【文章內容簡介】 3. 觸點壽命為 100 萬次； 4. 觸點容易為 70W； 5. 開關電壓為 24VDC； 6. 切換電流為 。 13 選擇電磁閥 1 入罐液體的選用 入罐液體的選用 VF425 型電磁閥，如圖 26 所示： 圖 26 VF425 型電磁閥 其中“ v”表示電磁閥，“ F”表示防腐蝕， 4 表示設計序號， 25 表示口徑（ mm)寬度。 相關元件主要技術參數及原理如下： l) 材質：聚四氟乙烯。使用介質：硫酸、鹽酸、有機溶劑、化學試劑等酸堿性的液體； 2). 介質溫度 ≤150℃／環(huán)境溫度 20 一 60℃； 3). 使用電壓： AC:220V50HZ/60HZ DC:24V； 4). 功率： AC:； 5). 操作方式：常閉：通電打開，斷電關閉，動作響應迅速，高頻率。 14 2 出罐液體的選用 出罐液體的選用 AVF40 型電磁閥，如圖 28 所示： 圖 27 AVF40 型電磁閥 其中“ A”表示可調節(jié)流量 ， “ V”表示電磁閥，“ F”表示防腐蝕， 40為 口徑（ mm） 相關元件主要技術參數及原理如下： 1). 其最大特點就是能通過設備上的按健設置來控制流量，達到定時排空的效果； 2). 其閥體材料為： ABS，有比較強的抗腐蝕能力； 3). 使用電壓： AC:220V 50HZ/60HZ DC:24V； 4). 功率： AC:5KW。 15 選擇 泄壓閥 由控制系統(tǒng)中的要求，泄壓閥選用浙江三正閥門有限公司生產的YQ98002 型過濾活塞式安全泄壓閥 ，其主要特點如下： 設定壓力準確，能長期穩(wěn)定，一旦超壓能迅速泄壓。 彈性軟密封，確?？煽?，滴水不陋。 Y 形寬體腔筏，流阻小、抗汽蝕性強，無噪音。 活塞傳動，平穩(wěn)可靠。 可任何角度安裝。 圖 28 YQ98002 型過濾活塞式安全泄壓閥 16 S7200 的 CPU的選擇 在本控制系統(tǒng)中，所需的開關量輸入為 6 點，開關量輸出為 6 點，考慮到系統(tǒng)的可擴展性和維修的方便性，選擇模塊式 PLC。 由于輸入輸出數比較少，所以我們的 PLC 控制器選用西門子的 S7200， CPU 為 224 的模塊就足夠了。 1 編程器的選用與簡介 1） 西門子 STEP 7Micro/WIN32 編程軟件簡介 STEP 7Micro/WIN32 編程軟件是西門子公司專為 SIMATIC 系列 S7200 可編程控制器研制開發(fā)的編程軟件，它可以使用個人計算機作為圖形編程器，用于在線（聯(lián)機）或者（脫機）開發(fā)用戶程序，并可在線實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)，是西門子 S7200 用戶不可缺少的開發(fā)工具。具有簡單，易學，高效，節(jié)省編程時間，能夠解決復雜的自動化任務；它具有強大的拓展功能，現在漢化程序后，可在漢化的界面下進行操作，使用起來更加方便。 S7200PLC 結構如下圖： 圖 29 S7－ 200 PLC 結構 17 2 ） S7200 系列 PLC 概述 西門子 S7 系列可編程控制器分為 S7400、 S7300、 S7200 三個系列，分別為 S7 系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。 S7200 系列可編程控制器有CPU21X 系列， CPU22X 系列， 22 版與 21 版相比，硬件、軟件都有改進。22 版向下兼容 21 版的功能。 22 版與 21 的主要區(qū)別是： 21 版 CPU 的自由口通訊速率 300、 600 被 22 版的 57600、 115200 所取代， 22版不再支持 300和 600 波特率 ， 22版不再有智能模塊位置的限制 其中 CPU22X 型可編程控制器提供了 4 個不同的基本型號，常見的有CPU221， CPU222， CPU224 和 CPU226 四種基本型號。 a 集成的 24V 電源 可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器， CPU 221和 CPU222具有 180mA 輸出。CPU224 輸出 280mA， CPU 22 CPU 226XM 輸出 400mA 可用作負載電源。 b 高速脈沖輸出 具有 2 路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達 20KHz，用于控制步進電機或伺服電機，實現定位任務 c 通信口 CPU 22 CPU222 和 CPU224 具有 1 個 RS485 通信口。 CPU 22 CPU 226XM具有 2 個 RS485 通信口。支持 PPI、 MPI 通信協(xié)議，有自由口通信能力。 d 模擬電位器 CPU221/222 有 1 個模擬電位器， CPU224/226/226XM 有 2 個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（ SMB28， SMB29）中的數值，以改變程序運行時的參數。如定時器、計數器的預置值，過程量的控制參數。 e 中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。 f EEPROM 存儲器模塊 可作為修改與拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作。 g 電池模塊 用戶數據（如標志位狀態(tài)、數據塊、定時器、計數器）可通過內部的超級電容存儲大約 5 天。選用電池模塊能延長存儲時間到 200 天（ 10 年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。 18 h 不同的設備類型 CPU 221~226 各有 2 種類型 CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 I 數字量輸入 /輸出點 CPU 221 具有 6 個輸入點和 4 個輸出點； CPU 222 具有 8 個輸入點和 6 個輸出點； CPU 224 具有 14 個輸入點和 10 個輸出點； CPU226/226XM 具有 24 個輸入點和 16 個輸出點。 CPU22X 主機的輸入點為 24V 直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（ MOS 型）兩種類型。 j 高速計數器 CPU 221/222 有 4 個 30KHz 高速計數器， CPU224/226/226XM 有 6 個 30KHz的高速計數器，用于捕捉比 CPU 掃描頻率更快的脈沖信號。 下圖為 S7200PLC的結構分布示意圖： 圖 210 S7200PLC 的結構分布示 意圖 S7200 的工作環(huán)境要求為： 0176。 C－ 55176。 C，水平安裝 0176。 C－ 45176。 C，垂直安裝 相對濕度 95%，不結露 西門子還提供 S7200 的寬溫度范圍產品（ SIPLUS S7200）： 工作溫度范圍： 25176。 C－ +70176。 C 相對濕度： 55176。 C 時 98%， 70176。 C 時 45% 其他參數與普通 S7200 產品相同 19 2 S7－ 200 PLC 運行示意圖 圖 211 S7200PLC 的運行 示意 3 S7－ 200 PLC 結構 S7200 CPU 將一個微處理器、一個集成電源和數字量 I/O 點集成在一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的微型 PLC， 在下載了程序之后，S7200 將保留所需的邏輯，用于監(jiān)控應用程序 。，下圖為 PLC 控制液體混合的示意圖。 圖 212 PLC 控制液體混合的示意圖 20 4 下圖為 S7200 的掃描工作過程 圖 213 S7200 的掃描工作過程 如圖 S7200 的掃描工作過程知， PLC 可自動檢測 I/O 口是否出錯， CPU可強制為 STOP，但是本設計，出錯后報警，報警燈 要閃爍，所以不能強制為STOP，只能用程序控制停止程序。 21 第 3 章 液體混合裝置的控制的 軟 件設計 控制要求及分析： 1. 初始狀態(tài) 裝置投入運行時，液體 A、 B 閥門均為關閉狀態(tài)，混合液閥門打開 10s 后關閉。 2. 起動操作 按下啟動按鈕后，裝置開始按下列規(guī)律運行： 1) 液體 A 閥門打開，液體 A 流入容器。當液面到達 X2 水位時，關閉液體A 閥門，打開液體 B 閥門。 對 1）的分析，由于 A 液體電磁閥動作兩次，分別表示注入 A 液體和停止A 液體的注入，所以為了便于分析，不用停止注入 A 液體作為注入 B 液體的順序開關。而用初始狀態(tài)結束作為注入 B 液體的順序開關。 2) 當液面到達高水位 X3 時，關閉 B 閥門，攪勻電動機開始攪勻。 3) 攪勻電動機工作 20S 后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。 對 3）的分析：由于初始狀態(tài)也有混合液體電磁閥的動作，所以用攪拌結束作為第二次混合液體電磁閥的動作的順序開關。 4) 當液面下降到 50 時，再過 5s 后，混合液排氣閥門關閉，一個周期結束。 對 4）的分析：對于排氣電磁閥，假設是在液面降到 50 時，排氣閥打開，5S 之后，混合液體停止排放，排氣閥關閉。 3．報警 當系統(tǒng)發(fā)生故障 時，報警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運行。 對報警的分析：停止混合系統(tǒng)運行可視為，停止液體 A 和液體 B 的注入?；旌弦后w排放和排氣閥的動作不運行液體混合。 下圖為兩種液體混合裝置的流程圖： 22 圖 31 液體混合程序流程圖 23 兩種液體混合裝置的 輸入 /輸出分配 在確定了控制對象的控制任務和選擇好 PLC 的機型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對輸入、輸出進行地址編號。分配 I/O 地址時要注意以下問題： 設備 I/O 地址盡可能連續(xù)； 相鄰設備 I/O 地址盡可能連續(xù)； 輸入 /輸出 I/O 地址分開； 每一 框架 I/O 地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會增加系統(tǒng)成本； 充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號聯(lián)系，合理地安排 I/O 地址，減少它們之間的內部連線。 因此系統(tǒng)輸入輸出分配如下： 表 31 輸入分配 表 輸入地址 對應元件 對應外部設備 SB1 啟動按鈕 SL0 初始狀態(tài) SL2 A 液體注入液位到達狀態(tài)