用PLC實(shí)現(xiàn)多種液體自動混合控制

1、用PLC實(shí)現(xiàn)多種液體自動混合控制近年來PLC在處理速度、控制功能、通信能力以及控制 領(lǐng)域等方面都不斷有新突破，因此當(dāng)今PLC是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的新型工業(yè)控制裝置，它具 有可靠性高，編程方便、環(huán)境要求低、體積小、重量輕、功 耗低等特點(diǎn)，是一種專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)及過程控制的數(shù)字運(yùn) 算操作的電子系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。PLC的應(yīng)用范圍很廣泛，目前國內(nèi)市場的PLC較常見的進(jìn)口機(jī)有美國的 AB公司和通用電氣（CE）公司，日本的三 菱公司的立石公司，以及德國的西門子公司的產(chǎn)品。日本松 下電工公司的FP系列PLC進(jìn)入國內(nèi)市場相對較晚，但因其品 種齊全、功能完善，而且在

2、設(shè)計(jì)上有其獨(dú)到之處，所以近年 來推廣很快。FP1系列機(jī)屬于小型機(jī)，它一般由主控單元、 擴(kuò)展單元、 智能單元三部分組成。 該系列包括有 C14, C16, C24, C40, C56, C72六種型號的主機(jī)和 E8,E16,E24,E40四種型號的 擴(kuò)展單元。主控單元加擴(kuò)展單元的 I/O 點(diǎn)數(shù)最大可擴(kuò)展至 152 點(diǎn)。 FP1 系列不但硬件配置齊全，而且軟件功能也很強(qiáng)，共 有 192 條指令。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、硬件配置齊全、軟件功能 強(qiáng)大等特點(diǎn)，而且它的某些功能甚至可與大型機(jī)相媲美，所 以具有較高的性價(jià)比，特別適合于在輕工行業(yè)的中小型企業(yè) 中推廣應(yīng)用。本文采用日本松下公司生產(chǎn)的 FP1 系列C40

3、-AFP12416（電源電壓為 AC1O0-240V,輸入點(diǎn)數(shù)為 24 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸入電壓為 DC24V,輸出類型為繼 電器輸出，AFP12416為品名）可編程控制器為主控部件，設(shè)計(jì)了一種對多種液體進(jìn)行自動混合的控制系統(tǒng)。一、系統(tǒng)簡介及控制要求 多種液體混合控制主要是將 3 種液體分別注入、攪拌、 加熱，最終達(dá)到自動混合的目的，L1、L2、L3 為液位傳感器，被液面淹沒時(shí)輸出高電平；丫1、丫2、丫3、Y4為電磁閥，得電時(shí)打開，失電時(shí)關(guān)閉； M 為攪拌電機(jī)； H 為加熱器，如圖 1 所示。具體控制要求如下：1. 初始狀態(tài)容器是空的，閥門 丫1、丫2、丫3、Y4均為OFF液位傳感 器L

4、1、L2、L3均為OFF,攪拌機(jī)M為OFF,加熱器H為OFF。2. 混合過程按下啟動按鈕SB0,液體混合裝置按以下規(guī)律循環(huán)工作：（1）電磁閥丫1開啟（Y1=ON），開始注入液體 A;當(dāng)液 面高度達(dá)到L3時(shí)，（L3=ON），停止注入液體 A （ Y1=OFF， 同時(shí)開啟液體 B電磁閥丫2 （丫2=ON）注入液體B;當(dāng)液面升 至L2時(shí)（L2=ON），停止注入液體 B （ Y2=OFF同時(shí)開啟液 體C電磁閥丫3（ 丫3=ON）注入液體C;當(dāng)液面升至L1時(shí)（L1=ON）， 停止注入液體 C （丫3= OFF，同時(shí)啟動攪拌機(jī) M （ M=ON ），開始攪拌（2）攪拌 10秒鐘，液體攪拌均勻后， 停止攪拌

5、（ M =OFF）， 加熱器開始對液體加熱（ H=ON）。（3）當(dāng)混合液體溫度達(dá)到某一指定值時(shí)（T=ON） ,加熱器停止加熱（H=OFF）,開啟電磁閥 丫4 （丫4=0N）,放出混合 液體。（4）液面下降到L3后，（L3= OFF,再經(jīng)過5s,容器放 空液體（Y4=OFF）。（ 5）要求中間隔 5 秒鐘時(shí)間后,開始下一周期,如此 循環(huán)。3. 停止操作按下停止按鈕SB1，必須在當(dāng)前操作完畢后才可停止操 作,回到初始狀態(tài)。圖 1 多種液體自動混合裝置二、I/O 接線圖及地址編號 根據(jù)控制要求,為實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)功能,采用日本松下公司生產(chǎn)的器。1.I/O如圖FP1系列C40-AFP12416型PLC作為

6、該裝置的控制 接線圖2所示，啟動按鈕 SB0接于X0輸入點(diǎn)，液位傳感器L3、L2、L1分別接于XI、X2、X3輸入點(diǎn)，溫度傳感器 X4 接于X4輸入點(diǎn)，停止按鈕接于 X5輸入點(diǎn)，電磁閥丫1、丫2、Y3、Y4 分別接于 Y1、Y2、Y3、Y4 輸出點(diǎn)，攪拌電機(jī) M 接于 丫5輸出點(diǎn)，加熱器 H接于丫6輸出點(diǎn)。圖 2 多種液體混合裝置輸入 /輸出接線圖2.I/O 地址編號 SB1表 1 多種液體混合裝置輸入 /輸出地址編號三、程序設(shè)計(jì)及程序說明1.程序設(shè)計(jì) 根據(jù)控制要求可編寫多種液體混合控制流程圖圖 3，參 考控制流程圖采用步進(jìn)指令編制控制梯形圖圖 4圖 3 流程圖圖 4 梯形圖2.程序說明根據(jù)多

7、種液體混合的控制要求，它包括了8 個步進(jìn)控制過程，分析如下：第一步：PLC接通電源后，按下啟動按鈕 SBO,使觸點(diǎn) X0 接通，進(jìn)入第一步，則 丫1輸出繼電器線圈得電，與之相 接的 丫1電磁閥帶電接通，注入液體 A。第二步： 當(dāng)液面高度達(dá)到 L3 液位傳感器位置時(shí)， 該傳感 器檢測到該信息，使觸點(diǎn) X1 接通，進(jìn)入第二步，則 丫2輸出 繼電器線圈得電，與之相接的 丫2 電磁閥帶電接通，注入液 體 B。第三步： 當(dāng)液面升至 L2 液位傳感器位置時(shí)， 該傳感器檢 測到該信息，使觸點(diǎn) X2接通，進(jìn)入第三步，則 丫3輸出繼電 器線圈得電，與之相接的 Y3 電磁閥帶電接通，注入液體 C。第四步：當(dāng)液面升

8、至L1液位傳感器位置時(shí)，該傳感器檢 測到該信息，使觸點(diǎn) X3 接通，進(jìn)入第四步，則 丫5輸出繼電 器線圈得電，攪拌機(jī)通過 丫5的輸出信號得電開始攪拌，同 時(shí)由觸點(diǎn)丫5接通TMXO定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí)間為 10秒鐘。第五步：當(dāng)攪拌 10秒鐘混合液體攪勻后，地址為 40的 定時(shí)器常開觸點(diǎn) T0接通，進(jìn)入第五步，則 丫6輸出繼電器線 圈得電，與之相連的加熱器 H 接通，開始對三種混合液體加 熱。第六步：當(dāng)混合液體溫度達(dá)到某一指定值時(shí)，溫度傳感 器 T 檢測到該信息，使觸點(diǎn) X4 接通，進(jìn)入第六步，則 丫4 輸 出繼電器線圈得電，與之相接的 丫4電磁閥帶電接通，開始 排出攪拌均勻后的混合液體。第七步：當(dāng)

9、液位面下降到L3液位傳感器的位置時(shí)， 該傳 感器檢測到該信息，使地址為 56 的常閉觸點(diǎn) X1 由斷到通， 進(jìn)入第七步，則 丫4輸出繼電器線圈得電，與之相接的丫4電磁閥帶電接通， 排出攪拌均勻后的混合液體。 同時(shí)由觸點(diǎn) 丫4 接通 TMX1 定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí)間為 5 秒鐘。第八步：當(dāng)液體排出 5秒鐘后，容器放空液體，地址為68 的定時(shí)器常開觸點(diǎn) T1 接通， 進(jìn)入第八步， 則 R1 內(nèi)部繼電 器線圈得電，同時(shí)由觸點(diǎn)R1接通TMX2定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí) 間為 5 秒鐘，地址為 80 的定時(shí)器常開觸點(diǎn) T2 接通，開始下 一周期，進(jìn)行循環(huán)。停止操作：當(dāng)按下停止按鈕 SB1,使X5輸入繼電器線圈 得電，梯形圖中的 X5常開觸點(diǎn)接通，則R0內(nèi)部繼電器線圈 得電，地址為80的常開觸點(diǎn)R0斷開，使得該控制過程必須 在這一輪工作完成以后才可停止，回到初始狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用日本松下公司生產(chǎn)的AFP12416 型可編程控制器的硬件配置和程序設(shè)計(jì)可以完成多種液體的自動混合， 而且是切實(shí)可行的。在實(shí)際控制過程中，用PLC實(shí)現(xiàn)多種液體的混合，能隨時(shí)修改程序，也可對三種以上