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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)-兩種液體混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-08-23 16:40 本頁面
 

【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
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