【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 來；有液體覆蓋光電探頭球面時(shí)，光被折射出去，這使得輸出發(fā)生變化，相應(yīng)的晶體管或繼電器動(dòng)作并輸出一個(gè)開關(guān)量。應(yīng)用此原理可制成單點(diǎn)或多點(diǎn)液位開關(guān)。LSF光電液位開關(guān)具有較高的適應(yīng)環(huán)境的能力，在耐腐蝕方面有較好的抵抗能力。相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：1. ；2. 工作溫度上限為125℃；3. 觸點(diǎn)壽命為100萬次；4. 觸點(diǎn)容易為70W；5. 開關(guān)電壓為24VDC；6. 。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(shè)計(jì)序號(hào)，25表示口徑（mm)寬度。 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。使用介質(zhì)：硫酸、鹽酸、有機(jī)溶劑、化學(xué)試劑等酸堿性的液體； 2). 介質(zhì)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(guān)閉，動(dòng)作響應(yīng)迅速，高頻率。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(diào)節(jié)流量， “V”表示電磁閥，“F”表示防腐蝕，40為口徑（mm）相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：1). 其最大特點(diǎn)就是能通過設(shè)備上的按健設(shè)置來控制流量，達(dá)到定時(shí)排空的效果；2). 其閥體材料為：ABS，有比較強(qiáng)的抗腐蝕能力；3). 使用電壓：AC:220V 50HZ/60HZ DC:24V；4). 功率：AC:5KW。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(chǎn)的YQ98002型過濾活塞式安全泄壓閥，其主要特點(diǎn)如下：設(shè)定壓力準(zhǔn)確，能長(zhǎng)期穩(wěn)定，一旦超壓能迅速泄壓。彈性軟密封，確?？煽浚嗡宦?。Y形寬體腔筏，流阻小、抗汽蝕性強(qiáng)，無噪音?；钊麄鲃?dòng)，平穩(wěn)可靠?？扇魏谓嵌劝惭b。圖28 YQ98002型過濾活塞式安全泄壓閥 S7200的CPU的選擇在本控制系統(tǒng)中，所需的開關(guān)量輸入為6點(diǎn)，開關(guān)量輸出為6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。由于輸入輸出數(shù)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(jiǎn)介1）西門子STEP 7Micro/WIN32編程軟件簡(jiǎn)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(gè)人計(jì)算機(jī)作為圖形編程器，用于在線（聯(lián)機(jī)）或者（脫機(jī)）開發(fā)用戶程序，并可在線實(shí)時(shí)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(jiǎn)單，易學(xué)，高效，節(jié)省編程時(shí)間，能夠解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)；它具有強(qiáng)大的拓展功能，現(xiàn)在漢化程序后，可在漢化的界面下進(jìn)行操作，使用起來更加方便。S7200PLC結(jié)構(gòu)如下圖：圖29 S7－200 PLC結(jié)構(gòu)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(gè)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(jìn)。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(gè)不同的基本型號(hào)，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號(hào)。 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 22CPU 226XM輸出400mA 可用作負(fù)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(dá)20KHz，用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)定位任務(wù) c 通信口 CPU 22CPU222和CPU224具有1個(gè)RS485通信口。CPU 22CPU 226XM具有2個(gè)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(gè)模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個(gè)模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)。 e 中斷輸入允許以極快的速度對(duì)過程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。 f EEPROM 存儲(chǔ)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(jìn)行輔助軟件歸檔工作。 g 電池模塊 用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級(jí)電容存儲(chǔ)大約5 天。選用電池模塊能延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲(chǔ)器模塊的卡槽中。 h 不同的設(shè)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(shù)字量輸入/輸出點(diǎn) CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)；CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)；CPU 224 具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)；CPU226/226XM 具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。CPU22X主機(jī)的輸入點(diǎn)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(jì)數(shù)器 CPU 221/222有4個(gè)30KHz高速計(jì)數(shù)器，CPU224/226/226XM有6個(gè)30KHz的高速計(jì)數(shù)器，用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號(hào)。下圖為S7200PLC的結(jié)構(gòu)分布示意圖：圖210 S7200PLC的結(jié)構(gòu)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(duì)濕度95%，不結(jié)露 西門子還提供S7200的寬溫度范圍產(chǎn)品（SIPLUSS7200）： 工作溫度范圍：25176。C－+70176。C 相對(duì)濕度：55176。C時(shí)98%，70176。C時(shí)45% 其他參數(shù)與普通S7200產(chǎn)品相同2 S7－200 PLC運(yùn)行示意圖圖211 S7200PLC的運(yùn)行示意3 S7－200 PLC結(jié)構(gòu) S7200 CPU將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)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(yīng)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(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。第3章 液體混合裝置的控制的軟件設(shè)計(jì)：1. 初始狀態(tài)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、B閥門均為關(guān)閉狀態(tài)，混合液閥門打開10s后關(guān)閉。2.起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕后，裝置開始按下列規(guī)律運(yùn)行：1) 液體A閥門打開，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)X2水位時(shí)，關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門。對(duì)1）的分析，由于A液體電磁閥動(dòng)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(guān)。而用初始狀態(tài)結(jié)束作為注入B液體的順序開關(guān)。2) 當(dāng)液面到達(dá)高水位X3時(shí)，關(guān)閉B閥門，攪勻電動(dòng)機(jī)開始攪勻。3) 攪勻電動(dòng)機(jī)工作20S后停止攪動(dòng)，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。對(duì)3）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)作的順序開關(guān)。4)當(dāng)液面下降到50時(shí)，再過5s后，混合液排氣閥門關(guān)閉，一個(gè)周期結(jié)束。對(duì)4）的分析：對(duì)于排氣電磁閥，假設(shè)是在液面降到50時(shí)，排氣閥打開，5S之后，混合液體停止排放，排氣閥關(guān)閉。3．報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)報(bào)警的分析：停止混合系統(tǒng)運(yùn)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(dòng)作不運(yùn)行液體混合。下圖為兩種液體混合裝置的流程圖：圖 31 液體混合程序流程圖在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好PLC的機(jī)型后，即可安排