【正文】 制液體 A 和液體 B 進(jìn)液，出液閥 Y4 控制混合液體出液。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 工作中，若按下停止按鈕 SB2，裝置不會(huì)立即停止，而是完成當(dāng)前工作循環(huán)后再停止。 （ 4）當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌 60S 后制動(dòng)停止攪拌，同時(shí) Y4 打開(kāi)，開(kāi)始放液，液位開(kāi)始下降。 (2）當(dāng)液位上升到 SL2（ I）處時(shí)，進(jìn)液閥 Y1 關(guān) 閉， A 液體停止流入，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)液閥 Y2， B 液體開(kāi)始流入容器。 帶有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等，短路保 護(hù)由 FU 熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，過(guò)載保護(hù)由 FR熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 S B 1I 1 . 3I 1 . 2I 1 . 11 MI 1 . 5I 1 . 41 LQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5I 1 . 0S B 2S L 1S L 2S L 3K MY 1Y 2Y 4_+F U 圖 21 I/O 接線圖 主電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所選的 CJX19， 220V 型接觸器、 DZ4763 系列小型斷路器、JR16B60/3D 型熱繼電器和型號(hào)為 Y90S6/ 的電動(dòng)機(jī)可畫(huà)出其硬件電氣原理圖如圖 22 所示。 該系統(tǒng)所使用的輸入輸出設(shè)備的 I/O 分配如表 21 所示。 SL1(L)、 SL2(I)、 SL3(H)為 3 個(gè)液位傳感器，液體淹沒(méi)時(shí)接通。由于系統(tǒng)需要顯示灌裝的灌數(shù)，產(chǎn)量上限為1600，可以使用 4 個(gè)帶譯碼電路的 BCD 數(shù)碼顯示管顯示灌裝產(chǎn)量，這樣就另外需要 16點(diǎn)數(shù)字量輸出。因此選擇合理的 PLC 對(duì)提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)意義重大。 具體應(yīng)考隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展， PLC 產(chǎn)品的種類越來(lái)越多，而且功能也日益完善。 5． 在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則： 1． 確定電源的輸入電壓； 2． 將框架中每塊 I/O 模塊所需的總背板電流相加，計(jì)算出 I/O 模塊所需的總背板電流值； 3． I/O 模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流： （ 1） 框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器的最大電流值； （ 2） 當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地 I/O 適配器模塊時(shí)，應(yīng)加上其最大電流值。 電源模塊的選擇 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。三是允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。感性負(fù)載在斷開(kāi)瞬間會(huì)產(chǎn)生較高反電壓，必須采取抑制措施。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，最大開(kāi)閉頻率不得超過(guò) 1Hz。其中，繼電器輸出價(jià)格便 宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力強(qiáng)，且有隔離作用。 4． 選擇開(kāi)關(guān)量輸出模塊時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)考慮：一是輸出方式選擇。二是高密度的輸入模塊，如 32 點(diǎn)輸入模塊，能允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般 24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。典型的交流 I/O 信號(hào)為 24～ 240V（ AC），直流 I/O 信號(hào)為 5～ 24V（ DC）。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣， I/O 點(diǎn)數(shù)就可能有所不同。根據(jù)實(shí)際需要， PLC 相應(yīng)有許多種 I/O接口模塊，包括開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。 PLC 從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需經(jīng)過(guò)一定距離。同時(shí)控制器又通過(guò) I/O 接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控設(shè)備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。 ，重量輕，能耗低 ，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) I/O 模塊的選擇 PLC 是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域 。 ，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 四 、 PLC 的應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn) ，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 4．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重 要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。加上 PLC 通信能力的山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 增強(qiáng)及人 機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易 。除了邏輯處理功能以外， PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性 。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功 能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便 。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng) 。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合 。過(guò)程 控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用 。 2．工業(yè)過(guò)程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量）， PLC 采用相應(yīng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。 [2] 二、 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情 況主要分為如下幾類： 1．開(kāi)關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。 簡(jiǎn)述 PLC 應(yīng)用及使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 一、簡(jiǎn)述 多年來(lái)，可編程控制器 （以下簡(jiǎn)稱 PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。由于目前 I/O 點(diǎn)數(shù)較多的 PLC 價(jià)格也較高，若備用的 I/O 點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱 PLC 產(chǎn)品使用手冊(cè)。通常，一 條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的 10%～ 25%考慮裕量。 PLC 容量選擇 PLC 容量包括兩個(gè)方面：一是 I/O 的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。 PLC 的編程分為離線編程和在線編程兩種。 4． 是否在線編程 PLC 的特點(diǎn)之一是使用靈活。若配備了上位計(jì)算機(jī)，可把各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái) PLC 聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式控制相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。一個(gè)大型企業(yè)選用 PLC 時(shí)，盡量要做到機(jī)型統(tǒng)一。但由于整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 功能有限，只適用于控制要求比較簡(jiǎn)單的 系統(tǒng)。 3． 機(jī)型統(tǒng)一 PLC 的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。 1． 結(jié)構(gòu)合理 對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較 好、維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC，物料混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 能夠達(dá)到要求。 5． 體積小，重量輕，能耗低 6． 硬件配套齊全，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 第二章 混合 攪拌機(jī)的硬件設(shè) 計(jì) 硬件選型 PLC 機(jī)型選擇 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 液體 混合設(shè)備要節(jié)能、安全、高效和滿足生產(chǎn)及應(yīng)用要求 ： 1．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 (5) 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。 [4] (4) 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得 較多的調(diào)節(jié)方法。 (3) 閉環(huán)過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。