【正文】 材料攪拌混合的系統(tǒng)，對(duì)攪拌機(jī)的控制，關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。 本 論文從硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，組態(tài)王監(jiān)控設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析，對(duì) 西門子 PLC S7200 系列 的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義?？删幊绦蚩刂破骷夹g(shù)在世界上己廣泛應(yīng)用， 很多工業(yè)利用 PLC 來(lái)控制設(shè)備。它是一種專為工業(yè) 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)行的電子系統(tǒng)， 它 采用可編程程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入 /輸出完成確定的邏輯順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算和一些確定的功能來(lái)控制各種類型的機(jī)械或 設(shè)備 生產(chǎn)過(guò)程。 PLC簡(jiǎn)稱可編程序控制器，是近年來(lái)發(fā)展極為迅速，應(yīng)用極為廣泛的 一種 工業(yè)控制 設(shè)備 。 而 PLC 具計(jì)算機(jī)的功能完 備，靈活性強(qiáng)，通用性好和繼電接觸器控制簡(jiǎn)單易懂，維修方便等優(yōu)點(diǎn) ,形成以微電腦為核心的電子控制設(shè)備。然后鑒于 PLC 的原理及其優(yōu)越性， 基于 PLC 控制 和組態(tài)王監(jiān)控的 液體自動(dòng)混合，該 工程設(shè)計(jì) 可進(jìn)行單周期或連續(xù)工作，正常工作時(shí)，至少完成一個(gè)周期，該程序具有一定的防止誤動(dòng)作能力。 本設(shè)計(jì)主要是對(duì)兩種液體自動(dòng)混合系統(tǒng)基于 PLC 控制的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中對(duì)控制對(duì)象：三個(gè)傳感器監(jiān)視容器液位，設(shè)三電磁閥控制液體 A、 B 輸入與混合液體輸出液位，設(shè)攪拌電機(jī) M。 本設(shè)計(jì)采用的 PLC 是德 國(guó)西門子 S7 系列 S7200 的 PLC 作為液體自動(dòng)混合系統(tǒng)控制中心，從控制系統(tǒng)的硬件組成，軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)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)、外部連接通信等），以及組態(tài)王監(jiān)控 畫(huà)面 設(shè)計(jì)，旨在對(duì)其中的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程做簡(jiǎn)單的介紹和說(shuō)明 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 第 1 章 緒言 課題背景 隨著 科技 的發(fā)展和 時(shí)代 的進(jìn)步，各種工業(yè)自動(dòng)化 產(chǎn)業(yè) 的不斷升級(jí)，對(duì)于工人的素質(zhì)要求也 不斷 提高。 為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展。 可編程控制器（ P L C ）是采用微機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動(dòng)化裝置， 能與多種軟件結(jié)合使用 。 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 可編程序控制器 (PLC)從 起源 到現(xiàn)在， 因?yàn)?由于其編程簡(jiǎn)單、使用方便、維護(hù)容易、 可靠性高、 價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，使其迅猛的發(fā)展，在冶金、機(jī)械、化工、紡織、 石油、 輕工、建筑、運(yùn)輸?shù)?領(lǐng)域 得到了廣泛的 應(yīng) 用。 液體自動(dòng)混合監(jiān)控系統(tǒng)是基于 PLC和組態(tài)王來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控 廣泛的 應(yīng) 用 。 組態(tài)王軟件應(yīng)朝操作簡(jiǎn)單、功能齊全、畫(huà)面逼真和畫(huà)面二維、三維多元化方向發(fā)展。隨著大規(guī)模 、 超大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，控制系統(tǒng)開(kāi)始由傳統(tǒng)控制向自動(dòng) 、模擬 控制方向發(fā)展。 圖 11 混合液體控制裝置 結(jié)構(gòu) 圖 2）利用組態(tài)王組態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面遠(yuǎn)程顯示實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，要求系統(tǒng)控制既可以通過(guò)按鈕進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，又可以通 過(guò)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。 3）停止操作 ： 按下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。 3 工作條件 海拔高度不超過(guò) 20xx 米； 周圍環(huán)境溫度： 5～ +40℃； 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 空氣相對(duì)濕度：在 40℃時(shí)不超過(guò) 50%，低溫時(shí)允許有較大的相對(duì)濕度； 大氣條件：沒(méi)有會(huì)引起爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)，也沒(méi)有會(huì)腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和導(dǎo)電塵埃 。 選擇攪拌電機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用非常廣泛，因而正確的選擇電動(dòng)機(jī)顯得極為重要。 1). 連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率的選擇 原則：對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，若負(fù)載是恒定負(fù)載，先算出生產(chǎn)機(jī)械的功率，所選電動(dòng)機(jī)的額 定功率稍大于或等于生產(chǎn)機(jī)械功率（即若負(fù)載是變化的，計(jì)算比較復(fù)雜，通常根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載的變化規(guī)律求出等效的恒定負(fù)載，然后選擇電動(dòng)機(jī)）。但電動(dòng)機(jī)的過(guò)載是受限制的）。 轉(zhuǎn)速選擇原則：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。 選擇液位傳感器 選用 型液位傳感器（圖 25） 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 圖 25 型液位傳感器 其中“ L” 表示光電的，“ S” 表示傳感器，” F“表示防腐蝕的， 為最大工作壓力。 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下： 1. 工作壓力可達(dá) ； 2. 工作溫度上限為 125℃； 3. 觸點(diǎn)壽命為 100 萬(wàn)次； 4. 觸點(diǎn)容易為 70W； 5. 開(kāi)關(guān)電壓為 24VDC； 6. 切換電流為 。 S7200 的 CPU 的選擇 在本控制系統(tǒng)中，所需的開(kāi)關(guān)量輸入為 6 點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出為 5 點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維修的方便性，選擇模塊式 PLC。 C，水平安裝 0176。 C 相對(duì) 濕度： 55176。 圖 29 PLC 控制液體混合的示意圖 4 下圖為 S7200 的掃描工作過(guò)程 圖 210 S7200 的掃描工作過(guò)程 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 如圖 S7200的掃描工作過(guò)程知， PLC可自動(dòng)檢測(cè) I/O口是否出錯(cuò)， CPU可強(qiáng)制為 STOP，但是本設(shè)計(jì)，出錯(cuò)后報(bào)警，報(bào)警燈要閃爍，所以不能強(qiáng)制為 STOP，只能用程序控制停止程序。 2)混合液體攪拌均勻后（設(shè)時(shí)間為 l0s），打開(kāi)混合液體出口，釋放混合液體； 對(duì) 2）的分析：由于初始狀態(tài)也有混合液體電磁閥的動(dòng)作，所以用攪拌結(jié)束作為第二次混合液體電磁閥的動(dòng)作的順序開(kāi)關(guān)。 對(duì)報(bào)警的分析：停止混合系統(tǒng)運(yùn)行可視為，停止 所有操作。 SL0 為 A 液體注入液位到達(dá)狀態(tài) F4 為攪拌電磁閥 T39 為攪拌定時(shí)器，定時(shí) 10S 則注入 A 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 A 液體電磁閥，停止注入 A 液體，攪拌電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始攪拌混合液體。而報(bào)警畫(huà)面可自動(dòng)跳出。 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 27 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 28 圖 49 A 液位 B 液位 反應(yīng)（反應(yīng)罐液位）報(bào)警設(shè)置 歷史報(bào)警設(shè)置如下圖 圖 410 歷史報(bào)警設(shè)置圖 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 29 第 5 章 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù) 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù) 系 統(tǒng)故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為 PLC 內(nèi)部故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備的外部故障兩 大 部分。 為了 減少 I/O 模塊的故障就要減少外部各種干擾對(duì)其影響，分析主要的干擾因素，對(duì)主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理 。系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在 PLC 多為插件結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì) 使 局部印刷板 、 底板、接插件接口等處的總線 損 壞， 隨著 空氣溫度變化 和 濕度變化的影響下，總線 的塑料老化是系統(tǒng)總線損耗的原因。 1．故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。 ， 這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號(hào)的不正常。這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。因此為提高控制系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常必要的。 提高 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾性能的措施： (1) 科學(xué)選型； (2) 選擇高性能電源，抑制電網(wǎng)干擾； (3) 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)； (4) 柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)是我 們 對(duì)所學(xué)知識(shí)理論 和專業(yè)技能 的檢驗(yàn)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力；是我在校期間 把所學(xué)的知識(shí)和技能 向?qū)W校所交的一份綜合 性 的 作業(yè) 。 才意識(shí)到 自己要學(xué)習(xí)的 知識(shí) 還 欠 太多 太多 ，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。希望這些缺陷，我能在以后的實(shí)際工作中 積累經(jīng)驗(yàn) 能加以 完善 。 老師以廣博的才識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，精益求精的態(tài)度引領(lǐng)我走過(guò)了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)我的成長(zhǎng)起到了深刻