有恒心去做一件事情，因而在我们以后的生活和工作中才能经得起时间和实践的考验。同时也非常感谢老师和同学在我们设计过程中的帮助，因为你们我们才得以解决设计过程中出现的问题，使我受益良多,也为我即将面临的工作奠定了很好的基础。而且，通过对组态王这个软件的学习也知道了，对一样事物的学习，只要投入时间和精力，是很容易就能掌握的。所以只要理论结合实践，多动手操作，多做一些设计，就更能做到知识的融会贯通与灵活运用。2010.2[2]李晓宁编著、例说西门子PLCS7-200、——北京：人民邮电出版社、2008.6[3]孙承志、徐智、张家海、吉顺平编著西门子S7-200/300/400PLC基