【正文】 chnology 202106 本文所介紹的多種液體混合的 PLC 控制程序可進行單周期或連續(xù)工作，具有斷電記憶功能，復(fù)電后可以繼續(xù)運行。 關(guān)鍵詞 ： 可編程序控制器 PLC；液位傳感器；定時器； 交流接觸器；攪拌電機；三級斷路器； II ABSTRACT Programmable logic controller PLC for short is a development very quickly in recent years, has wide application in industry control device. It is an application designed for industrial environments and the design of digital electronic systems that run, it uses the programmable program memory, used to store the user instructions, through digital or analog input/output pletion determine the number, timing and recording in a logical order, operations and determine features to control various types of machinery or production processes. Industrial mixing equipment, mixing processes are automated control, and improve the stability of mixing equipment, mixing machinery for a smooth, orderly and accurate creation of strong protection. Multiple liquid mix of PLC control program described in this article for singlecycle or continuous work, with power off memory function, plex system can continue to addition, PLC has munication working, then by WINCC configuration, can be directly on the site monitoring and more convenient work and management. The hybrid control system, based on actual requirements with PLC control and order processing functionality, plete system control,In this paper, the hardware of the control system are given schematics, circuit diagrams and software design. Key words: PLC programmable controller； Level sensor； The timer； AC contactor； Stirring motor； Threelevel circuit breakers； 1 第 1 章 緒 論 傳統(tǒng)的物料混合設(shè)備的控制存在的問題 鑒于攪拌設(shè)備的廣泛應(yīng)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。 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(shè)備，而且對攪拌設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計具有十分重要的經(jīng)濟意義 ,對放大和混合的基礎(chǔ)研究具有現(xiàn)實的理論意義。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。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。如國外聚合釜的容積已由最初的 8～ 40m3擴大到 60～ 100m3，最火的已達到 140m3。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用 2 的一種較好攪拌器。還有在管道中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌。 在本設(shè)計中我將引入 PLC 來實現(xiàn)其攪拌控制功能。 根據(jù)控制要求，可以看出此程序是一個很典型的順序控制問題。 ；從初始狀態(tài)到啟動到最后操作的結(jié)束的中間詳細過程的原理圖。選型時還應(yīng)將性價比作為重點考慮因素。完成基本的知識結(jié)構(gòu)體系 .例如控制系統(tǒng)有進料、循環(huán)、輸送三種工作狀態(tài)； ，并開展有關(guān)研究，參考實際中核心問題的解 決方案，以及實際操作中會出現(xiàn)的問題和應(yīng)該注意的事項。 4 第 2 章 控制系統(tǒng)總體方案 控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計 就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制、工業(yè)控制計算機控制、可編程 序 控制器控制。 單片機作為一個超大規(guī)模的集成電路，機構(gòu)上包括 CPU、存儲器、定時器和多種輸入 /輸出接口電路。 工控機采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強，有實時操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實用性強、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢。 可編程控制器 (PLC)從上個世紀 70 年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對開關(guān)量進行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)。故選擇 PLC 來實施本次設(shè)計。 (3) 閉環(huán)過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 (4) 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 2． 配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。當液面上升到 SL3 時，關(guān)閉 B 液體閥，并開始定時攪拌，攪拌 10S 后停止。保護動作自動關(guān)閉相應(yīng)的閥門 和開啟相應(yīng)的閥門。 8 第 3 章 硬件系統(tǒng)設(shè)計 硬件選用 選擇接觸器 CJX19， 220V 型接觸器（如圖 ） 圖 CJX19， 220V型交流接觸器 其中“ C” 表示接觸器，“ J” 表示交流， 20為設(shè)計編號， 10/16 為主觸頭額定電流 CJX1 系列交流接觸器 (以下簡稱接觸器 )適用于交流 50Hz 或 60Hz，壓至 660V，額定絕緣電壓至 660V；電流 9～ 475A（ 380V、 AC3使用類別）的電力線路中供遠距離接通或分斷電路之用，可頻繁地起動及控制交流電動機。 5176。接線端有罩蓋，人手不會直接接觸帶電部位，可確保使用安全。 磁系統(tǒng)： 9～ 38A 接觸器的磁系統(tǒng)是通用的，電磁鐵工作可靠、損耗小、具有很高的機械強度，線圈的接線端裝有電壓規(guī)格的標志牌，標志牌按電壓等級著有特定的顏色，清晰醒目，接線方便，可避免因接錯電壓規(guī)格而導(dǎo)致線圈燒毀。所選電動機的功率是由生產(chǎn)機械所需的功率確定的。工作時間愈短，過載可以愈大。 結(jié)構(gòu)型式選擇原則：根據(jù)生產(chǎn)機械的周圍環(huán)境條件來確定。 轉(zhuǎn)速選擇原則：根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定。安裝尺寸和 功率等級完全符合 IEC 標準。應(yīng)用此原理可制成單點或多點液位開關(guān)。 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下： l).材質(zhì)：聚四氟乙烯。不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 S7200 由 4 種不同的基本單元和 6 種型號的擴展單元組成。根據(jù)經(jīng)驗，在選擇存儲容量時，一般按實際需要的 10%～ 25%考慮裕量。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱 PLC 產(chǎn)品使用手冊。 I/O 模塊的選擇 PLC 是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。 PLC 從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號都需經(jīng)過一定距離。對一個控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣， I/O 點數(shù)就可能有所不同。一般 24V 以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠。 4． 選擇開關(guān)量輸出模塊時應(yīng)從以下三個方面來考慮：一是輸出方式選擇。當驅(qū)動電感性負載時，最大開閉頻率不得超過 1Hz。模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動時，應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。 電源模塊的選擇 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。 5． 在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。因此選擇合理的 PLC 對提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟指標意義重大。 該系統(tǒng)所使用的輸入輸出設(shè)備的 I/O 分配如表 所示。 帶有短路保護、過載保護等，短路保護由 FU 熔斷器來實現(xiàn)保護功能，過載保護由FR 熱繼電器來實現(xiàn)其保護功能。 （ 4）當攪拌電機定時攪拌 10S 后制動停止攪拌，同時 Y4打開，開始放液，液位開始下降。進液閥 Y Y2 分別控制液體 A和液體 B進液，出液閥 Y4控制混合液體出液。 20 第 4 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 PLC 控制的相關(guān)流程圖 液體自動混合的控制是比較復(fù)雜的，要滿足控制的要求，電梯在接收用戶信號的同時，還要不斷處理各種定時信號。 圖 21 可編程控制器梯形圖 標準語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點 1. 它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。 5. PLC 是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。 按下啟動按鈕 SB1，液體裝置開始按以下順序工作： （ 1）進液閥 打開， A液體流入容器，液位上升。 （ 5）當液位不能下降到 SL1（ L）處時，開始計時 10 秒后關(guān)閉放液閥 ， 自動開始下一個循環(huán)。利用它來設(shè)計電梯監(jiān)控系統(tǒng)主要步驟有：設(shè)備設(shè)置。趨勢曲線、工程記錄、安全防范等重要功能都有簡潔的操作方法。 在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽 ? ”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。 進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“文件 \畫面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標。 25 圖 新畫面對話框 2．定 義設(shè)備 繼續(xù)上節(jié)的工程。 設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備 “PLC” 。其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可?！巴Ｖ埂卑粹o的動畫連接設(shè)置類似打開主界面 ， 雙擊目前溫度值下面的框 ， 出現(xiàn)動畫連接畫面。這樣 ，變量“當前液位”的動畫連接設(shè)置就完成了。其他按鈕的動畫連接方法和“開始”按鈕類似 ， 只是輸入的命令稍有不同。在運行系統(tǒng)中選擇“畫面 \打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“ Test”畫面。使用了西門子 S7200 型號 PLC，設(shè)計了控制程序。 本文在基于 PLC 混合控制系統(tǒng)研究中，采用可編程序控制器和組態(tài)王相結(jié)合的方法，本設(shè)計已通過模擬仿真檢驗，可用較少的資金投入，達到很高的控制精度。在設(shè)計過程中得到了指導(dǎo)教師劉財勇講師的悉心指導(dǎo)和幫助，并提出了 許多寶貴建議，使我在設(shè)計過程中及時查漏、補缺、改正錯誤。 (2) Y2 接通 ，即 接通， 流進液體 B，當液位高度達到 SL3， SL3 發(fā)出信號，關(guān)斷 Y2，接通 ，使得電動機 M得電 。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 35 。 (4) 當液面下降到