基于sfc指令的plc液體混合裝置的設(shè)計(編輯修改稿)
2024-08-15 11:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 長。而與之對比的是可編程控制器液體自動混合 系統(tǒng)集成自動控制技術(shù)，計量技術(shù)，傳感器技術(shù)等技術(shù)與一體的機電一體化裝置。相關(guān)工作人員通過利用編程器上的顯示器來輸入，或者修改程序從而能準(zhǔn)確無誤地反映出生產(chǎn)要求。另外，設(shè)計者可以通過重編或者修改相關(guān)程序來完成工業(yè)生產(chǎn)中對新產(chǎn)品的要求，不僅不用花費什么成本，而且簡單方便，同時還可以保證工業(yè)中的核心技術(shù)不被泄露。由于這些優(yōu)點，現(xiàn)代的工業(yè)自動化生產(chǎn)線中 ,大多數(shù)的企業(yè)都會首先采用 PLC 作為自動化生產(chǎn)線的控制。在未來的工業(yè)生產(chǎn)中， PLC 仍然能夠引導(dǎo)自動化行業(yè)的發(fā)展，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC 將在各個領(lǐng)域更加適應(yīng)不同 客戶的要求。 根據(jù)液體自動混合系統(tǒng)的要求與特點，我在設(shè)計過程中采用的 PLC 具有小型化、高速度和高性能等特點，可編程控制器的指令很豐富，各種輸出、輸入的擴充設(shè)備都可以編輯使用。本論文的液體混合裝置系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)前在工業(yè)生產(chǎn)中的實際需要而設(shè)計的，主要是用 PLC 來控制。通過對不同液體的精確控制，從而達到定量準(zhǔn)確的混合液體。由于 PLC 在生產(chǎn)過程中，可靠性好，靈活方便，精確度高。而且對工作環(huán)境基本上是無要求的，所以受到各行各業(yè)的歡迎 。 液體混合的意義 可編程控制器控制的液體混合裝置特點主要有：系統(tǒng)自動工作；控 制的單周期運行方式；設(shè)定的參數(shù)可以通過傳感器的送入來自動控制?；谶@三個特點我們不難想出本系統(tǒng)采用 PLC 的主要原因： PLC 的可靠性很高，一般會有 30 萬小時以上的壽命； 強大的編程能力，可以實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中各項復(fù)雜生產(chǎn)過程。 根據(jù)兩種液體自動混合系統(tǒng)的要求與特點，我采用的 PLC 具有小型化、高速度、高性能等特點，同時，豐富的指令可以接各種輸出、輸入的擴充設(shè)備，因此本系統(tǒng)中采用PLC 可以很好的完成設(shè)計要求。 基于 SFC 指令的 PLC 液體混合裝置的設(shè)計 4 本文研究的主要內(nèi)容 本課題要求設(shè)計一個 基于 SFC指令 PLC控制的兩種液體混合裝置系統(tǒng) ，之所以用 SFC指令不用梯形圖原因：梯形圖更直觀一點，看起來條理比較清晰 ， 但是梯形 圖 用的功能少，步數(shù)多， SFC 步數(shù)少，容易懂，容易查出錯誤 ， 對于復(fù)雜的邏輯功能時優(yōu)勢更 明顯。 因此，本設(shè)計的主要任務(wù)是實現(xiàn)下面的目標(biāo)。 （ 1）了解兩種液體混合裝置在工業(yè)中的應(yīng)用 以及 工作方式。 （ 2）基于三菱 PLC 的 SFC 指令設(shè)計一種液體自動混合，完成設(shè)計，根據(jù)設(shè)計繪制相應(yīng)的電路圖。 （ 3）完成這個系統(tǒng)的軟件設(shè)計同時 可以 調(diào)試仿真。 2 液體混合的硬件設(shè)計 方案的提出 以下兩種方式可以滿足系統(tǒng)要求：單片機控制、 PLC 控制。 方案一 ： 單片機控 制 單片機實際上作為超大規(guī)模的集成電路，結(jié)構(gòu)上有 CPU、存儲器等多種輸入 /輸出接口電路。因為功耗低、電壓低和很強的控制功能成為各行各業(yè)中最廣泛的計算機之一。如圖 1 所示。 圖 1 由單片機控制的系統(tǒng)組成框圖 淮南師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 5 方案二 ： 可編程序控制器控制 用戶可以選擇可編程序控制器配備各種硬件裝置，用戶可以不用自己設(shè)計以及硬件裝置，僅僅須確定可編程序控制器的硬件配置以及設(shè)計的外部接線圖，同時采用 SFC 語言編程，繼電器系統(tǒng)中的觸點和接線只要通過軟件即可取代，這樣通過修改程序的方式即可適應(yīng)工藝條件的改變。如圖 2 所示。 圖 2 由可編程控制器的系統(tǒng)組成框圖 方案論證 我們知道單片機是一個集成電路，它并不能直接將它與外部輸入輸出信號連接，如果要將它用于工業(yè)生產(chǎn)中的控制部分，那么就必須附加一些配套的集成電路和輸入輸出接口電路，這樣硬件設(shè)計、控制和程序設(shè)計就會投入大量人力物力，增加了成本。 而可編程控制器 (PLC)作為一種新型的控制系統(tǒng)，綜合了諸如中間繼電器、時間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)，因為微電子技術(shù)在這些年有了迅速的發(fā)展，使得 PLC 的功能也大大增強了。可靠性高、控制功能強大、性價比高被 PLC 為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)完美實現(xiàn)。因此 PLC 成為了 工業(yè)化生產(chǎn)中的首選控制裝置。綜合方案一和方案二的優(yōu)缺點，在本次的畢業(yè)設(shè)計中我選擇可編程控制器來完成。首先可編程控制器它可以實現(xiàn)本次畢業(yè)設(shè)計的要求，其次相對于單片機，操作起來更方便。同時在穩(wěn)定性方面可編程控制器也比單片機更好。對比之下，我選擇可編程控制器來完成此次兩種液體混合裝置的設(shè)計，達到設(shè)計要求。 基于 SFC 指令的 PLC 液體混合裝置的設(shè)計 6 PLC 的簡介與選型 PLC 的簡介 早期的 PLC 的主要作用是替代繼電器控制系統(tǒng)，它 所要實現(xiàn)的功能非常簡單，簡單的開關(guān)量邏輯的控制即是它的功能，所以稱為可編程邏輯控制器（ programmable logic controller），簡稱 PLC。 PLC 通俗來講 是一種數(shù)字運算的系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。它采用了可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并且通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機器的生產(chǎn)過程。外圍的器件的連接要使得整個工業(yè)系統(tǒng)更方便。所以我們可認(rèn)為 PLC 在本質(zhì)上來講就是一臺為工業(yè)服務(wù)的計算機。 PLC 的功能與特點 （ 1）功能簡介 開關(guān)邏輯和順序控制功能；模擬控制功能；定時 /計時控制功能；步進控制功能；運動控制功能；數(shù)據(jù)處理功能；通信聯(lián)網(wǎng)功能。 （ 2） PLC 的特點 : 編程簡單，易于使用， PLC 很穩(wěn)定，外部環(huán)境對其影響很小。同時結(jié)構(gòu)很簡單，使用起來很方便。 功能完善；設(shè)計、施工和調(diào)試的周期短；功耗非常低、體積特別小、重量很輕、維護操作也方便。 PLC 的分類與選型 PLC 種類較多，主要有三菱、西門子、海為等，可以生產(chǎn)成套大、中、小均有配套且目前用得最廣泛的主要是西門子、三菱。根據(jù)不同的控制系統(tǒng)的要求 PLC 的點。考 慮物價水平，使用場合，性能水平，物價水平等因素，綜合比較了一下三菱 FX 系列，西
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