【正文】 (5) 當按停止按鈕 SB2，待整個循環(huán)進行到結束，即待灌內液體排完，切斷 Y4，不再接通 Y1，停止 Y1，停 止工作。 其控制要求如下 ： (1) 啟動電源，按下啟動按鈕 SB1， 中間繼電器 接通，使 接通，即 A液體閥門打開，流入 A 液體， 液體 B 閥門關閉，當液 體達到傳感器 SL2 的高度， SL2發(fā)出信號，切斷 Y1接通 Y2。在此感謝學校為我們提供了寶貴的學習環(huán)境 ,圖書館給我們查找資料提供了充分的條件。希望這些缺陷，我能在以后的實際工作中能加以注意。其系統(tǒng)結構簡單，運行穩(wěn)定可靠。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 \切換到 View”菜單命令，進入組態(tài)王運行系統(tǒng)。運行時 ， 點擊主界面中的“設定畫面”就可以進入設定畫面了。輸出格式中 28 設置整數(shù)位數(shù)為 2， 小數(shù)位數(shù)為 1， 顯示格式設置為十進制 ， 最后點擊“確定”。這樣 ， 點擊“開始”后 ， 系統(tǒng)就開始運行 ， 此按鈕就相當于 PLC 硬件圖中的綠色啟動開關。 下面繼續(xù)定義一個 IO 變量，在“變量名”處輸入變量名，如： b；在“變量類型”處選擇變量類型如： IO整數(shù)；在“連接設備”中選擇先前定義好的 IO 設備： PLC； 在“數(shù)據(jù)類型”中 定義為： bit 類型。 26 圖 配置向導對話框 為設備選擇連接串口，假設為 COM1，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設備配置向導 ” ，填寫設備地址，假設為 1，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設備配置向導 ” 設置通信故障恢復參數(shù) (一般情況下使用系統(tǒng)默認設置即可 )，單擊 “ 下一步 ” ，彈出 “ 設備配置向導 ” ， 請檢查各項設置是否正確，確認無誤后，單擊 “ 完成 ” 。 第二步： 在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中分別選擇“矩形”和“文本”圖標，繪制一個矩形對象和一個文本對象如 圖示。 1．設計圖形界面（定義畫面） 第一步：定義新畫面。彈出“新建工程向導之二對話框”。 Touch View 是“組態(tài)王 6． 5”軟件的實時運行環(huán)境，它從設備中采集數(shù)據(jù)，并存于實時數(shù)據(jù)庫中，還負責把數(shù)據(jù)的變化以動畫的 形式形象地表示出來，同時可以完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能，并按實際需求記錄在歷史數(shù)據(jù)庫中。 24 第 5 章 組態(tài)設計 組態(tài)王軟件 系統(tǒng)的監(jiān)控軟件采用了北京亞控公司的 組態(tài)王軟件，組態(tài)王是北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)的一個集成人機界面（ HMI） 系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)的工業(yè)上位監(jiān)控 軟件，可直接插入第三方 ActiveX 控件，允許 Visual Basic、 Visual C++直接訪問組態(tài)王等。 （ 4）當攪拌電機定時攪拌 10S 后制動停止攪拌，同時 打開，開始放液，液位開始下降。 Q 0 . 1Q 0 . 1T 3 8Q 0 . 0 M 0 . 0 Q 0 . 4 Q 0 . 2Q 0 . 2I 1 . 0 I 1 . 1 M 0 . 0M 0 . 0M 0 . 0 Q 0 . 2 Q 0 . 0 I 1 . 1I 1 . 3網 絡 1網 絡 2網 絡 3 ( ) ( ) ( ) 圖 22 I 1 . 4 Q 0 . 4 M 0 . 0 Q 0 . 0Q 0 . 0Q 0 . 0 T 3 7I N T O N1 0 0 m sT 3 7 T 3 8 M 0 . 0Q 0 . 4I 1 . 2 T 3 8 Q 0 . 4 M 0 . 0 M 0 . 1M 0 . 1M 0 . 1 T 3 8I N T O N1 0 0 m sP TP T+ 1 0 0網 絡 4網 絡 5網 絡 6網 絡 7網 絡 8Q 0 . 4 ( ) ( ) ( )+ 1 0 0 圖 梯形圖分析： 當裝置投入運行時，進液閥 、 關閉，出液閥 打開10 秒將容器中的殘存 液體放空后關閉。 4. 內部繼電器、計數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負載，只能做中間結果供CPU 內部使 用。系統(tǒng)的軟件流程圖 ，如圖 。 還有 PLC 的選型， PLC 容量的選擇 , I/O 模塊的選擇，電源模塊的選擇， PLC I/O 點分配 .主電路的設計。 19 如圖 所示， SL1（ L）、 SL2（ I）、 SL3（ H）為 3 個液位傳感器，液體淹沒時接通。 （ 3）當液位上升到 SL3（ H）處，進液閥 Y2關閉， B液體停止流入，同時攪拌電動機開始工作。 其中本次設計中的混合液體攪拌由電動機 M 啟動。進液閥 、 分別控制 A 液體和 B 液體進液，出液閥 控制混合液體出液。PLC 的種類繁多，其結構、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等各有不同，當然使用場合也有所不同。 4． 如果框架中留有空槽用于將來擴展時，可做以下處理； （ 1） 列出將來要擴展的 I/O模塊所需的背板電流； （ 2） 將所有擴展的 I/O模塊的總背板電流值與步驟。在選用輸出點數(shù)時，不但要核算一個輸出點的驅動能力，還要核算整個輸出模塊的滿負荷負載能力，即輸出模塊同時接通點數(shù)的總電流值不得超過模塊規(guī)定的最大允許電流值。二是輸出電流的選擇。但繼電器有觸點，壽命較短，且響應速度較慢，適用于動作不頻繁的交／直流負載。一般同時接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的 60%。 3． 選擇開關量輸入模塊 主要從下面兩方面考慮：一是根據(jù)現(xiàn)場輸入信號與 PLC輸入模塊距離的遠近來選擇電平的高低。 15 1． 確定 I/O 點數(shù) I/O 點數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進行擴展。外部設備或生產過程中的信號電平各種各樣，各種機構所需的信息電平也是各種各樣的，而 PLC 的 CPU所處理的信息只能是標準電平，所以 I/O 接口模塊還需實現(xiàn)這種轉換。根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后的調整和擴充，通常 I/O 點數(shù)按實際需要的 10%～ 15%考慮備用量。計時、計數(shù)、移位及算術運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。 PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應留有適當?shù)脑Ａ?，以做備用。因此，在設計 PLC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則： （ 1）最大限度地滿足被控對象的控制要求 （ 2）保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠 （ 3）力求簡單、經濟、使用及維修方便 （ 4）適應發(fā)展的需要 綜合以上選型原則，本課題 PLC S7200 作為控制器。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。 PLC 選型基本原則 產品的種類也越來越多。 12 選擇電磁閥 入罐液體的選用 VF425型電磁閥（如圖 ） 圖 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。 LSF 系列液位開關可提非常準確、可靠的液位檢測，其原理是依據(jù)光的反射折射原理，當沒有液體時，光被前端的棱鏡面或球面反射回來；有液體覆蓋光電探頭球面時，光被折射出去，這使得輸出發(fā)生變化，相應的晶體管或繼電器動作并輸出一個開關量。 Y系列電動機具有高效、節(jié)能、性能好、振動小、噪聲低、壽命長、可靠性高、維護方便、起動轉矩大等優(yōu)點。 Y系列籠型電動機的額定電壓只有 380V 一個等級；大功率異步電動機才采用 3000V、6000V 的電壓等級。 種類選擇原則：主要從交流或直流、機械特性、調速與起動性能、維護及價格等方面來考慮。 （原因由于發(fā)熱慣性，在短時運行時可以容許過載。 合理選擇電動機的功率是運行安全和經濟的可靠保證。 觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭均為橋式雙斷點結構，觸頭材料由導電性能優(yōu)越的銀合金制成，具有使用壽命長及良好的接觸可靠性，滅弧室成封閉型，并由阻燃性材料阻擋電弧向外噴濺，保證人身及鄰近電器的安全。接觸器動作機構靈活，手動檢查方便，結構設計緊湊，可防止外界雜物及灰塵落入接觸器活動部位。 安裝位置： 安裝面與垂直面的傾斜度不超過177。 7 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 機電 圖 本章小結 本章介紹了控制方式系統(tǒng)的要求以及系統(tǒng)方案的設計思想和對整體設計的要求，對設計的整體有個完整的認識。 ，報警燈閃爍。當液面上升到 SL2 時，關閉 A 液體閥 Y1，同時注入 B 液體閥 Y2 打開，注入 B 液體。 4． 系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。 3． 易學易用，深受工程技術人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統(tǒng)。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。 (2) 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制，世界上各主要 PLC 廠家的產品 幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。由 PLC 為主構成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強大、性價比高等優(yōu)點，是目前工業(yè)自動化的首選控制裝置。 可編程控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自 己設計和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬 件 配制和設計外部接線圖，同時采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點和接線，通過修改程序適應工藝條件的變化。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和 I/O接口電路，硬件設計、制作和程序設計的工作量相當大 。系統(tǒng)復雜，在控制過程中，如果某個繼電器損壞，都會影響整個系統(tǒng)的正常運行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個控制柜價格非常高，靈活性差，響應速度慢 。 。 3 技術路線或研究方法 ，專業(yè)設計或論文，從中學習 PLC 物料混合控制 原理。 擬解決主要問題 （ 1） PLC 機型的選擇 根據(jù) PLC 物料 混合控制要求，列出該系統(tǒng)的輸入輸出表，從表中可得出該系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)總和為多少點。 基本內容、擬解決的主要問題 ； 總體方案論證，系統(tǒng)是將計算機技術、 PLC 和工業(yè)自動化技術緊密結合起來 。根據(jù)攪拌設備的功能特性、運作順序等，設計中可選用電磁閥、時間繼電器來實現(xiàn)液體的流入和時間上的延時，從而滿足其控制要求。為了提高攪拌的全自動化和穩(wěn)定性能，就需要一個功能 更強、性能更好的系統(tǒng)做支持。側如采用噴射泵對水及醋酸丁酯進行混合；在石油精制中，也采用使液體流過設置在管路中的銳孔板或擋板，以便使兩種液體進行接觸。而且采用底部攪拌的方式越采越多，多用三葉后掠式攪 拌器。設備有大型化發(fā)展的趨勢，也需求攪拌設備大型化。它們與通常的牛頓型流體具有不同的流動特性， 所以對于非牛頓型液體的研究是當今的一個重要課題。在液體中進行攪拌時，攪拌器的功能不僅引起液體的整個運動，而且要在液體中產生湍動，湍動程度與攪拌器使液體旋轉而產生的旋渦現(xiàn)象有密切關系。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)高度發(fā)達的美國，化學工業(yè)由于攪拌反應器設計不合理所造成的損失每年約為 10— 100 億美元。在本次論文中，給出了控制系統(tǒng)的硬件原理圖，主電路圖及軟件設計。 工業(yè)混合攪拌設備，使得攪拌過程實現(xiàn)了自動化控制、并且提升了攪拌設備工作的穩(wěn)定性，為攪拌機械順利、有序、準確的工作創(chuàng)造了有力的保障。s Degree Material Blending Control System Design Based on PLC Candidate： Wang Zhenyu Specialty： Machanical Design and Manufacture amp。 Automation Class： 0810 Supervisor： Lecturer. Liu Caiyong Heilongjiang Institute of Te