多种液体混合的PLC控制
基于PLC的多种液体混合控制系统设计演示
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完成系统的两个工作循环：第一工作循环，主要验证
系统启动运行后各控制设备与被控设备动作之间的连
续性及关联性，同时验证系统在完成本次工作循环后
能够自动进入下一循环以及组态画面在整个过程中的
同步性；第二工作循环，主要验证在此工作循环完成
之前按下停止按钮后，系统还能够按正常工作次序及
要求完成本循环剩余工作后才停止运行，同时也验证
组态画面的同步性。
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• 设计总结
经过将近两个月的时间完成设计任务，设 计结果通过多次运行调试后，已符合设计任务 要求。
设计中可能还存在一些不足，但我从中得 到了一次很好的锻炼。
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液体混合PLC控制系统设计
液体混合PLC控制系统设计液体混合是一种广泛应用的工业制程。
为了实现可靠和高效的控制，现代工业中常常采用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统。
本文将介绍PLC控制液体混合的系统设计。
一、系统功能需求液体混合的系统功能需求通常包括：液体流量计量、液体掺杂比例控制、液体混合搅拌等。
在系统设计过程中，应考虑该制程的特殊性需求，例如液体成分、流速以及搅拌程度等。
二、PLC选择PLC控制系统是液体混合制程中最常用的自动化控制器，因为它拥有很高的控制精度和可靠性。
在选择PLC时，应考虑其I/O点数、处理器性能、扩展性、通信口数量和支持的编程软件等因素。
三、系统功能模块1.流量计量模块。
通常采用电磁流量计或者重力流量计，用于测量液体的质量流量，与PLC通讯以获取液体流量数据。
2.比例控制模块。
通常采用调节阀或者脉宽调制控制方式，用于控制液体的掺杂比例，比例控制事件可根据PLC内存程序进行设定。
3.搅拌控制模块。
通常采用调速电机，用于控制搅拌桨的转速，PLC控制搅拌桨的转速等参数。
四、编程设计针对系统功能模块，需要进行编程设计。
PLC编程可以采用多种编程方式，如Ladder Diagram（LD）、Function Block Diagram（FBD）、Structured Text（ST）、Instruction List（IL）等。
其中Ladder Diagram是最常使用的一种方式，是一种类似于电路图的编程格式。
在设计过程中需要定时存储数据，数据库可以自行搭建或者直接采用PLC内部的存储器。
五、系统控制策略在液体混合制程中，系统的控制策略应尽量保证其稳定性和精准度。
系统控制策略通常包括以下几种方式：1.滞后控制。
在处理液体混合制程时，只有等到液体流动到特定位置时才开始进行搅拌操作，这使得混合不是非常均匀。
2.脉冲控制。
通过控制调节阀或者脉宽调制的方式，设置掺杂比例，可以较精确的控制液体混合。
3.前馈控制。
在搅拌过程中，通过加入一定的预测信息来实现搅拌效果的改善。
用PLC实现多种液体自动混合控制
用PLC实现多种液体自动混合控制近年来PLC在处理速度、控制功能、通信能力以及控制领域等方面都不断有新突破，因此当今PLC是集计算机技术、通信技术和自动控制技术为一体的新型工业控制装置，它具有可靠性高，编程方便、环境要求低、体积小、重量轻、功耗低等特点，是一种专为工业控制设计及过程控制的数字运算操作的电子系统，是实现机电一体化的理想控制设备。
PLC的应用范围很广泛，目前国内市场的PLC较常见的进口机有美国的AB 公司和通用电气（CE）公司，日本的三菱公司的立石公司，以及德国的西门子公司的产品。
日本松下电工公司的FP系列PLC进入国内市场相对较晚，但因其品种齐全、功能完善，而且在设计上有其独到之处，所以近年来推广很快。
FP1系列机属于小型机，它一般由主控单元、扩展单元、智能单元三部分组成。
该系列包括有C14, C16, C24, C40, C56, C72六种型号的主机和E8,E16,E24,E40四种型号的扩展单元。
主控单元加扩展单元的I/O点数最大可扩展至152点。
FP1系列不但硬件配置齐全，而且软件功能也很强，共有192条指令。
它具有结构紧凑、硬件配置齐全、软件功能强大等特点，而且它的某些功能甚至可与大型机相媲美，所以具有较高的性价比，特别适合于在轻工行业的中小型企业中推广应用。
本文采用日本松下公司生产的FP1系列C40---AFP12416（电源电压为AC100—240V，输入点数为24点，输出点数为16点，输入电压为DC24V，输出类型为继电器输出，AFP12416为品名）可编程控制器为主控部件，设计了一种对多种液体进行自动混合的控制系统。
一、系统简介及控制要求多种液体混合控制主要是将3种液体分别注入、搅拌、加热，最终达到自动混合的目的，L1、L2、L3为液位传感器，被液面淹没时输出高电平；Y1、Y2、Y3、Y4为电磁阀，得电时打开，失电时关闭；M为搅拌电机；H为加热器，如图1所示。
具体控制要求如下：1.初始状态容器是空的，阀门Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF,液位传感器L1、L2、L3均为OFF，搅拌机M为OFF，加热器H为OFF。
PLC控制多种液体混合控制系统
掺混PLC控制系统摘要：可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。
它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。
由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。
可编程序控制器技术在世界上己广泛应用，成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活中有着广泛的应用，由于可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。
该掺混控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能，完成系统控制，。
在本次论文中，给出了控制系统的硬件原理图，主电路图及软件设计。
关键词：可编程序控制器、存储器、计算机技术。
第1章绪论在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的,在自动控制的设备中, 可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。
随着科学技术日新月异的发展,特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用,使可编程序自动控制技术进入了一个崭新的阶段，因此,了解和学习这些重要技术对高校工程类专业的学生来说,已是必不可少。
掺混PLC控制系统这个课题具有其重要的意义。
第2章掺混控制系统设备状况及控制要求2.1 控制过程该掺混控制系统有过渡仓2个，混仓2个，包装仓2个（分别用1、2标记区别）。
控制系统有进料，循环，输送三种工作状态。
整个掺混PLC控制系统的过程出要分为以下几个部分：1、进料过程（过渡仓到混仓）2、进料过程停止3、循环过程（混仓内进行）4、循环过程停止5、输送过程（混仓到包装仓）6、输送过程停止2.2.1进料过程（过渡仓到混仓）只要当过渡仓有物料时，即可进行进料过程。
多种液体混合的PLC控制教程文件
多种液体混合的P L C控制目录一、背景与意义 (1)二、任务导入 (1)1、装置示意图 (2)2、装置说明 (2)3、控制要求 (2)三、任务实施 (3)1、I/O分配 (3)2、P L C外部硬件接线图 (3)3、顺序功能图 (4)4、梯形图设计 (4)四、课程设计总结 (5)五、参考文献 (6)一、背景与意义随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。
在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。
另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。
所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合,就是摆在我们眼前的一大课题。
随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。
可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：①可自动工作②控制的单周期运行方式；③由传感器送入设定的参数实现自动控制；④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。
本系统采用PLC是基于以下两个原因：①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。
根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。
本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。
二、任务导入1、装置示意图如图1所示图1 装置示意图2、装置说明①L1、L2、L3分别为高水位、中水位和低水位液位传感器，被液体淹没时为ON。
多种液体自动混合控制程序
2、起动运行：
按下起动按钮SB1，电磁阀YV1打开（为ON状态）， 注入液体A，达到一定高度（SQ2为ON）时，电磁阀YV1 关闭，同时电磁阀YV2打开，开始注入液体B，直到液面 传感器SQ1为ON状态，电磁阀YV2关闭，并启动搅拌机M， 10s后停止搅拌，电磁阀YV3打开，放出混合液体，当液 面降到一定高度（SQ3为ON）时，再经5s电磁阀YV3关闭， 容器放空。
I/O点分配如下：
三、硬件接线图
四、梯形图
一、控制要求
3、停止运行：
按下停止按钮SB2，在当前液体混合操 作完毕后，及I/O点分配
两种液体自动混合系统的动作顺序依次为： 电磁阀YV1打开→电磁阀YV1关闭、同时YV2打开→ 电磁阀YV2关闭、同时启动搅拌机M→停止搅拌机 M，同时电磁阀YV3打开→电磁阀YV3关闭。
多种液体自动混合装置的PLC控制
摘要随着社会的不断发展和科学技术的不断提高，各种工业自动化不断升级，尤其是在工业上PLC的应用越来越广泛。
其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统，其中多种原材料混合再加工，在工业上常常可见。
本次设计课题为“基于PLC的多种液体混合控制设计”，此设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程。
此次设计主要内容包括：工作过程分析，I/O分配，主电路，梯形图，流程图，指令表，接线图，程序分析等, 经过多次修改和调试，最终实现题目要求。
设计采用三菱FX2N-48PLC去实现设计要求。
关键词：自动控制 PLC 多种液体自动混合装置目录第一章概述1.1课题背景随着社会科学技术的不断发展，自动控制在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。
在许多行业中，多种液体自动混合装置是必不可少的，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
由于在某些生产要求中，要求系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作所难以实现的。
所以为了达到生产要求，特别是要实现多种液体自动混合的目的,多种液体自动混合装置势必就是摆在我们眼前的一大课题。
随着PLC控制器的不断发展和计算机技术的不断提高，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。
设计的多种液体混合装置利用PLC可编程控制器可实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、自动化程度，适合相关工业生产的需要。
1.2课题的意义与发展方向在工业生产中，把多种原料在合适的时间和条件下进行需要的加工得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工业生产的实际需要。
实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。
PLC一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产PLC的厂家云起。
多种液体自动混合装置的PLC控制讲解
2、 状态转移图及状态功能
第二步：绘制状态转移图 顺序控制若采用步进指令编程，则需根据流程图画出状态
二、项目介绍
由PLC控制的多种 液体自动混合装置，适 合如饮料的生产、酒厂 的配液、农药厂的配比 等。L1、L2、L3为液位 传感器，液面淹没时接 通，两种液体的流入和 混合液体放液阀门分别 由电磁阀YV1、YV2、 YV3控制，M为搅拌电动 机。
二、项目介绍
控制要求：
（1）初始状态。装置初始状态为：液体A、液体B阀 门关闭（YV1、YV2为OFF），放液阀门将容器放空 后关闭。 （2）启动操作。按下启动按钮SB1，液体混合装置 开始按下列规律操作。
转移图。状态转移图是用状态继电器(简称状态)描述的流程图。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的 元件之一。
2、 状态转移图及状态功能
状态可提供以下三种功能 ： (1) 驱动负载。状态可以驱动M、Y、T、S等线圈。可以
直接驱动和用置位SET指令驱动，也可以通过触点联锁条件来
驱动。例如，当状态S20置位后，它可以直接驱动Y1。在状态 S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。 (2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
顺控设计法的设计步骤
功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控 制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控 制过程、功能和特性的一种图形。 功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种 通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之 间进行技术交流。 各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布 了 功 能 表 图 国 家 标 准 （GB6988.6-86）。
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目录
一、背景与意义 (1)
二、任务导入 (1)
1、装置示意图 (2)
2、装置说明 (2)
3、控制要求 (2)
三、任务实施 (3)
1、I/O分配 (3)
2、P L C外部硬件接线图 (3)
3、顺序功能图 (4)
4、梯形图设计 (4)
四、课程设计总结 (5)
五、参考文献 (6)
一、背景与意义
随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。
在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。
另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。
所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合,就是摆在我们眼前的一大课题。
随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。
可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：
①可自动工作
②控制的单周期运行方式；
③由传感器送入设定的参数实现自动控制；
④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。
本系统采用PLC是基于以下两个原因：?
①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；
②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。
根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。
本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。
二、任务导入
1、装置示意图
如图1所示
图1 装置示意图
2、装置说明
①L1、L2、L3分别为高水位、中水位和低水位液位传感器，被液体淹没时为ON。
②Y1、Y2、Y3分别是控制液体A、液体B和液体C的电磁阀，Y4是混合液放液阀，线圈通电时阀门打开，线圈断电时阀门关闭。
③M为搅拌电机，单向旋转。
④R为电炉加热器件，T为温度传感器。
3、控制要求
①初始状态时容器是空的，各阀门和搅拌机M均为OFF，各传感器均为0状态。
②按下启动按钮后，Y1、Y2同时打开，液体A、B流入容器。
③当液面到达中水位时（L2为ON），Y1、Y2关闭，Y3打开，液体C流入容器。
④液面到达高水位时（L1为ON），Y3关闭，搅拌电动机开始搅动。
⑤搅拌电动机工作10S搅拌均匀后停止，电炉开始加热。
⑥当混合液温度达到设定值时，温度传感器T=ON，R=OFF。
电炉停止加热，电磁阀Y4=ON，放出混合液。
⑦当液面下降到低水位（L3为OFF）之后再过5S，容器放空，Y4关闭、Y1打开，又开始下一周期的操作。
⑧按下停止按钮后，当前工作周期的操作完毕后，返回并停在初始状态。
三、任务实施
1、I/O分配
根据三种液体混合控制系统的要求，我们可以得出控制系统的PLC控制输入量：启动按钮SB1、停止按钮SB2、液面传感器SL1、液面传感器SL2、液面传感器SL3、液面传感器SL4；控制输出量：搅拌电机M、电磁阀Y1、电磁阀Y2、电磁阀Y3、电磁阀Y4、电炉加热器R，并对它们进行I/0分配，如表1所示。
表1 多种液体混合的PLC控制I/O分配表
输入启动按钮
液面传感器
L1
液面传感器
L2
液面传感器
L3
停止按钮温度传感器
输出
搅拌电机电磁阀Y1电磁阀Y2电磁阀Y3电磁阀Y4电炉加热器R
2、PLC外部硬件接线图
PLC外部硬件接线图如图2 所示。
图2 PLC外部硬件接线图
3、顺序功能图
根据系统要求，设计了PLC控制多种液体混合的顺序功能图，如图3所示。
图3 液体混合顺序功能图
4、梯形图设计
根据顺序功能图编写出梯形图来实现控制要求，如图4所示。
图4 多种液体混合梯形图
①将合上一下再断开（模拟按下启动按钮），多种液体混合自动控制实训板上Y1，Y2
指示灯应该亮，模拟液体A,B流入容器。
②将合上，模拟液位已经上升至低水位，此时输出不变。
③将合上，模拟液位已经上升至中水位，实训板上Y1，Y2指示灯应该灭，Y3指示灯
应该亮，模拟液体C流入容器。
④将合上，模拟液位已经上升至高水位，实训板上Y3灯灭，M灯亮，表示开始搅拌。
此时注意观察状态表T37监控情况。
⑤观察T37当前值变为0时，电炉H灯亮，表示电炉开始加热。
⑥将合上，表示混合液温度已达到设定值，此时电炉H熄灭，电磁阀Y4灯亮，代表
开始放出混合液。
⑦先后将、、断开，代表水位下降，Y4依然亮。
⑧将断开，表示液面已下降到低水位，观察状态表T38监控情况。
⑨T38计时到，容器放空，Y4关闭、Y1打开，又开始下一周的操作。
⑩反复运行几次，在某一中间步按下，观察当前工作周期的操作完毕后，是否返回并停止在初始状态。
五、课程设计总结
这次的“多种混合液体自动混合装置”课程设计使我加深了对PLC这门课程的认识，加强了知识运用能力，自己动手能力还有与别人合作的能力，但是也露出自己的许多不足：
1.不太会查找资料。
遇到困难，首先不先查看资料，过多依赖同学和老师的帮助，不太独立。
2.学习认真程度不够，学习热情不高，基础相对薄弱，掌握知识太少。
3.设计时对时间合理安排上欠妥。
但正是这次设计，使我认识到自己的不足，为以后的工作学习找到了方向和前进的动力。
通过这次PLC课程设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在没有做实践设计以前，我们对知识的掌握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
这样，我就只能去查阅资料或者是请教同学，一次又一次的调试程序，最后达到设计要求。
不仅使我对
PLC 的理解得到了加强，也让我看到实践与理论的差距。
通过本次课程设计，不仅让我了解了PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位，也使我更深刻的理解了PLC的编程思想，能更好的将所学知识应用到以后的实践中。
六、参考文献
[1]廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2009：11-15.
[2]许光大.S7-200PLC应用技术.上海：机械工业出版社，2008：3-24.
[3]郭宗仁.可编程序控制器应用系统设计.南京：人民邮电出版社，2000：45-50.
[4]周万珍.高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：电子工业出版社，2004：78-80.
[5]西门子公司.S7-200手册.甘肃：西北工业大学出版社，2005：5-15.。