【正文】 入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。操作工藝是：啟動后放入液體 A 經(jīng)低液位再注入至中液位，關(guān) A，放液體 B 至高液位，關(guān) B，啟動攪拌電機 M，攪 60S 后停，開閥放出混合液體，低液位后延時 10S 放空后關(guān)閥，又重復上述過程，要求工作過程中按下停止按紐后攪拌器不立即停止工作，對當前混合操作處理完畢后才停止攪拌器。 level sensor 。設 計原則主要包括：工作條件：工程對電氣控制線路提供的具體資料，系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟、合理、合用，減小設備成本?？刂朴扇斯た刂频阶詣涌刂?，由模擬控制到微機控制，使功能的 實現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。對于人機交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速 掌握。系統(tǒng)的可靠性要高。 要實現(xiàn)整個液體攪拌機的設計，需要從怎樣實現(xiàn)多個電磁閥的開關(guān)以及電動機啟動的控制這個角度去考慮，現(xiàn)在就這個問題的如何實現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。當液面上升到 SL2 時，關(guān)閉 A 液體閥 Y1，同時注入B 液體閥 Y2 打開，注入 B 液體。 ：停止攪拌后自動排放混合液體，當混合液體的頁面下降到SL1 時，開始計時到 10S 后關(guān)閉排液閥 Y4。 ，保護動作自動關(guān)閉相應的閥門和開啟相應的閥門。 H、 I、 L 3 個傳感器控制液體 A、液體 B 的進入和混合液排出的 3 個電磁閥 門及攪拌機的啟停。 控制功能是用硬件繼電器實現(xiàn)的。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。其低功耗、低電壓和很強的控制功能，成為功控領域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計算機之一。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。但工控機價格較高，將它用于開關(guān)量控制有些大材小用。 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。隨著 30 多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC 也通過不斷的升級換代大大增強了其功能。由 PLC 為主構(gòu)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。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生 畢業(yè)設計（論文） 5 (1) 開關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應用領 域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。 (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(chǎn)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。作為工業(yè)控制計算機， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。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。 [5]數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)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(wǎng)絡系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案的設計思想 控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用和維護方便。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制 場合。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生 畢業(yè)設計（論文） 6 3．易學易用，深受工程技術(shù)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。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 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。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。具體應考慮的因素如下所述。 [6] 2． 功能強弱適當 對于開關(guān)量控制的工程項目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的PLC，西門子公司的 S7200 系列機或歐姆龍公司的 COM1。整體式結(jié)構(gòu)把 PLC 的 I/O 和 CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價格便宜。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴展，比整體式靈活。由于同一機型的 PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理；另外，功能及編程山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生 畢業(yè)設計（論文） 7 方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓；其外部設備通用也有利于資源共享。物料混合控制系統(tǒng)控制要求比較簡單選擇整體式結(jié)構(gòu)的 PLC。當被控設備的工藝過程改變時，只需用編程器重新修改程序，就 能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。離線編程的 PLC，其主機和編程器共用物料混合控制系統(tǒng)采用離線編程 。 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。對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲器字數(shù)為開關(guān)量 I/O 乘以 8；對于有模擬量控制功能的 PLC，所需存儲器字數(shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以 100。計時、計數(shù)、移位及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。 I/O 點數(shù)也應留有適當裕量。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(diào)整和擴充，通常 I/O 點數(shù)按實際需要的10%～ 15%考慮備用量。今天的 PLC 在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用 。 [6]如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等 。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。 3．運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。 4．數(shù)據(jù)處理 PLC 具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、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。 5．通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設備間的通信。 三、 PLC 的應用特點 1．可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC 以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。 [7] 2．配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。 3．易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設備。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門 。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合 。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 ，深受工程技術(shù)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。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。 、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。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 通過 I/O 接口模塊可以檢測被 控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制器對被控制對象進行控制的依據(jù)。外部設備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機構(gòu)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(zhuǎn)換。為了確保這些信息的正確無誤， PLC 的 I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。 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。 2． 開關(guān)量 I/O 標準的 I/O 接口用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開/關(guān)）設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）進行數(shù)據(jù)傳輸。 3． 選擇開關(guān)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。如 12V 電壓模塊一般不超過 10m，距離較遠的設備選用較高電壓模塊比較可靠。一般同時接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的 60%。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。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。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無觸點開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。二是輸出電流的選擇。對于電容性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通時有沖擊山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生 畢業(yè)設計（論