【正文】 (3) M 得電接通，攪拌液體，使之混合，攪拌 10S 后，自己切斷電動機(jī)M，同時(shí)接通 Y4即排放閥接通。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 致 謝 我完成這篇畢業(yè)論文，得到了許多人的幫助。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)主要闡述混合攪拌機(jī)的自動控制，實(shí)現(xiàn)液體混合、攪拌的全過程：即進(jìn)料、攪拌、出料的自動控制。 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 由于 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要在采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。而 PLC 的中央處理器目前都才用高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降。 第四章 系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù) 為了延長 PLC 控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的估計(jì)，也就是說，要知道整個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施 。 根據(jù)圖 31 流程圖，分析畫出梯形圖如 32 所示。液體攪拌的循環(huán)過程為：開閥門Y1一關(guān)閥門 Y1開閥門 Y2關(guān)閥門 Y2攪拌一定時(shí)一放液體一定時(shí)一關(guān)閥門Y4停止一個(gè)循環(huán)。 順序設(shè)計(jì)法 對那些按動作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行編程。 Y 2Y 1 液 體 A 液 體 BS L 3 ( H )S L 2 ( I )S L 1 ( L )Y 4混 合 液 體M3 ~攪 拌 機(jī)電 圖 23 攪拌系統(tǒng)示意圖 第三章 混合攪拌機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)的一般方法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 M3 ~L 1 L 2 L 3F RK MF U 1Q S 圖 22 主電路 混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)示意 本設(shè)計(jì)為兩種液體混合攪拌控制，其元件、要求如下： 開始排放混合液體閥 Y4打開延時(shí) 10S 后自動關(guān)閉 2. 啟動操作 按下啟動按鈕 SB1，液體裝置開始按以下順序工作 ： （ 1）進(jìn)液閥 Y1 打開， A 液體流入容器，液位上升?？梢允褂?2 個(gè)數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊 EM22（ DC24V）或使用一個(gè)數(shù)字量輸入 /輸出混合擴(kuò)展模塊 EM233(DI16/DO16*DC24V)。 4． 如果框架中留有空槽用于將來擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理； （ 1） 列出將來要擴(kuò)展的 I/O 模塊所需的背板電流； （ 2） 將所有擴(kuò)展的 I/O 模塊的總背板電流值與步驟。二是輸出電流的選擇。一般同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過總輸入點(diǎn)數(shù)的 60%。 1． 確定 I/O 點(diǎn)數(shù) I/O 點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進(jìn)行擴(kuò)展。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 3．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。 3．運(yùn)動控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常 I/O 點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%～ 15%考慮備用量。 PLC 容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚宰鰝溆?。由于同一機(jī)型的 PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理；另外，功能及編程山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn)；其外部設(shè)備通用也有利于資源共享。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 3．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十 分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 (2) 運(yùn)動控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制，世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。 可編程控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬 件 配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜 價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。 ：停止攪拌后自動排放混合液體，當(dāng)混合液體的頁面下降到SL1 時(shí)，開始計(jì)時(shí)到 10S 后關(guān)閉排液閥 Y4。對于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速 掌握。操作工藝是：啟動后放入液體 A 經(jīng)低液位再注入至中液位，關(guān) A，放液體 B 至高液位，關(guān) B，啟動攪拌電機(jī) M，攪 60S 后停，開閥放出混合液體，低液位后延時(shí) 10S 放空后關(guān)閥，又重復(fù)上述過程，要求工作過程中按下停止按紐后攪拌器不立即停止工作，對當(dāng)前混合操作處理完畢后才停止攪拌器。隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程序控制器 PLC 已在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在迅速的上升。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品。 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求 在該 攪拌 裝置中，需要完成兩種液體的進(jìn)料、攪拌、卸料的功能，控制要求如下： ：開始排放混合液體閥打開延時(shí) 10S 后自動關(guān)閉， A 液體閥Y1 打開， 注入 A 液體。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計(jì) 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(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程 序 控制器控制。 [1] 工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng)，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實(shí)用 性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢。 [3]故選擇 PLC 來實(shí)施本次設(shè)計(jì)。 [4] (4) 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)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。 2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 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。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。但由于整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 功能有限，只適用于控制要求比較簡單的 系統(tǒng)。 PLC 的編程分為離線編程和在線編程兩種。各種指令占存儲器的字?jǐn)?shù)可查閱 PLC 產(chǎn)品使用手冊。 2．工業(yè)過程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量）， PLC 采用相應(yīng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便 。除了邏輯處理功能以外， PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 四 、 PLC 的應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn) ，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 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。一般 24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。當(dāng)驅(qū)動電感性負(fù)載時(shí)，最大開閉頻率不得超過 1Hz。 電源模塊的選擇 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。因此選擇合理的 PLC 對提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)意義重大。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 S B 1I 1 . 3I 1 . 2I 1 . 11 MI 1 . 5I 1 . 41 LQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5I 1 . 0S B 2S L 1S L 2S L 3K MY 1Y 2Y 4_+F U 圖 21 I/O 接線圖 主電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所選的 CJX19， 220V 型接觸器、 DZ4763 系列小型斷路器、JR16B60/3D 型熱繼電器和型號為 Y90S6/ 的電動機(jī)可畫出其硬件電氣原理圖如圖 22 所示。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 工作中，若按下停止按鈕 SB2，裝置不會立即停止，而是完成當(dāng)前工作循環(huán)后再停止。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“ 0”和“ 1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。 4. 內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制 外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供 CPU 內(nèi)部使用。 （ 4） 當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌 60S 后制動停止攪拌，同時(shí) 打開，開始放液，液位開始下降。系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在 PLC 多為插件結(jié)構(gòu)，長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或