唐俊華電氣控制與PLC__液體混合裝置控制1 - 副本 - 副本

1、 課程設計說明書 基于軟PLC的液體混合控制系統(tǒng)設計 院 、 部： 電氣與信息工程學院 學生姓名： 唐俊華 指導教師： 戴佳陽 職稱 助教 專 業(yè)： 電氣自動化與控制 班 級： 電氣1201 完成時間： 2014年12月 目錄1 概述 2 1.1引言 2 1.2設計任務及要求 32 確定控制方案及說明 53 控制系統(tǒng)的硬件設計 6 3.1 PLC I/0接線圖設計 6 3.2 PLC輸入輸出接線 64 控制系統(tǒng)軟件設計及說明 7 4.1梯形圖程序的總體結構圖設計 7 4.2語句表程序設計 105 程序的調試 136 總結 14 附錄 15 1 概述1.1 引言所謂軟PLC，實際就是在PC機的平

2、臺上，在Windows操作環(huán)境下，用軟件來實現(xiàn)PLC的功能，也就是說，軟PLC是一種基于PC機開發(fā)結構的控制系統(tǒng)，它具有硬PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟件技術可以將標準的工業(yè)PC轉換全功能的PLC過程控制器。軟PLC綜合了計算機和PLC的開關量控制、模擬量控制、數學運算、數值處理、網絡通信等功能，通過一個多任務控制內核，提供強大的指令集、快速而準確的掃描周期，可靠的操作和可連接各種I/O系統(tǒng)及網絡的開放式結構。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為

3、微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。世界上生產可編程控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。S7-200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能價格比。1.2 設計任務及要求本系統(tǒng)為兩種

4、液體混合裝置，SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液體A、B閥門與混合液體閥門由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪動電機?？刂埔笕缦拢喊聪聠影粹oSB1，裝置投入運行時，液體A、B閥門關閉，混合液體閥門打開20秒將容器放空后關閉：液體A閥門打開，液體A流入容器。當液面到達SL2時，SL2接通，關閉液體A閥門，打開液體B閥門。液面到達SL1時，關閉液體B閥門，攪動電機開始攪動。攪動電機工作6秒后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當液面下降到SL3時，SL3由接通變?yōu)閿嚅_，再過5秒后，容器放空，混合液閥門關閉，開始下一周期。停止操作:當前的液體混合操作完畢后。按下停止按鈕SB1

5、，停止操作。設計任務及要求1.設計和繪制電氣控制原理圖或PC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。2.選擇電氣元件，編制電氣元件明細表。3.設計操作面板電器元件布置圖。4.上機調試程序5.編寫設計說明書。1.所選控制方案應合理，所設計的控制系統(tǒng)應能夠滿足控制對象的工藝要求，并且技術先進，安全可靠，操作方便。2.所繪制的設計圖紙符合國家標準局頒布的GB472884電氣圖用圖形符號、GB698887電氣制圖和GB715987電氣技術中的文字符號制定通則的有關規(guī)定。3.所編寫的設計說明書應語句通順，用詞準確，層次清楚，條理分明，重點突出，篇幅不少于7000字。4.動作順序和要求有PLC

6、設計控制系統(tǒng)2 確定控制方案及說明 本設計以兩種液體的混合控制為例，其要求是將兩種液體按一定比例混合，在電動機攪拌后要達到一定的溫度才能將混合的液體輸出容器。并形成循環(huán)狀態(tài)，在按停止按扭后依然要完成本次混合才能結束。 液體混合系統(tǒng)的控制設計考慮到其動作的連續(xù)性以及各個被控設備動作之間的相互關聯(lián)性，針對不同的工作狀態(tài)，進行相應的動作控制輸出，從而實現(xiàn)液體混合系統(tǒng)從第一種液體加入到混合完成輸出的這樣一個周期控制工作的程序實現(xiàn)。設計以液體混合控制系統(tǒng)為中心,從控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、軟件選用到系統(tǒng)的設計過程（包括設計方案、設計流程、設計要求、梯形圖設計、外部連接通信等）,旨在對其中的設計及制作過程做

7、簡單的介紹和說明。 設計采用OMRON公司的CPM2AH型（CPM2AH型號所用CPU單元為CPM2AH-20CDR-A CPU，CPM2AH-20CDR-A CPU 單元為20點I/O，12 點輸入，8 點輸出）PLC去實現(xiàn)設計要求。 3 控制系統(tǒng)的硬件設計3.1 PLC I/O接線圖設計3.2 PLC輸入輸出接線符號地址作用SBI0.0啟動開關SL1I0.1上液面?zhèn)鞲衅鱏L2I0.2中液面?zhèn)鞲衅鱏L3I0.3下液面?zhèn)鞲衅?YV1Q0.0液體A閥門YV2Q0.1液體B閥門YV3Q0.2混合液體閥門YKMQ0.3攪拌4 控制系統(tǒng)軟件設計4.1梯形圖程序的總體結構圖設計 液體混合裝置控制系統(tǒng)的梯

8、形圖4.2 語句表程序設計語句表程序 LD I0.0O M1.0A I0.4= M1.0Network 2 LD M0.6A T39AN M1.0O M0.0O SM0.1AN M0.1= M0.0Network 3 LD M0.0A I0.0LD M0.6A M1.0A T39OLDO M0.1AN M0.2= M0.1TON T37, 20Network 4 LD M0.1A T37O M0.2AN M0.3= M0.2= Q0.0Network 5 LD M0.2A I0.2O M0.3AN M0.4= M0.3= Q0.1Network 6 LD M0.3A I0.1O M0.4AN

9、M0.5= M0.4= Q0.3TON T38, 60Network 7 LD M0.4A T38O M0.5AN M0.6= M0.5Network 8 LD M0.5AN I0.3AN M0.0AN M0.1O M0.6= M0.6TON T38, 60Network 9 LD M0.1O M0.5O M0.6 5 程序的調試這個課題在調試當中還是比較成功的，沒有遇到太大的問題。有小的問題也在同學和老師的幫助下迅速的弄好。在這之中有些知識點掌握的不是很牢固。因此，在此其中鬧了些問題。比如，在實驗過程中，我按下啟動按鈕SB1,裝置投入運行，A、B閥門關閉，混合液體閥門打開20秒將容器防控后關

10、閉。但液體A閥門打開。A卻不流入容器。但在自己翻閱書本，上網查詢及尋問同學之后都一一得以解決。另外，由于實驗設計比較簡單，電路圖設計的并不是非常完美，用的器件少，因而，并不能很好的保證所要的理想結果?？偠灾{試的結果還是比較順利。 6 總結在戴佳陽老師耐心的指導下，經歷反復查閱資料，詢問同學，我終于完成了這次課程設計。本次的設計使我從中學到了很多東西，不管是將我所學到的知識運用到我以后的工作中去，還是通過一些學習手段更好的完善知識，總的來說，我受益匪淺。本次課程設計，在老師的指導下，我們先根據其主電路圖詳加分析，畫出起順序功能圖，再根據順序圖畫程序圖。在其當中我們還要畫出I/O接線圖及操作面板布置圖。因此，我在書上看了23遍才把所有的圖搞好，再根據老師給我們的要求好好的排版，就很快把課程設計的任務完成好了，由于本課題比較簡單，我沒有設計自動還原程序和信號顯示與故障報警程序。此次液體混合裝置的設計給我奠定了一個實踐基礎，我會在以后的學習當中把我學到的用到我們現(xiàn)實的生活中去，學以致用，方能見成效。沒有什么是唾手可得的，只有經歷辛勤的汗水，才能讓知識綻放出美麗的花朵。劉老師的指導當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。也讓我能更好的獨自完成自己的設