【正文】 襄 樊 學(xué) 院 《機(jī)電傳動(dòng)控制課程 設(shè)計(jì) 》報(bào)告 題 目 液體混合裝置 PLC 控制 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 0811 班 姓 名 柳健 學(xué) 號 08116118 指導(dǎo)教師 職 稱 吳何畏 副教授 2021 年 10 月 15 日 摘要 本設(shè)計(jì)以兩種液體的混合控制為例，其要求是將兩種液體按一定比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌后將混合的液體輸出容器。并自動(dòng)開始新的周期，形成循環(huán)狀態(tài)，在按停止按扭后依然要完成本次混合才能結(jié)束。 液體混合 系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)考慮到其動(dòng)作的連續(xù)性以及各個(gè)被控設(shè)備動(dòng)作之間的相互關(guān)聯(lián)性，針對不同的工作狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作控制輸出，從而實(shí)現(xiàn)液體混合系統(tǒng)從液體加入到混合完成輸出的這樣一個(gè)周期控制工作的程序?qū)崿F(xiàn)。設(shè)計(jì)以液體混合控制系統(tǒng)為中心 ,從控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程（包括設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)要求、梯形圖設(shè)計(jì)、外部連接等） ,旨在對其中的設(shè)計(jì)及制作過程做簡單的介紹和說明。 文中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)包液體混合裝置的電路框圖、輸入 /輸出的分配表及外部接線；軟件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)控制 的梯形圖、指令表及工作過程。在本裝置設(shè)計(jì)中，液面?zhèn)鞲衅骱碗婇y門以及攪動(dòng)電機(jī)采用相應(yīng)的鈕子開關(guān)和發(fā)光二極管來模擬，另外還借助外圍元件來完成本裝置。整個(gè)程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法 , 具有調(diào)試方便 , 維護(hù)簡單 , 移植性好的優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：兩種液體、混合裝置、自動(dòng)控制 目 錄 第一章 引言 .................................................................................................................... 1 課程設(shè)計(jì)的目 的 ................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) .................................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................... 2 系統(tǒng)硬件配置及組成原理 .................................................................................... 2 系統(tǒng)接線 圖設(shè)計(jì) .................................................................................................. 3 第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 4 I/O估算 ............................................................................................................... 4 PLC選型 ............................................................................................................. 4 I/O分配表設(shè)計(jì) .................................................................................................... 5 外部接線圖設(shè)計(jì) .................................................................................................. 6 控制程序流程圖設(shè)計(jì) ........................................................................................... 7 控制程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 7 創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................................................................10 第四章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 ........................................................................................... 11 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................................................... 11 結(jié)果分析 ........................................................................................................... 11 第五章 總結(jié) ...................................................................................................................12 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................13 附 錄 ..............................................................................................................................14 附錄 1 液體混合裝置 PLC 控制程序的指令表（帶功能注釋） .................................14 附錄 2 液體混合裝置 PLC 控制程序的梯形圖和外部接線圖 ....................................15 襄樊學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 引言 課程設(shè)計(jì)的目的 在工藝加工最初，把多種原料再合適的時(shí)間和條件下進(jìn)行需要的加工以得到產(chǎn)品一直都是在人監(jiān)控或操作下進(jìn)行的，在后來多用繼電器系統(tǒng)對順序或邏輯的操作過程進(jìn)行自動(dòng)化操作，但是現(xiàn)在隨著時(shí)代的發(fā)展，這些方式已經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。實(shí)際生產(chǎn)中需要更精確、更便捷的控制裝置。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來越高，原來的液體混合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前自動(dòng)化的需要。可編程控制器液體自動(dòng)混合系統(tǒng)集成自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)量技術(shù)，傳感器技術(shù)等技術(shù)與一體的機(jī)電一體 化裝置。充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。 可編程控制器多種液體自動(dòng)混合控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1） 系統(tǒng)自動(dòng)工作； 2） 控制的單周期運(yùn)行方式； 3） 由傳感器送入設(shè)定的參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 4） 啟動(dòng)后就能自動(dòng)完成一個(gè)周期的工作，并循環(huán)。 本系統(tǒng)采用 PLC是基于以下兩個(gè)原因： 1） PLC 具有很高的可靠性，通常的平均無故障時(shí)間都在 30 萬小時(shí)以上； 2） 編程能力強(qiáng)，可以將模糊化、模糊決策和解模糊都方便地用軟件來實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)多種液體自動(dòng)混合系統(tǒng)的要求與特點(diǎn)，我們采用的 PLC 具有小型化、 高速度、高性能等特點(diǎn)，可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。 這次課程設(shè)計(jì)的目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)集 PLC 技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，自動(dòng)化儀表技術(shù)，系統(tǒng)仿真技術(shù)于一體的功能較全的多種液體自動(dòng)混合的自動(dòng)裝置。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 利用三菱 PLC設(shè)計(jì)兩種液體混合裝置控制系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)之前將容器中的液體放空，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕 SB1 后，電磁閥 YV1 通電打開，液體 A 流入容器。當(dāng)液位高度達(dá)到 I時(shí)，液位傳感器 I接通，此時(shí)電磁 閥 YV1 斷電關(guān)閉，而電磁閥 YV2通電打開，液體 B流入容器。當(dāng)液位達(dá)到 H時(shí)，液位傳感器 H接通，這時(shí)電磁閥 YV2 斷電關(guān)閉，同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) M 攪拌。 1分鐘后電動(dòng)機(jī) M 停止攪拌，這時(shí)電磁閥 YV3 通電打開，放出混合液去下道工序。當(dāng)液位高度下降到 L后，再延時(shí) 2s電磁閥 YV3 斷電關(guān)閉，并同時(shí)開始新的周期。 需要完成的內(nèi)容有： 1） 編寫輸入輸出對照表。包括信號名稱、外部元件號、內(nèi)部繼電器號； 2） 繪制 PLC 外部接線圖； 3） 繪制功能流程圖； 4） 編寫、調(diào)試梯形圖或語序表。 圖 11 兩種液體混合裝置 襄樊學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告紙 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù) 設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)為兩種液體自動(dòng)混合，需要對各種液體的液面的