【正文】 基于PLC控制的物料攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 　　 XXXXX 評(píng)閱教師： 　　 2011 年　10　月目錄第一章 引言………………………………………………………………………1第二章 總體方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 …………………………………………………………2 …………………………………………………………3 ……………………………………………………3 ………………………………………………………4第三章 硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………5 硬件選擇………………………………………………………………………5 PLC機(jī)型選擇…………………………………………………………5 PLC容量選擇…………………………………………………………6 I/O模塊選擇…………………………………………………………6 …………………………………………………………7 …………………………………………………………8 PLCI/O點(diǎn)分配………………………………………………………………8 I/O分配表……………………………………………………………8 I/O接線圖……………………………………………………………9 混合控制系統(tǒng)示意圖………………………………………………………9第四章 軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10 ……………………………………………………………10 ……………………………………………………………11 ……………………………………………………………………13第五章 人機(jī)界面設(shè)計(jì)……………………………………………………………15 設(shè)計(jì)思想……………………………………………………………………15 畫面組態(tài)……………………………………………………………………15第六章 系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………………………16 系統(tǒng)模擬調(diào)試………………………………………………………………16 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試………………………………………………………………17第七章 系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)………………………………………………18 系統(tǒng)故障分析及處理………………………………………………………18 PLC主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理………………………………………18 PLC的I/O端口系統(tǒng)故障分析及處理………………………………18 現(xiàn)場控制設(shè)備故障分析及處理………………………………………18 系統(tǒng)干擾性的分析和維護(hù)…………………………………………………19結(jié)論…………………………………………………………………………………20致謝…………………………………………………………………………………21參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………22第1章 引言 鑒于攪拌設(shè)備的廣泛應(yīng)用，隨著近年來工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，流體混合技術(shù)在上世紀(jì)60到80年代期間得到了迅猛發(fā)展，其重點(diǎn)主要是對(duì)于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時(shí)間等宏觀量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。長期以來，雖有大量設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式可用于分析和預(yù)測混合體系，但將攪拌反應(yīng)器從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模直接放大到工業(yè)規(guī)模，仍是十分危險(xiǎn)的，至今仍需要通過逐級(jí)放大來達(dá)到攪拌設(shè)備所要求的傳質(zhì)、傳熱和混合。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工業(yè)高度發(fā)達(dá)的美國，化學(xué)工業(yè)因反應(yīng)攪拌器設(shè)計(jì)不合理而造成的損失每年約為10100憶美元。 而對(duì)于攪拌設(shè)備的研究，除功率問題外，有關(guān)攪拌的流體力學(xué)研究具有重要意義。在液體中進(jìn)行攪拌時(shí)，攪拌器的功能不僅引起液體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)，而且要在液體中產(chǎn)生波動(dòng)，波動(dòng)程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋窩現(xiàn)象有密切關(guān)系。由此可見在攪拌操作中，對(duì)于流體力學(xué)研究是極其重要的。它們與通常的牛頓型流體具有不同的流動(dòng)特性，所以對(duì)非牛頓型流體的研究是當(dāng)今的一個(gè)重要課題。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備有大型發(fā)展的趨勢，也需求攪拌設(shè)備大型化。采用大型聚合釜可以大大減少操作和檢修人員，有利于自動(dòng)化，減少投資，提高生存率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好的攪拌器。 可見，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了攪拌應(yīng)用面的擴(kuò)大，攪拌技術(shù)的發(fā)展又使得攪拌設(shè)備的大型化。 本設(shè)計(jì)基于可編程程序控制器（PLC）的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體混合攪拌的控制。根據(jù)攪拌設(shè)備的功能特性、運(yùn)作順序等，設(shè)計(jì)中可選用電磁閥、時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)液體的流入和時(shí)間上的延時(shí)，從而滿足控制要求。這樣就可以按照攪拌設(shè)備的先后運(yùn)行順序畫出相應(yīng)的順序功能圖，然后在根據(jù)順序功能圖畫梯形圖，最后在用仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試仿真。第2章 總體方案設(shè)計(jì) 這個(gè)設(shè)計(jì)過程是按工藝流程設(shè)計(jì)，為設(shè)備安裝、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)，設(shè)計(jì)的編程按照國家關(guān)于電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備常用基本圖形符號(hào)及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫。在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品。 對(duì)于本課題來說，液體混合系統(tǒng)是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改適升級(jí)，控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)狀來構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)的元器件。 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)為兩種液體混合攪拌控制，在該混合液體裝置中，需要完成兩種液體的進(jìn)料、混合、卸料的功能。當(dāng)液面到達(dá)某個(gè)傳感器的位置時(shí)，該傳感器就會(huì)發(fā)出ON信號(hào)，若低于傳感器的位置時(shí)，傳感器就會(huì)變成OFF狀態(tài)。當(dāng)電磁閥為ON狀態(tài)時(shí)，閥門打開，為OFF狀態(tài)時(shí)閥門就關(guān)閉，閥門的開和閉來實(shí)現(xiàn)液體的流入和流出。 初始狀態(tài)：啟動(dòng)攪拌機(jī)之前，容器是空的，各閥門關(guān)閉，傳感器L1=L2=L3=OFF，攪拌電動(dòng)機(jī)M=OFF。當(dāng)液面低于L3時(shí)，再過15秒，容器中的混合液體全部放空，關(guān)閉閥門Y4，自動(dòng)開始下一個(gè)操作循環(huán)。 就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程控制器控制。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)。 單片機(jī)控制 單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路。但是，單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號(hào)相連，要將它用于工業(yè)控制還需要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路，硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量非常大。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開關(guān)量控制有些大材小用，且其外部I/O接線一般多用于多芯扁平電纜和插頭、插座