【正文】 高等教育自學考試畢 業(yè) 論 文學生姓名： XXX 考籍號： 專業(yè)年級： 工業(yè)自動化XXX級 題 目： 基于PLC控制的物料攪拌系統(tǒng)設計 指導教師： 　　 XXXXX 評閱教師： 　　 2011 年　10　月目錄第一章 引言………………………………………………………………………1第二章 總體方案設計……………………………………………………………2 …………………………………………………………2 …………………………………………………………3 ……………………………………………………3 ………………………………………………………4第三章 硬件設計…………………………………………………………………5 硬件選擇………………………………………………………………………5 PLC機型選擇…………………………………………………………5 PLC容量選擇…………………………………………………………6 I/O模塊選擇…………………………………………………………6 …………………………………………………………7 …………………………………………………………8 PLCI/O點分配………………………………………………………………8 I/O分配表……………………………………………………………8 I/O接線圖……………………………………………………………9 混合控制系統(tǒng)示意圖………………………………………………………9第四章 軟件設計…………………………………………………………………10 ……………………………………………………………10 ……………………………………………………………11 ……………………………………………………………………13第五章 人機界面設計……………………………………………………………15 設計思想……………………………………………………………………15 畫面組態(tài)……………………………………………………………………15第六章 系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………………………16 系統(tǒng)模擬調(diào)試………………………………………………………………16 系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試………………………………………………………………17第七章 系統(tǒng)常見故障分析及維護………………………………………………18 系統(tǒng)故障分析及處理………………………………………………………18 PLC主機系統(tǒng)故障分析及處理………………………………………18 PLC的I/O端口系統(tǒng)故障分析及處理………………………………18 現(xiàn)場控制設備故障分析及處理………………………………………18 系統(tǒng)干擾性的分析和維護…………………………………………………19結(jié)論…………………………………………………………………………………20致謝…………………………………………………………………………………21參考文獻……………………………………………………………………………22第1章 引言 鑒于攪拌設備的廣泛應用，隨著近年來工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，流體混合技術(shù)在上世紀60到80年代期間得到了迅猛發(fā)展，其重點主要是對于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時間等宏觀量進行實驗研究。長期以來，雖有大量設計經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式可用于分析和預測混合體系，但將攪拌反應器從實驗室規(guī)模直接放大到工業(yè)規(guī)模，仍是十分危險的，至今仍需要通過逐級放大來達到攪拌設備所要求的傳質(zhì)、傳熱和混合。這種方法不但消耗巨額的資金和大量的人力物力，而且設計周期很長。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)高度發(fā)達的美國，化學工業(yè)因反應攪拌器設計不合理而造成的損失每年約為10100憶美元。 因此，從更微觀更本質(zhì)的角度，例如采用先進的測試手段和建立合理的數(shù)學模型，獲取攪拌槽中的速度場、溫度場和濃度場，不僅對開發(fā)新型攪拌設備，而且對攪拌設備的優(yōu)化設計具有十分重要的經(jīng)濟意義，對放大和混合的基礎研究具有現(xiàn)實的理論意義。 而對于攪拌設備的研究，除功率問題外，有關(guān)攪拌的流體力學研究具有重要意義。這方面已經(jīng)做了很多工作，但尚需擴大和深入。在液體中進行攪拌時，攪拌器的功能不僅引起液體的整個運動，而且要在液體中產(chǎn)生波動，波動程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋窩現(xiàn)象有密切關(guān)系。這些旋窩因經(jīng)常地互相碰撞和破裂，是液體受到劇烈的攪拌。由此可見在攪拌操作中，對于流體力學研究是極其重要的。 近代化學工業(yè)中，流動的物料不再只是一些低粘度的牛頓型流體，許多高粘度流體也常常遇到，尤其是許多高分子溶液以及混有催化劑粒子的漿狀流體等非牛頓型流體的應用日益廣泛。它們與通常的牛頓型流體具有不同的流動特性，所以對非牛頓型流體的研究是當今的一個重要課題。對高粘度流體，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來的一個方向。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，設備有大型發(fā)展的趨勢，也需求攪拌設備大型化。如國外聚合釜已由最初的840立方米擴大到60100立方米，最火的已達到140立方米。采用大型聚合釜可以大大減少操作和檢修人員，有利于自動化，減少投資，提高生存率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。隨著容積的大型化，釜型逐漸有細長型向矮胖型發(fā)展，而且采用底部攪拌的方式越來越多，多用三葉后掠式攪拌器。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好的攪拌器。因它排出量大，釜內(nèi)液相循環(huán)充分，每分鐘可達510次，能促使釜內(nèi)反應均勻一致。 可見，科學技術(shù)的發(fā)展帶動了攪拌應用面的擴大，攪拌技術(shù)的發(fā)展又使得攪拌設備的大型化。為了提高攪拌的全自動好和穩(wěn)定性能，就需要一個功能更強、性能更好的系統(tǒng)做支持。 本設計基于可編程程序控制器（PLC）的設計方案，實現(xiàn)對液體混合攪拌的控制。以PLC S7200為主要控制器。根據(jù)攪拌設備的功能特性、運作順序等，設計中可選用電磁閥、時間繼電器來實現(xiàn)液體的流入和時間上的延時，從而滿足控制要求。 根據(jù)控制要求，可以看出此程序是一個典型的順序控制問題。這樣就可以按照攪拌設備的先后運行順序畫出相應的順序功能圖，然后在根據(jù)順序功能圖畫梯形圖，最后在用仿真軟件對程序進行調(diào)試仿真。這樣就可以實現(xiàn)PLC對混合攪拌控制程序的設計。第2章 總體方案設計 這個設計過程是按工藝流程設計，為設備安裝、運行和保護檢修服務，設計的編程按照國家關(guān)于電氣自動化工程設計中的電氣設備常用基本圖形符號及其他相關(guān)標準和規(guī)范編寫