液体自动混合控制系统

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两种液体混合装置PLC控制系统设计

.摘要S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

因此S7-200系列具有极高的性能价格比。

本系统使用S7-200PLC实现了对液体混合装置的自动控制要求。

同时控制系统利用仿真设备不仅能满足两种液体混合的功能，而且可以扩展其功能满足多种液体混合系统的功能。

提出了一种基于PLC 的多种液体混合控制系统设计思路, 提高了液体混合生产线的自动化程度和生产效率。

文中详细介绍了系统的硬件设计、软件设计。

其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。

在本装置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟，另外还借助外围元件来完成本装置。

整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好的优点.关键词：PLC ；液体混合装置；程序目录1 液体混合装置控制系统设计任务 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计内容及要实现的目标 (2)2 系统总体方案设计 (3)2.1系统硬件配置及组成原理 (3)2.2系统接线图设计 (3)3 控制系统设计 (4)3.1估算 (4)3.2硬件电路设计 (4)3.3选型 (6)3.4分配表设计 (6)3.5外部接线图设计 (7)3.6控制程序流程图设计 (8)3.7控制程序设计 (8)3.8创新设计内容 (10)4 系统调试及结果分析 (11)4.1系统调试 (11)4.2结果分析 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)1 液体混合装置控制系统设计任务1.1课程设计的目的在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以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。

多种液体混合装置的plc控制感悟

多种液体混合装置的plc控制感悟一、前言液体混合是工业生产中常见的工艺，而PLC控制则是现代化自动化生产中必不可少的一部分。

在多种液体混合装置中，PLC控制系统的作用尤为重要。

本文将从多种液体混合装置的PLC控制方面进行感悟与总结。

二、多种液体混合装置1. 搅拌桶式液体混合装置搅拌桶式液体混合装置是一种简单的混合设备，其原理是通过搅拌来实现不同液体之间的充分混合。

该设备通常由搅拌桶、电机、减速机等组成。

2. 管道式液体混合装置管道式液体混合装置是一种高效的混合设备，其原理是通过管道内流速较快的流动状态使不同液体之间充分混合。

该设备通常由管道、泵、流量计等组成。

3. 潜水泵式液体混合装置潜水泵式液体混合装置是一种适用于大型水处理厂和污水处理厂等场所的设备，其原理是通过潜水泵将液体抽到混合池中进行混合。

该设备通常由潜水泵、混合池、控制系统等组成。

三、PLC控制在液体混合装置中的应用1. 自动化控制PLC控制可以实现对液体混合装置的自动化控制，无需人工干预。

通过设置不同的程序和参数，可以实现不同液体之间的准确配比和精确计量。

2. 故障检测与报警PLC控制可以监测设备运行状态，一旦发生故障或异常情况，即可及时发出警报并停止设备运行，避免事故的发生。

3. 远程监控与管理PLC控制可以实现对液体混合装置的远程监控和管理。

通过网络连接，可以实时了解设备运行状态和生产情况，并进行远程操作和管理。

四、感悟与总结1. PLC控制是现代化自动化生产中必不可少的一部分。

在多种液体混合装置中，PLC控制系统的作用尤为重要。

2. 不同类型的液体混合装置适用于不同场所和不同工艺要求。

在选择设备时应根据具体情况进行选择。

3. 在液体混合装置的PLC控制方面，应注重设备的自动化控制、故障检测与报警以及远程监控与管理等方面的应用。

4. 在使用液体混合装置时，应遵守操作规程，保证设备正常运行和生产安全。

综上所述，多种液体混合装置的PLC控制在现代化自动化生产中具有非常重要的作用。

多种液体自动混合控制系统设计

多种液体自动混合控制系统设计液体自动混合控制系统可以应用于许多领域，例如工业生产，医疗设备，生物科技等。

设计一个多种液体自动混合控制系统时，需要考虑以下几个方面：传感器选择，控制算法设计，执行器选择，系统稳定性和安全性。

首先，传感器选择是系统设计的关键。

液体自动混合控制系统需要能够测量液体的温度、流量、压力和浓度等关键参数。

因此，需要选择适当的传感器来实现这些测量，并将测量结果反馈给控制系统。

其次，控制算法设计是液体自动混合控制系统的核心。

根据具体的应用场景和需求，可以选择不同的控制算法，如PID控制算法，模糊控制算法或模型预测控制算法。

控制算法将根据传感器的反馈信号来调节液体的混合比例或浓度，以达到预期的混合效果。

第三，执行器选择是液体自动混合控制系统中不可忽视的一部分。

根据混合液体的性质和混合要求，可以选择不同类型的执行器，如阀门、泵或搅拌器。

执行器将根据控制算法的指令来调节混合液体的流量和速度，以实现到达目标浓度。

其次，系统稳定性和安全性是一个多种液体自动混合控制系统设计过程中需要非常注意的方面。

稳定性是指系统在长时间运行下的可靠性和一致性，控制算法需要设计得稳定并能够适应不同的工作条件。

安全性是指系统在运行过程中能够避免发生意外，从而保证操作人员和设备的安全。

因此，在系统设计过程中需要考虑到一些防护装置和报警系统。

最后，设计师应该在系统实施前进行充分的测试和验证。

通过测试和验证，可以确保设计满足需求，并且能够在不同情况下保持稳定工作。

总之，多种液体自动混合控制系统的设计需要综合考虑传感器选择、控制算法设计、执行器选择、系统稳定性和安全性等方面。

只有全面考虑这些因素，才能设计出一个稳定可靠、安全高效的液体自动混合控制系统。

液体混合装置控制系统plc课程设计

液体混合装置控制系统plc课程设计液体混合装置控制系统PLC课程设计引言：液体混合装置是工业生产中常见的设备，通过控制系统的设计，可以实现液体的精确配比和混合。

本文将介绍液体混合装置控制系统PLC课程设计的相关内容。

液体混合装置控制系统的设计旨在实现液体的准确配比和混合，提高生产效率和产品质量。

一、设计目标液体混合装置控制系统的设计目标是实现液体的精确配比和混合，确保产品的质量稳定和生产效率的提高。

具体包括以下几个方面：1. 实现液体的精确配比，保证混合比例准确无误；2. 控制液体流量和压力，确保液体供应的稳定；3. 控制液体温度，适应不同的生产需求；4. 监测液体混合过程中的参数，实时调整控制策略，确保混合效果。

二、系统架构液体混合装置控制系统采用PLC作为控制核心，通过传感器和执行器与液体混合装置进行信息交互。

系统架构主要包括以下几个模块：1. 传感器模块：用于采集液体流量、压力和温度等信息，将采集到的数据传输给PLC；2. PLC控制模块：接收传感器模块传输的数据并进行处理，根据设定的控制策略生成控制信号；3. 执行器模块：根据PLC生成的控制信号，控制液体的供给和混合过程；4. 人机界面模块：提供对液体混合装置控制系统的监控和操作界面，方便操作员进行参数设定和实时监测。

三、系统设计1. 传感器选择：根据不同的控制需求选择合适的传感器，如流量传感器、压力传感器和温度传感器等，确保采集到的数据准确可靠。

2. PLC编程：根据设计目标和控制策略，编写PLC程序，实现液体的精确配比和混合控制。

程序应包括液体流量、压力和温度的控制算法，以及实时监测和报警机制。

3. 执行器控制：根据PLC生成的控制信号，控制液体的供给和混合过程。

可采用电磁阀、变频器等执行器设备，确保液体供给的准确性和稳定性。

4. 人机界面设计：设计人机界面，提供参数设定、实时监测和报警信息等功能。

界面应简洁明了，操作方便，能够满足操作员的需求。

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

2012-03百花园地近年来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。

PLC 的应用范围很广泛，特别是在教学上运用。

FX2n 系列是FX 系列PLC 家族中最先进的系列；FX2n 系列具备如下特点：小型、高速、高性能，是FX 系列中最先进的超级微型PLC 。

除了具有输入输出16~256点的一般用途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控制。

FX2n 系列PLC 结构紧凑、硬件配置齐全、软件功能强大等，适合在轻工行业的中小型企业中推广应用。

本文采用日本三菱公司生产的FX 系列FX2N-32MR （电源电压为AC220V ，输入点数为16点，输出点数为16点，输出类型为继电器输出，FX2N-32MR 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，通电时打开，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 。

2.混合过程按下启动按钮SB0，液体混合装置按以下规律循环工作:（1）电磁阀Y1开启（Y1=ON ），开始注入液体A ；当液面高度达到L3时，（L3=ON ），停止注入液体A （Y1=OFF ），同时开启液体B 电磁阀Y2（Y2=ON ）注入液体B ；当液面升至L2时（L2=ON ），停止注入液体B （Y2=OFF ）同时开启液体C 电磁阀Y3（Y3=ON ）注入液体C ；当液面升至L1时（L1=ON ），停止注入液体C （Y3=OFF ），同时启动搅拌机M （M=ON ），开始搅拌。

液体混合控制系统的控制要求与设计方法

本文对液体混合控制系统的研究方法、实验结果和实际应用进行了详细阐述，为相关领域的研究提供了有益的参考和借鉴。
实验结果表明，所设计的液体混合控制系统具有良好的控制性能和稳定性，能够满足实际生产的需求，具有一定的实用价值。
未来研究方向
01
进一步优化液体混合控制系统的算法和软硬件设计，提高系统的响应速度和精度。
感谢您的观看
根据软件需求和架构，进行软件开发和测试，确保软件的正确性和可靠性。
人机交互设计
人机界面设计
设计易于操作和理解的人机界面，包括图形界面、文本界面等，提高用户的使用体验。
操作流程设计
明确系统的操作流程，包括操作步骤、操作顺序和操作条件等，确保用户能够快速掌握操作方法。
交互反馈设计
设计系统对用户操作的反馈机制，包括声音、灯光和震动等，提高用户对系统状态的感知和理解。
04
液体混合控制系统性能测试与评估
测试方案
确定测试目标
评估液体混合控制系统的性能，包括混合精度、响应速度、稳定性等。
设计测试流程
制定详细的测试步骤，包括测试前的准备、测试过程、测试后的数据处理
等。
选择测试方法
根据测试目标，选择合适的测试方法，如流量测量、浓度检测、压力控制等。
确定测试参数
详细描述
混合速度控制的关键在于优化搅拌速度和流量等参数，以达到快速、均匀的混合效果。同时，需要避免过度搅拌导致液体发热或产生泡沫等问题。此外，还需要考虑不同组分之间的化学反应和相容性，以选择合适的混合方式和顺序。
03
液体混合控制系统设计方法
硬件设计
硬件选型
根据系统需求，选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设备，确保系统的稳定性和可靠性。

两种液体的混合装置PLC控制系统设计说明

两种液体的混合装置PLC控制系统设计设有两种液体A和B在容器按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。

其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。

YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。

图10-1 两种液体混合装置示意图1．控制要求(1)初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。

YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFM=OFF(2)启动操作合上起动开关，开始下列操作：①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。

在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。

④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。

(YV3=OFF)完成一个操作周期；⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。

(3)停止操作当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。

(4)拖动情况搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起动，自由停机。

2．设计要求(1)完成控制要求中的控制过程。

(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。

(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。

(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。

设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。

(5)编制设计使用说明书。

3．设计过程(1) I/O分配表（见表10 -1）在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。

表10-1 I/O分配表(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）图10-2 PLC的I/O接线图(3)设计梯形图程序根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。

多种液体自动混合控制程序

一、控制要求
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。

简单液体混合自动控制方案

混合自动控制方案
袁丽华（齐齐哈尔技师学院，黑龙江齐齐哈尔１６１０００）
摘要：以ＰＬＣ控制技术为中心，采用ＦＸ２Ｎ一１６ＭＲ的ＰＬＣ，论述了液体混合的软硬件设计方案和设计原理，实现两种液体混合的
４Ｘ３中限渡位开关ＳＬ２
３Ｙ２中闭继电器ＫＡ２
４Ｙ３中阅继电器ＫＡ３
５Ｘ４ｆ限渡位开关ＳＬ３
６ＸＳ热继电器ＦＲ
液位限位开关ＳＬ１一ＳＬ３。这样整个系坑总的输入点数为６个，输出点数１－２过程控制：按下起动按钮，开始下列操作：为４个。通过主电路和控制电路的连接才能完成控制系统的功能１．２．１开启电磁阀ＹＶ１，开始注入液体Ａ，至液面高度到达液面传感２．１＿３系统输入输出分配表见表１。器ＳＬ２处时，（此时ＳＬ２和ＳＬ３为ＯＮ），停止注人液体Ａ，同时开启电磁２．２系统软件没计阀ＹＶ２注入液体Ｂ，当液面升至液面传感器ＳＬ１处时，停止注入液体根据系统总体设计要求和实际晴况，选择三菱ＦＸ系列ＰＬＣ编程
Ｂ。
环境ＦＸＧＰ — ＷＩＮ — Ｃ编程软件编写程序，它不仅可以把程序下载到ＰＬＣ１．２．２停止注入液体Ｂ时，开启搅拌机，搅拌混合时间为６０Ｓ。的用户存储器中，还可以随时修改程序，同时对程序运行的晴况进行实１．２．３停ＩＥ搅拌后开启电磁阀ＹＶ３，放出混合液体，至液体高度降到时监视。根据控制要求的牦程序见图３。液面传感器ＳＬ３处后，再经５ｓ关闭ＹＶ３。具体十思路：这个程序设计是采用三菱ＰＬＣ所特有的步进指令１．２．４循环（１）、（２）、（３）工作。完成的，这种步进程序的控制特点是，按照工作过程一步一步的往下运１．３停止操作：按下停止键后，在当前循环完毕后，停止操作，回到行，典型的步进过程控制。Ｓ１步进过程，初始化过程设计。在初始状态过初始状态。程中要解决的问题有两个：—个保证容器是空的，在某些特殊情况下２ＰＬＣ控制系统设计（断电、故障等），会出现容器内有液体没有排空，只要在这步中增加一２．１硬件系统设计个排空操作（ｙｖ３接通一定时间）即可解决这一问题；第二个是步进程２．１．１ＰＬＣ的选择和配置序所需要的初始化工作。按下起动按钮ＸＯ后，开始进入工作过程：Ｓ１０依据液体混合控制系统的工艺流程，实际需要以及输入、输出变量状态液体Ａ注入过程，Ｓ１１液体Ｂ注入过程，Ｓ１２搅拌混合过程，Ｓ１３液控制特点，选择日本三菱公司生产的ＦＸ２Ｎ一１６ＭＲＰＬＣ，其输入点数６体排放过程。停止操作，为了满足一个循环的完成，停止的操作在Ｓ１３点，输出点数４点，完全能满足工艺控制要求。输入数用来实现液体过程结束时进行判断。控制系统的起动，停止及限位控制系统的运行隋况。输出点数用来控制３系统联机调试Ａ＇Ｂ液体的注入。ＰＬＣ单元配有数据通讯口，用来实现Ｐｃ机与ＰＬＣ的按照系统设计的过程，现在实验室中进行模拟操作，用ＲＳ一４２２通数据通讯。信线将程序下载到ＰＬＣ中，然后拿到现场进行实验一切正常。液体混合２．１．２控制系统的电路组成系统经调试后运行稳定，控制状态良好。如图２所示是液体混合控制系统的主电路和ＰＬＣ控制电路。主电４结论路控制的对象有一台电动机和三只电磁阀，电动机因功率较小采用直实践证明本设计采用日本三菱公司生产的小型ＰＬＣＦＸ２Ｎ一１６ＭＲ接起动控制方式，电磁阀因其通电瞬间电流较大，ＰＬＣ输出点通过中间的硬件配置和程序设计是完全可行的，在实践中取得了满意的效果。所继电器或交流接触器转换后再接电磁阀线圈。电路中采用了１０个电气设计的运料小车自动控制系统安全可靠，操作简单，维修方便，环境适元件，分别为空气断路器ＱＦ１和ＱＦ２，电磁阀门ＹＶ１～ＹＶ３，交流接触应『生强，还能随时修改程序，达到预期效果。器ＫＭ，热继电器ＦＲ，还有中间继电器ＫＡ１一ＫＡ３。其中，ＫＭ的线圈与参考文献ＰＬＣ的输出点连接，ＫＡ的线圈与ＰＬＣ的输出点连接，ＦＲ的辅助触点与【ａｌ－ｔ治臻．；ＰＬＣ项目实训～ＦＸ２Ｎ系列呻北京：高等教育出版社．ＰＬＣ的输入点连接，可以确定主电路中需要１个输人点与４个输出点。控制电路中有两个控制按钮，起动按钮ＳＢ１和停止按钮ＳＢ２；三个

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任务一
学习状态编程的基本方法
• 分析图２－１－２，当ＰＬＣ上电运行时，Ｍ８００２接通一个扫描周期的脉冲，步进程序通过ＳＥＴ指令进入初始状态Ｓ０。Ｓ０状态被ＳＴＬ指令激活后，母线已被移至步进节点之后，因此其后的触点用指令语句编写时，可直接用ＬＤ、ＬＤＩ指令。 • 当转移条件Ｘ０００为ＯＮ时，步进程序转入状态Ｓ２０执行……依此类推，当程序执行至状态Ｓ２１时，梯形图通过ＳＥＴ指令实现了向状态Ｓ０的跳转，此时也可用ＯＵＴ指令代替ＳＥＴ指令以实现不连续状态之间的跳转，见指令语句。在步进程序结束时，必须加上步进返回指令ＲＥＴ，将母线恢复至原位。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• ③当Ｙ０００接通并延时１ｓ后，通用状态Ｓ２０与Ｓ２１之间的转移条件Ｔ０的常开触点接通，步进顺控程序即从状态Ｓ２０转移到了Ｓ２１，并激活Ｓ２１。此时，通用状态Ｓ２１之后的程序运行，输出元件Ｙ００１接通，同时定时器Ｔ１开始计时。前一个状态Ｓ２０被自动复位，Ｙ０００断开、Ｔ０被自动复位。 • ④ 如此各个状态依次往下执行，直到通用状态Ｓ２４被激活，状态Ｓ２４之后的程序运行，Ｙ００４接通，同时Ｔ４延时１ｓ，达到延时时间后，Ｔ４的常开触点闭合，Ｓ２４转移到初始状态Ｓ０ห้องสมุดไป่ตู้等待下一次启动。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• 综上所述，该状态转移图（ＳＦＣ）实现了Ｙ０００～Ｙ００４流水灯的单循环控制，要实现自动循环则从状态Ｓ２４直接转移到状态Ｓ２０即可。 • 注意： • ① 在状态转移图（ＳＦＣ）中，初始状态Ｓ０～Ｓ９用双线框表示，其他状态用单线框表示；状态转移条件以短横线“＋”表示； • 图２－１－１中状态转移条件均为常开触点“Ｘ”，也可采用常闭触点，用逻辑非“Ｘ” 表示；此外，状态转移条件还可以是多个触点的不同逻辑组合。 • ② 每个状态的控制要求所起的作用以及整个控制流程都需要表达的通俗易懂、逻辑清晰、易于扩展。因此状态转移图（ＳＦＣ）十分有利于ＰＬＣ程序的维护、规格修改、故障排除等
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• 活动４：编写ＰＬＣ步进程序
• 设计步进顺控程序时，一般应根据系统控制要求，先画出状态转移图ＳＦＣ，再将状态转移图转换成梯形图程序或指令语句。 • １绘制状态转移图ＳＦＣ • 状态转移图反映了整个系统的控制流程，对于初学者而言，可先按系统的控制流程如图２－２－２所示，画出如图２－２－５所示的液体自动混合控制系统的状态转移图。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• 二、状态转移图 • 状态编程法是步进顺控程序设计的主要方法，而状态转移图（ＳＦＣ）是状态编程的重要工具。状态转移图首先将整个系统的控制过程分成若干个工作状态（Ｓｎ），然后确定各个工作状态的三个要素，即控制功能、转移条件和转移方向，再按系统控制要求的顺序连成一个整体，以实现对系统的正确控制。 • 状态转移图（ＳＦＣ）按其结构特点主要分为单流程结构、选择性分支结构和并行分支结构。即使是较复杂的步进顺控程序，往往也是由这三种结构的状态转移图按不同组合方式所形成的。因此，对于编程人员而言，首先要学会分析系统的控制要求。例如系统只要求对单纯动作进行顺序控制，用单流程就足够了；在多种输入条件和操作模式的情况下，可通过选择性分支和并行分支相结合的方式，形成多分支结构来实现复杂程序的编写。
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• ３）输入回路部分的连接。 • ① 用接插线将液体自动混合控制模块的输入部分“ＣＯＭ” （黑色插孔）端接至ＰＬＣ模块右边输入部分“ＣＯＭ” 端。输入器件一端在相应模块内部已完成连接。 • ② 将液体自动混合控制系统模块输入器件一端（绿色插孔）按照Ｉ／Ｏ分配表分别接入ＰＬＣ模块输入部分对应的输入信号。 • ４）输入回路部分的检测： • ① 检查插接线无误后，用万用表进行检测。填写表２－２－３ • ② 经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示，填写表２－２－４。
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• ５）输出回路部分接线。 • ① 电源模块“２４Ｖ＋”端接至ＰＬＣ模块输出公共端“ＣＯＭ１”； • ② 输出公共端“ＣＯＭ１”和“ＣＯＭ２”用接插线连接； • ③ 将液体自动混合控制系统模块输出器件一端（黄色插孔）按照Ｉ／Ｏ分配表分别接至ＰＬＣ模块输出部分对应的输出信号。 • ④ 将液体自动混合控制系统模块输出器件的“ＣＯＭ” 端接至电源模块“２４Ｖ－”端，构成回路。 • ６）输出回路部分检测。 • 检查插接线无误后，用万用表进行检测，填写表２－２－５。
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• 活动１：输入与输出点的分配
• 液体自动混合控制系统的输入／输出分配见表２－２－１。
• 活动２：画ＰＬＣ系统电路原理图
• 用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程序控制器实现液体自动混合控制系统的电路原理如图２－２－３所示。
• 活动３：ＰＬＣ实验模块的连接与检测
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• ④ Ｓ２２状态。当Ｓ２２状态被激活后，定时器Ｔ１开始计时，同时Ｙ０００动作，搅拌混合液体。当达到６０ｓ时间后，Ｔ１的常开触点闭合，转移条件闭合，系统自动向Ｓ２３状态转移。 • ⑤ Ｓ２３状态。当Ｓ２３状态被激活后，Ｙ００６动作，释放液体。当液位下降至ＳＬ１处时，Ｘ００４复位，开始计时２０ｓ，２０ｓ时间到后，系统自动向Ｓ２０状态转移，进入下一个循环，循环开始。 • ３编写梯形图程序 • 根据图２－２－５所示状态转移图可以方便地画出液体自动混合控制系统的梯形图程序和指令语句，如图２－２－６所示。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• ④ 在ＳＴＬ和ＲＥＴ指令之间不能使用主控ＭＣ、ＭＣＲ指令。 • ⑤ 用步进指令设计系统时，一般以系统的初始条件作为初始状态的转移条件，但若系统无初始条件，可用初始化脉冲Ｍ８００２驱动转移。 • ⑥ 为了有效编写步进程序，经常需要采用其他几种特殊辅助继电器，其主要元件编号、名称、功能和用途详见表２－１－２。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• 本节只讨论单流程状态转移图的编写方法。 • 单流程状态转移图（ＳＦＣ）的一般形式如图２－１－１所示。通过对此图的分析可知： • ① 当ＰＬＣ上电，转换开关切换至“ＲＵＮ” 运行模式时，Ｍ８００２特殊辅助继电器的常开触点立刻接通一个扫描周期的脉冲，使步进顺控程序进入初始状态Ｓ０，并激活。由于初始状态Ｓ０本身没有与其他程序所对应的功能，因此它处于系统等待状态，等待系统的启动。 • ② 当按下Ｘ０００启动按钮后，初始状态Ｓ０与通用状态Ｓ２０之间的转移条件Ｘ０００（常开触点Ｘ０００）接通，步进顺控程序即从初始状态Ｓ０转移到了通用状态Ｓ２０，并激活Ｓ２０。此时状态Ｓ２０之后的程序运行，输出元件Ｙ０００接通，同时定时器Ｔ０开始计时，前一个状态Ｓ０自动复位。
项目二
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液体自动混合控制系统
任务一学习状态编程的基本方法任务二液体自动混合控制系统的实现拓展训练１全自动洗衣机控制系统的实现拓展训练２机械手控制系统的实现
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任务一
学习状态编程的基本方法
• 活动１：状态元件基本概念和状态转移图的学习
• 一、状态元件 • 状态元件（Ｓ）不仅是三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ中重要的软元件之一，也是ＰＬＣ利用状态编程法编写ＰＬＣ步进顺控程序时必不可少的编程要素，同时也是绘制状态转移图（ＳＦＣ）的最基本的元素。因此理解状态元件（Ｓ）的基本概念尤为重要。 • 每一个状态元件（Ｓ）都代表着步进顺控程序中的一个步骤。三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ的状态元件（Ｓ）按用途主要可分为初始状态、回原点状态、通用状态、断电保持状态和信号报警状态五大类，见 • 表２－１－１。
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任务一
学习状态编程的基本方法
• 指令说明： • ① 在编写步进顺控程序时，必须使用步进节点指令ＳＴＬ激活当前状态，程序最后必须使用步进返回指令ＲＥＴ。 • ② 三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ在步进顺控程序中支持双线圈输出，即在不同状态中可以驱动同一编号的软元件的线圈（例如Ｙ、Ｍ、Ｓ、Ｔ、Ｃ），但在相邻的状态中，最好不要使用相同的定时器或计数器的线圈，以确保程序的可靠性。 • ③ 当前状态被激活后，先编写可直接输出的线圈，然后编写有条件触点才能输出的线圈，如图２－１－３所示。
• 实施本任务主要用到图２－２－４所示３个模块。
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• ＰＬＣ各实验模块的连接可参照图２－２－３所示的ＰＬＣ电路原理图。分三部分连接完成，即电源部分、输入回路部分、输出回路部分。 • １）电源部分的连接：先确保电源模块空气开关断开，ＰＬＣ模块电源按钮断开。将三线电源线的一端插于电源模块交流２２０Ｖ电源插孔，另一端插于ＰＬＣ模块左下方黑色插孔，即可完成电源部分的连接。 • ２）电源部分的检测：合上电源模块空气开关，此时电源模块指示灯供电正常。闭合ＰＬＣ模块电源按钮。通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示灯并做好记录，见表２－２－２。若ＰＬＣ供电不正常，切断电源后检查保险丝是否烧断。若需拆开模块进行检查，须在教师指导下进行。
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任务二
液体自动混合控制系统的实现
• ２状态转移图ＳＦＣ说明 • ① Ｓ０状态。在ＰＬＣ运行的第一个扫描周期内，Ｍ８００２接通（转移条件成立），转移并激活Ｓ０状态，此时定时器Ｔ０开始计时２０ｓ，Ｙ００６动作放液。时间到后，Ｔ０常闭触点断开，Ｙ００６断开，停止放液。若Ｘ０００动作，系统自动向Ｓ２０状态转移。 • ② Ｓ２０状态。当Ｓ２０状态被激活后，Ｙ００４动作，即Ａ液体流入容器。待液位上升至ＳＬ２处时，Ｘ００３动作，系统自动向Ｓ２１状态转移。 • ③ Ｓ２１状态。当Ｓ２１状态被激活后，Ｙ００５动作，即Ｂ液体流入容器。待液位上升至ＳＬ３处时，Ｘ００２动作，系统向Ｓ２２状态转移。