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1、內(nèi)容摘要液體混合裝置在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要的角色，保障液體混合裝置安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，并提高該系統(tǒng)的自動化水平是本次設(shè)計的首要目標(biāo)。隨著PLC技術(shù)的日趨完善以及PLC在實(shí)際工程自動化控制領(lǐng)域中所表現(xiàn)出來的高可靠性、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，其在自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。將PLC應(yīng)用于工業(yè)混合攪拌設(shè)備，使得攪拌過程實(shí)現(xiàn)了自動化控制、并且提升了攪拌設(shè)備工作的穩(wěn)定性，為攪拌機(jī)械可靠、安全、有序的工作提供了強(qiáng)有力的保障。本文所介紹的兩種液體混合裝置的PLC控制程序可進(jìn)行連續(xù)自動循環(huán)工作，在設(shè)計的過程中充分進(jìn)行了設(shè)備運(yùn)行的可靠性分析，并輔助以高分辨率的光電液位傳感器嚴(yán)格控制所注入的兩種液體的比例，嚴(yán)

2、格保證混合溶液的質(zhì)量，為后續(xù)工序的進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。同時，PLC所具有的高穩(wěn)定性和高可靠性可確保該裝置長期連續(xù)運(yùn)行，減少了線路檢修和維護(hù)的時間，大大提高了生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：可編程序控制器PLC；液體混合裝置；自動化控制目 錄第1章 前 言11.1設(shè)計內(nèi)容11.2 控制要求1第2章 總體方案設(shè)計32.1 總體方案論證32.2 系統(tǒng)硬件配置42.3系統(tǒng)可靠性設(shè)計6第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計73.1 主電路的設(shè)計73.2 確定I/O數(shù)量，選擇PLC類型73.2.1 I/O數(shù)量的確定73.2.2 PLC類型的選擇73.3 I/O點(diǎn)的分配與編號83.4控制流程圖83.5元器件明細(xì)表103.6 I/O接

3、線圖103.7 控制程序梯形圖113.8 控制程序語句表133.9 程序調(diào)試15結(jié) 論19設(shè)計總結(jié)20謝 辭21參考文獻(xiàn)2223第1章 前言1.1設(shè)計內(nèi)容利用西門子PLC的S7-200系列設(shè)計兩種液體混合裝置控制系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)之前將容器中的液體放空，按動啟動按鈕SB1后，電磁閥YV1通電打開，液體A流入容器。當(dāng)液位高度達(dá)到I時，液位傳感器I接通，此時電磁閥YV1斷電關(guān)閉，而電磁閥YV2通電打開，液體B流入容器。當(dāng)液位達(dá)到H時，液位傳感器H接通，這時電磁閥YV2斷電關(guān)閉，同時啟動電動機(jī)M攪拌。1分鐘后電動機(jī)M停止攪拌，這時電磁閥YV3通電打開，放出混合液去下道工序。當(dāng)液位高度下降到L后，再延時2s

4、電磁閥YV3斷電關(guān)閉，并同時開始新的周期。需要完成的內(nèi)容有：編寫輸入輸出對照表,包括信號名稱、外部元件號、內(nèi)部繼電器號；繪制PLC外部接線圖；繪制功能流程圖；編寫、調(diào)試梯形圖或語序表。1.2控制要求該溶液混合裝置的結(jié)構(gòu)簡圖如圖3-1所示，該裝置有三個液位傳感器：L為低液位傳感器，I為中液位傳感器，H為高液位傳感器。當(dāng)液位到達(dá)某傳感器的位置時，該傳感器就會發(fā)出ON信號，若低于傳感器位置時，傳感器就變?yōu)镺FF狀態(tài)。圖1-1 溶液混合裝置結(jié)構(gòu)圖該系統(tǒng)有三個電磁閥：YV1為注入A液體電磁閥，YV2為注入B液體電磁閥，YV3為混合液體輸出電磁閥，當(dāng)電磁閥為ON狀態(tài)時，閥門打開；為OFF狀態(tài)時，閥門就關(guān)閉

5、，通過閥門的開和閉來實(shí)現(xiàn)液體的流入和流出。M為攪拌電動機(jī)，當(dāng)繼電器線圈KM得電時，攪拌電動機(jī)運(yùn)行；當(dāng)繼電器線圈KM失電時，攪拌電動機(jī)停止工作。該系統(tǒng)的初始狀態(tài)為：起動攪拌器之前，容器是空的，各閥門關(guān)閉，液位傳感器L、液位傳感器I、液位傳感器H均為OFF狀態(tài)，攪拌電動機(jī)M也處于OFF狀態(tài)。操作工藝：攪拌器開始工作時，先按下起動按鈕，閥門YV1打開，開始向容器里注入液體A，當(dāng)液面到達(dá)傳感器L時，傳感器L狀態(tài)變?yōu)镺N、A液體繼續(xù)注入，直到液面到達(dá)I時，傳感器I狀態(tài)變?yōu)镺N，使電磁閥YV1斷電，同時電磁閥YV2通電打開，即關(guān)閉閥門YV1，停止注入A液體，同時打開閥門YV2，開始注入B液體，當(dāng)液面到達(dá)液

6、位H時，關(guān)閉電磁閥YV2，停止注入B液體,同時啟動攪拌電動機(jī)M，電機(jī)開始攪拌1min后，液體均勻，電動機(jī)停止攪拌，打開電磁閥YV3，放出混合液體。當(dāng)液面低于液位傳感器L時，再過2S，待容器中的混合液體全部放空后，關(guān)閉電磁閥YV3，同時自動開始新的循環(huán)周期。若在工作中按下停止按鈕。攪拌器不會立即停止工作，只有當(dāng)混合攪拌操作結(jié)束后才能停止工作，即停在初始狀態(tài)。第2章 總體方案設(shè)計2.1 總體方案論證本設(shè)計要求完成兩種溶液混合裝置的自動控制，目前在自動化控制領(lǐng)域常用的控制方式主要有：繼電器-接觸器控制系統(tǒng)、可編程序控制器控制、總線式工業(yè)控制機(jī)控制、分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制。對于兩種溶液混合裝

7、置的自動控制系統(tǒng)初步選定采用繼電器-接觸器控制和可編程序控制器控制?？删幊绦蚩刂破髋c繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別：繼電器-接觸器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，使得設(shè)備連線復(fù)雜，且觸點(diǎn)時開時閉時容易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差?？删幊绦蚩刂破鞯奶菪螆D與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似，主要原因是其大致上沿用了繼電器控制的電路元件和符號和術(shù)語，僅個別之處有些不同，同時信號的輸入/輸出形式及控制功能基本上也相同。但是可編程序控制器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)又有根本的不同之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1控制邏輯繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，并利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及時間繼電

8、器等組合成控制邏輯，接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想改變或增加功能都很困難。另外，繼電器觸點(diǎn)有限，每個繼電器只有4-8對觸點(diǎn)，因此其靈活性和可擴(kuò)展性都很差。而PLC采用存儲器邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要想改變控制邏輯，只需改變程序即可，因此PLC常稱為“軟接線”，其靈活性和擴(kuò)展性都很好。2工作方式電源接通時，繼電器控制線路中的各繼電器同時都處于受制狀態(tài)，即該吸合的都應(yīng)吸合，不該吸合的都因某種條件限制不能吸合，因此它屬于并行工作方式。而在PLC的控制邏輯中，各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描過程中，各種邏輯、數(shù)值輸出的結(jié)果都是按照在程序中的先后順序計算得出的，

9、因此它屬于串行工作方式。3可靠性和可維護(hù)性繼電器控制邏輯使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線也多，且觸點(diǎn)在開閉時會受到電弧的損害，并且有機(jī)械磨損，壽命短，因此其可靠性和可維護(hù)性差。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，其體積小、壽命長、可靠性高。PLC還配有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員；還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。4控制速度繼電器控制邏輯依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，觸點(diǎn)開閉動作時間一般在幾十毫秒數(shù)量級。另外，機(jī)械觸點(diǎn)還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，屬于無觸點(diǎn)控制，速度極快

10、，一般一條指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級，且不會出現(xiàn)抖動。5定時控制繼電器控制邏輯利用時間繼電器進(jìn)行時間控制。一般來說，時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄，容易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難等問題。而PLC使用半導(dǎo)體集成電路作為定時器，時基脈沖由晶振產(chǎn)生，精度相當(dāng)高，且定時時間不受環(huán)境的影響，定時范圍最小可為0.001S，最長幾乎沒有限制，用戶可以根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時值，然后由軟件來控制定時時間。6設(shè)計和施工使用繼電器控制邏輯完成一項(xiàng)控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長，而且修改困難。工程越大，其弊端越突出。而PLC完成一項(xiàng)控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制

11、邏輯的設(shè)計可以同時進(jìn)行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。從以上幾個方面的比較可知，PLC在性能上比繼電器-接觸器控制系統(tǒng)優(yōu)異，特別是其可靠性、通用性強(qiáng)、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、使用維護(hù)方便。并且近年來隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC的成本在不斷下降。綜合考慮以上各種因素，對兩種溶液的混合裝置的自動化控制選用PLC控制系統(tǒng)。2.2 系統(tǒng)硬件配置本溶液混合裝置控制系統(tǒng)主要硬件為S7200系列PLC。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，對每個程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符號后又返

12、回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。一個掃描周期分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段。該系統(tǒng)的工作過程為：當(dāng)按下啟動按鈕后，各控制信號的狀態(tài)在PLC的輸入采樣階段被存入PLC內(nèi)部的I區(qū)，然后PLC逐條執(zhí)行程序，在輸出刷新階段將I區(qū)的狀態(tài)輸出到Q區(qū)，Q區(qū)的狀態(tài)控制各繼電器線圈，進(jìn)而控制各電磁閥和攪拌電動機(jī)的工作。如圖2-1為該硬件配置示意圖。本次課程設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計能將兩種液體自動混合成的控制裝置，兩種液體分別命名為液體A和液體B?；镜挠布M成如表2-1。表2-1 設(shè)計硬件選擇名稱型號數(shù)量微型計算機(jī)專用計算機(jī)1臺PLC主機(jī)單元西門子S7-200系列1臺兩種液體自動

13、混合單元配套1臺通信電纜配套若干液體混合控制裝置控制的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖如圖2-1所示，此面板中，液面?zhèn)鞲衅饔免o子開關(guān)來模擬，啟動、停止用動合按鈕來實(shí)現(xiàn)，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開與關(guān)閉以及攪勻電機(jī)的運(yùn)行與停轉(zhuǎn)用發(fā)光二極管的點(diǎn)亮與熄滅來模擬。如圖2-2為攪拌機(jī)的立體及2-3液體混合控制裝置。啟動按鈕輸入接口輸出接口YV1電磁閥停止按鈕PLC控制器YV2電磁閥L液位傳感器YV3電磁閥I液位傳感器電動機(jī)MH液位傳感器圖2-1 系統(tǒng)組成框圖圖2-2攪拌機(jī)的立體示意圖 圖2-3 液體混合控制裝置2.3系統(tǒng)可靠性設(shè)計PLC本身具有體積小、壽命長、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。此外，PLC還配有自檢和監(jiān)督功能

14、，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員；還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。在本設(shè)計中，除了充分利用PLC自身的高可靠性外，在控制程序編制方面也充分考慮提高系統(tǒng)的可靠性，并提出了以下可靠性要求：（1）在溶液混合裝置工作的過程中，按下停止按鈕后，必須完成一個完整的循環(huán)才能停車。（2）在溶液混合裝置工作的過程中，再次按下啟動按鈕該裝置不會再次啟動，必須按下停止按鈕后，才能再次啟動。（3）若PLC在工作過程中突然斷電，各被控對象不會自行動作。第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計3.1 攪拌電動主電路的設(shè)計圖3-1為該液體混合裝置的攪拌電動機(jī)的主電路，根據(jù)設(shè)計要求該液體混合裝置的主

15、電路需要實(shí)現(xiàn)讓攪拌電動機(jī)安全可靠的工作。在主電路中各元器件的功能為：選用組合開關(guān)作為電源的引入開關(guān)，采用熔斷器用作短路保護(hù)，用接觸器作為欠壓和零壓保護(hù)，用熱繼電器作為過載保護(hù)。圖3-1 攪拌電動機(jī)主電路圖3.2 確定I/O數(shù)量，選擇PLC類型3.2.1 I/O數(shù)量的確定在該控制系統(tǒng)中，輸入信號有：啟動按鈕輸入信號、停止按鈕輸入信號、液位傳感器L輸入信號、液位傳感器I輸入信號、液位傳感器H輸入信號；輸出信號有：注入A液體信號、注入B液體信號、混合溶液釋放信號、電動機(jī)驅(qū)動信號。所以，該控制系統(tǒng)共有5個輸入信號，4個輸出信號。3.2.2 PLC類型的選擇由I/O點(diǎn)數(shù)的多少可將PLC分成小型PLC、中

16、型PLC和大型PLC。PLC按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和模塊式兩種。整體式PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價格低等優(yōu)點(diǎn)。一般小型或超小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)。各模塊做成插件式并組裝在一個具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸并帶有若干插槽的機(jī)架內(nèi)。模塊式PLC配置靈活，裝配和維修方便，易于擴(kuò)展。一般大中型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸入輸出點(diǎn)的數(shù)量以及對該溶液混合裝置控制系統(tǒng)的要求，并為以后擴(kuò)展改造方便，該系統(tǒng)適宜于選擇小型、整體式PLC，主機(jī)選擇西門子S7200系列CPU222 8DI/6DO。3.3 I/O點(diǎn)地址的分配I/O信號在PLC接線端子上的地址分配是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。只有分配I/O點(diǎn)地址以后才可以

17、進(jìn)行編程；對控制柜及PLC的外圍來說，只有I/O點(diǎn)地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖，所以只有準(zhǔn)確、合理的進(jìn)行I/O地址的分配與編號，才方便進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計圖，表3-1所示為該控制系統(tǒng)的I/O分配表。表3-1 I/O分配表控制信號信號名稱元件名稱元件符號地址編碼輸入信號啟動信號常開按鈕SB1I0.0停止信號常開按鈕SB2I0.1L液位檢測信號光電檢測開關(guān)SQ1I0.2I液位檢測信號光電檢測開關(guān)SQ2I0.3H液位檢測信號光電檢測開關(guān)SQ3I0.4輸出信號電動機(jī)驅(qū)動信號線圈KMKMQ0.0注入A液體信號電磁閥YV1YV1Q0.1注入B液體信號電磁閥YV2YV2Q0.2釋放混合液信號電磁閥YV3YV

18、3Q0.33.4 控制流程圖控制流程圖可以讓設(shè)計人員清楚、明了的認(rèn)清該系統(tǒng)的工作過程。該溶液混合裝置的工作流程如圖3-2所示，此溶液混合裝置屬于典型的順序控制。是否到達(dá)液位H電磁閥YV1關(guān)閉， 電磁閥YV2通電打開，注入B液體是否到達(dá)液位I電磁閥YV1通電打開，注入A液體啟動液位降到L電動機(jī)M停轉(zhuǎn)，打開電磁閥YV3釋放混合液體1min定時時間到關(guān)閉電磁閥YV2，電動機(jī)M開始攪拌是否到達(dá)液位H電磁閥YV1關(guān)閉， 電磁閥YV2通電打開，注入B液體是否到達(dá)液位I電磁閥YV1通電打開，注入A液體啟動延時2S，關(guān)閉電磁閥YV3液位降到L?電動機(jī)M停轉(zhuǎn)，打開電磁閥YV3釋放混合液體1min定時時間到？關(guān)閉

19、電磁閥YV2，電動機(jī)M開始攪拌是否到達(dá)液位H？電磁閥YV1關(guān)閉， 電磁閥YV2通電打開，注入B液體是否到達(dá)液位I？電磁閥YV1通電打開，注入A液體啟動否是否是否是否是圖3-2 控制流程圖3.5 元器件明細(xì)表元器件明細(xì)表列出了電氣系統(tǒng)所用的電器元件的名稱、文字符號和數(shù)目，方便施工人員進(jìn)行元器件的采購。表3-2為元器件明細(xì)表包含了元器的詳細(xì)信息。表3-2 元器件明細(xì)表名 稱文字符號數(shù)量常開按鈕SB2組合開關(guān)QS1光電液位傳感器SQ3電磁閥YV3交流接觸器KM1熱繼電器FR1熔斷器FU43.6 I/O接線圖I/O接線圖是進(jìn)行施工接線的主要技術(shù)文件，圖3-3所示為該溶液混合裝置控制系統(tǒng)的I/O接線圖。

20、v圖3-3 I/O接線圖3.7 控制程序設(shè)計在可編程控制器中有多種程序設(shè)計語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設(shè)計語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。梯形圖程序設(shè)計語言是最常用的一種程序設(shè)計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯

21、形圖由觸點(diǎn)、線圈和應(yīng)用指令等組成。觸點(diǎn)代表邏輯輸入條件。CPU運(yùn)行掃描到觸點(diǎn)符號時，便轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)位指定的存儲器位訪問（即CPU對存儲器的讀操作）。在用戶程序中常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)可以使用無數(shù)多次。線圈通常代表邏輯輸出結(jié)果和輸出標(biāo)志位，當(dāng)線圈左側(cè)接點(diǎn)組成的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”時，“能流”可以到達(dá)線圈，使得線圈得電動作，則CPU將線圈的位地址指定的存儲器的位置為“1”，邏輯運(yùn)算結(jié)果為“0”時，線圈斷電，存儲器的位置為“0”。STEP7-Micro/WIN32軟件是西門子S7-200PLC的開發(fā)工具，主要用于開發(fā)程序，也可用于實(shí)時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。以下為用STEP7-Micro/WIN32軟件編制

22、的該控制系統(tǒng)的程序梯形圖。圖3-4 梯形圖梯形圖分析：1.初始狀態(tài) 當(dāng)裝置投入運(yùn)行時，進(jìn)液閥QO.1、QO.2關(guān)閉，出液閥QO.3 打開10秒將容器中的殘存液體放空后關(guān)閉。2.啟動操作 按下啟動按鈕SB1，液體裝置開始按以下順序工作：進(jìn)液閥QO.1打開，A液體流入容器，液位上升。當(dāng)液位上升到I處時，進(jìn)液閥QO.1關(guān)閉，A液體停止流入，同時打開進(jìn)液閥QO.2，B液體開始流入容器。當(dāng)液位上升到H處，進(jìn)液閥QO.2關(guān)閉，B液體停止流入，同時攪拌電動機(jī)開始工作。當(dāng)攪拌電機(jī)定時攪拌1min后制動停止攪拌，同時QO.3打開，開始放液，液位開始下降。當(dāng)液位不能下降到L處時，開始計時2秒后關(guān)閉放液閥QO.3，

23、自動開始下一個循環(huán)。3.停止操作 工作中，若按下停止按鈕SB2，待整個循環(huán)進(jìn)行到結(jié)束，即待灌內(nèi)液體排完，切斷YV3，不再接通YV1，停止YV1，停止工作。3.8 控制程序語句表指令表編程語言類似于計算機(jī)中的助記符匯編語言，它是可編程控制器最基礎(chǔ)的編程語言。所謂指令表編程，是用一個或幾個容易記憶的字符來代表可編程控制器的某種操作功能，具體指令的說明可查閱參考文獻(xiàn)1。語句表通常和梯形圖配合使用，互為補(bǔ)充。將該控制系統(tǒng)的梯形圖轉(zhuǎn)化為語句表如下所示：Network 1 LD I0.0O M0.0AN I0.1= M0.0Network 2 LD I0.0O Q0.1O T38AN Q0.2AN Q0.

24、0AN I0.1= Q0.1Network 3 LD I0.3O Q0.2AN Q0.0A M0.0AN Q0.4= Q0.2Network 4 LD I0.4O Q0.0AN Q0.3A M0.0= Q0.0Network 5 LD Q0.0TON T37,+600Network 6 LD T37O Q0.3AN T38A M0.0= Q0.3Network 7 LDN I0.2O M0.1AN T38A Q0.3A M0.0= M0.1Network 8 LD M0.1TON T38,+20END3.9 程序調(diào)試程序調(diào)試有模擬器調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試等方法，根據(jù)課程設(shè)計要求并結(jié)合實(shí)際情況使用了ST

25、EP7-Micro/WIN模擬器進(jìn)行了本程序的調(diào)試。西門子S7200的仿真軟件Simulation1.2版是從西班牙原版1.2直接漢化過來的，支持TD200仿真界面和增減計數(shù)器等多種指令。調(diào)試方法如下： 1.將在Step7MicroWin中編譯正確的程序在文件菜單中導(dǎo)出為AWL文件；2.打開仿真軟件，點(diǎn)“配置”-“CPU型號”，然后選擇CPU 222；3.點(diǎn)“程序”-“載入程序”； 4.選擇Step7MicroWin的版本； 5.將先前導(dǎo)出的AWL文件打開；6.點(diǎn)“PLC”-“運(yùn)行”，開始調(diào)試程序；程序具體運(yùn)行情況如下：1按下啟動按鈕SB1，I0.0為1，輸出Q0.1線圈得電，電磁閥YV1通電

26、打開，開始注入A液體，如圖3-5程序調(diào)試圖a所示。2到達(dá)最低液位L時，I0.1為1，繼續(xù)注入A液體。3到達(dá)中液位I時，如圖3-6程序調(diào)試圖b所示，I0.2為1，電磁閥YV1斷電關(guān)閉，輸出Q0.2線圈得電，電磁閥YV2通電打開，開始注入B液體。4到達(dá)高液位H時，如圖3-7程序調(diào)試圖c所示，I0.3為1，電磁閥YV2斷電關(guān)閉，輸出Q0.0線圈得電，電動機(jī)M開始工作，開始攪拌液體。51分鐘攪拌時間到，如圖3-8程序調(diào)試圖d所示，電動機(jī)M停止工作，同時Q0.3線圈得電，電磁閥YV3通電打開，開始釋放混合液體。6如圖3-9程序調(diào)試圖e所示,延時2秒后，待整個攪拌過程完成后，該溶液混合裝置才停止工作。72

27、秒后程序自動循環(huán)。圖3-5 程序調(diào)試圖a圖3-6 程序調(diào)試圖b圖3-7 程序調(diào)試圖c圖3-8 程序調(diào)試圖d圖3-9 程序調(diào)試圖e結(jié) 論本液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)課題所規(guī)定的控制要求：按動啟動按鈕SB1后，電磁閥YV1通電打開，液體A流入容器。當(dāng)液位高度達(dá)到I時，液位傳感器I接通，此時電磁閥YV1斷電關(guān)閉，而電磁閥YV2通電打開，液體B流入容器。當(dāng)液位達(dá)到H時，液位傳感器H接通，這時電磁閥YV2斷電關(guān)閉，同時啟動電動機(jī)M攪拌。1分鐘后電動機(jī)M停止攪拌，這時電磁閥YV3通電打開，放出混合液去下道工序。當(dāng)液位高度下降到L后，再延時2S使電磁閥YV3斷電關(guān)閉，并自動開始新的周期。該控制系統(tǒng)

28、的突出優(yōu)點(diǎn)是在溶液混合裝置工作的過程中，按下停止按鈕后，該裝置不會立即停止工作，必須待完成一個完整的循環(huán)后才能停車。這樣的設(shè)計可以保證容器中兩種液體嚴(yán)格按照確定的比例進(jìn)行混合，為下道工序提供高質(zhì)量的混合溶液。雖然在PLC的選型及應(yīng)用程序的編制方面已充分考慮了系統(tǒng)工作的可靠性，以確保系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定高效率地工作。但在實(shí)際的設(shè)計過程中，由于缺乏實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)，可能沒有完全預(yù)測到在實(shí)際生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，所以該系統(tǒng)的梯形圖的編制還要根據(jù)實(shí)際的工況進(jìn)行調(diào)整和完善。設(shè)計總結(jié)每一次都非常珍惜大學(xué)期間為數(shù)不多的課程設(shè)計，這是將理論應(yīng)用于實(shí)踐的最好平臺。這次的機(jī)電傳動與控制課程設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計前的最后

29、一次課程設(shè)計，通過這次課程設(shè)計為即將到來的畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行一次練兵，積累了經(jīng)驗(yàn)，所以這次課程設(shè)計具有的意義更重大。通過這次實(shí)踐，我對機(jī)電傳動與控制這門課程有了更深層次的理解。為了高質(zhì)量的完成這次課程設(shè)計，我認(rèn)真的復(fù)習(xí)了課本中的電動機(jī)結(jié)構(gòu)、類型與工作原理以及繼電器接觸器控制和PLC控制這些內(nèi)容。掌握了一些常用的繼電器接觸器控制電路，更深層次的了解了PLC的循環(huán)掃描工作方式：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。PLC在現(xiàn)代自動化控制領(lǐng)域中所占的比重越來越大，這次的設(shè)計過程與經(jīng)驗(yàn)為自己以后獨(dú)立進(jìn)行相似自動化控制工程提供了依據(jù)，也將幫助自己在以后的設(shè)計過程中少走彎路。我覺得沒有什么是唾手可得的，只有經(jīng)歷辛勤的汗

30、水，才能讓知識綻放出美麗的花朵。王老師的指導(dǎo)當(dāng)然也是一個不可忽視的方面，讓我明白了自己的不足，并馬上改正，也讓我能更好的獨(dú)自完成自己的設(shè)計。此次機(jī)電傳動控制課程設(shè)計是非常難得的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會，通過這次對“課題十七 兩種液體自動混合裝置的PLC控制”的設(shè)計使我擺脫了單純理論學(xué)習(xí)的狀態(tài)，和眼高手低的毛病。通過本次PLC的課程設(shè)計，使我了解到PLC的重要性。機(jī)電傳動控制是一門極其重要的課程，它綜合了計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)。在當(dāng)今由機(jī)械化向自動化，信息化飛速發(fā)展的社會，尤其是PLC技術(shù)越來越受人們廣泛應(yīng)用。因此學(xué)會和運(yùn)用PLC，將對我們以后踏上工作崗位有極其重要的幫助，在此次設(shè)

31、計中，我們遇到了許多困難，通過對自身的查找，我找出幾點(diǎn)不足之處：1.不會利用查翻資料。在理論課學(xué)習(xí)過程中，老師曾經(jīng)給過我們很多關(guān)于PLC的參考資料，而我沒有去充分利用。在老師的提示下，我才如獲至寶。2.學(xué)習(xí)認(rèn)真程度不夠，基礎(chǔ)相對薄弱。最后通過本次課程設(shè)計，使我了解了PLC控制技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位。因此，學(xué)好這門課程很重要，學(xué)會學(xué)習(xí)更重要。謝 辭在求知的路途上并不會一帆風(fēng)順，常會遇到令人困惑的問題。老師是我們成長路上的拐杖，在求知的路上他對我們太重要了。在這次課程設(shè)計中，我對這句話有了更理性的認(rèn)識。首先，我要感謝我的課程設(shè)計指導(dǎo)老師王宗才老師。為了能夠順利的完成這次課程設(shè)計，王老

32、師在平時的課堂上總是給我們講解課程設(shè)計的內(nèi)容，終于在開始課程設(shè)計前讓我儲備了足夠的專業(yè)理論知識?！皣?yán)師出高徒”，“沒有壓力就沒有動力”，在設(shè)計過程中，老師每天都會親臨設(shè)計教室督促大家、鞭策大家努力認(rèn)真的按照進(jìn)度完成課程設(shè)計所規(guī)定的內(nèi)容。本課題在設(shè)計過程中王老師多次詢問設(shè)計進(jìn)程，并對我進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，引導(dǎo)我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。王老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，必將對我以后工作態(tài)度的培養(yǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在課程設(shè)計過程中王老師指出了我的不足之處，同時又給我提出了許多寶貴的意見。正是由于老師的精心指導(dǎo)，我才能順利完成這次課程設(shè)計，所以，要再次說一聲：王老師，您辛苦了！最

33、讓我感動的是學(xué)校圖書館的系統(tǒng)出了問題，同學(xué)們不能借閱參考書籍，為了能讓大家順利完成課程設(shè)計，他親自跑到學(xué)?？偛坎樵儓D書館系統(tǒng)的維修情況。王老師真是盡職盡責(zé)！此外，還要感謝自己的同組同學(xué)，在課程設(shè)計中遇到困難時大家互相討論、相互幫助的場景依舊浮現(xiàn)在我的腦海里，你們讓我明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在解決難題的同時更增進(jìn)了同學(xué)們間的友誼。參考文獻(xiàn)1 王宗才.機(jī)電傳動與控制.北京：電子工業(yè)出版社，2011.62 鄧星鐘.機(jī)電傳動控制.武漢：華中科技大學(xué)出版社，20073 周宏甫.機(jī)電傳動控制.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20064 羅宇航.流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計.西安：電子科技大學(xué)出版社，2006.125 柴瑞娟，陳海霞.西門子編程技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.86 陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，20107 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京：航空航天大學(xué)出版社，2008