兩種液體的混合裝置PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、兩種液體的混合裝置PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)有兩種液體A和B在容器內(nèi)按照一定比例進(jìn)行混合攪拌，裝置結(jié)構(gòu)如圖10-1所示。其中SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，?dāng)液面淹沒時分別輸出信號。YV1、YV2、YV3為電磁閥，M為攪拌用電動機(jī)。 圖10-1 兩種液體混合裝置示意圖 1控制要求 (1)初始狀態(tài) 此時各閥門關(guān)閉，容器是空的。 YV1=YV2=YV3=OFF SL1=SL2=SL3=OFF M=OFF (2)啟動操作 合上起動開關(guān)，開始下列操作： YVl=ON，液體A流入容器，當(dāng)液面到達(dá)SL3時，YV1=OFF, YV2=ON; 液體B流入，液面達(dá)到SL1時，YV2=OFF，M=ON，開始攪拌（

2、設(shè)時間為16 s）。在攪拌期間，為了攪拌的均勻，縮短攪拌時間，要求：正、反轉(zhuǎn)攪拌； 混合液體攪拌均勻后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液體。 當(dāng)液體下降到SL2時，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過20 s后容器放空，關(guān)閉YV3。(YV3=OFF)完成一個操作周期； 只要沒斷開開關(guān)，則自動進(jìn)入下一操作周期。 (3)停止操作 當(dāng)斷開起停開關(guān)，待當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。 (4)拖動情況 攪拌機(jī)由一臺三相異步電動機(jī)拖動，要求電動機(jī)可正、反轉(zhuǎn)，直接起動，自由停機(jī)。 2設(shè)計要求 (1)完成控制要求中的控制過程。 (2)攪拌液體時，要求：正、反攪拌交替進(jìn)行。 (3)在發(fā)生突

3、發(fā)事件后（如突然停電）整個控制系統(tǒng)能繼續(xù)突發(fā)事件前工作狀態(tài)工作，也能通過手動使系統(tǒng)回到原始（循環(huán)工作前）狀態(tài)。 (4)作出I/O分配表、PLC的I/O接線圖。設(shè)計流程圖、梯形圖、指令表、調(diào)試操作板布置圖。 (5)編制設(shè)計使用說明書。 3設(shè)計過程 (1) I/O分配表（見表10 -1） 在了解了系統(tǒng)工藝要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的輸入信號和輸出信號分配給PLC的指定I/O端子。 表10-1 I/O分配表 (2) PLC的I/O接線圖（見圖10 -2） 圖10-2 PLC的I/O接線圖 (3)設(shè)計梯形圖程序 根據(jù)控制要求，選擇用順序控制設(shè)計兩種液體混合裝置的系統(tǒng)控制，其步驟如下：

4、 A液體流入（對應(yīng)的Y11=ON），當(dāng)SL3液面中位傳感器動作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。 KV2接通(Y12=ON)，B液體流入。當(dāng)液面達(dá)到SL1時(X1=ON)，使KV2停止(Y12=OFF)。 此時A、B兩種液體已裝滿，要求攪拌機(jī)開始工作，使KM1接通(Y1=ON)，2 s(T1=ON)后，KM1斷開，KM2接通(Y2=ON)，（T2=ON）2s后，換為KM2斷開，KM1接通。循環(huán)4次攪拌結(jié)束。 打開放出混合液體電磁閥YV3( Y13=ON)，放出混合液體，直到SL2液面低位傳感器動作( X2=ON)時計時，(T3=ON)20 s后，使YV3斷開(Y13=OFF

5、)完成一個周期。 根據(jù)以上步驟的順序，可畫出順序控制功能圖，如圖10 -3所示。 注意：用順序控制，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)電源突然停止供電后，控制系統(tǒng)停下，但一旦再供電時，程序可按原執(zhí)行的步驟接下去運(yùn)行。 為了防止意外，設(shè)置手動程序。讓容器內(nèi)的液體放出。 (4)設(shè)計梯形圖 根據(jù)兩種液體混合裝置的順序控制功能圖可畫出其梯形圖，如圖10 -4所示。 (5)指令表（見表10 -2） 表10-2 指令表 圖10 -3 兩種液體混合裝置順序控制功能圖 圖10 -4 兩種液體混合裝置控制梯形圖 (6)程序調(diào)試 把程序輸入到PLC內(nèi)存后，為了檢驗(yàn)程序的正確性，需要對程序進(jìn)行調(diào)試。這里介紹實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試法。 輸入點(diǎn)短接法：

6、 當(dāng)程序語句較少，輸入點(diǎn)較少時，可采用輸入點(diǎn)短接法。在本例中，只有5個輸入點(diǎn)，具體調(diào)試步驟如下： 初始狀態(tài)。5個輸入X0、X1、X2、X3、Xl0均為OFF，5個輸出Y1、Y2、Y11、Y12、Y13均為OFF。 啟動操作。將X0與COM短接，短接后不要斷開，相當(dāng)于開關(guān)合上，此時Y11指示燈亮，相當(dāng)于電磁閥YV1打開，液體A流入容器。 液面上升到SL2位置，將X2與COM短接，短接后不要斷開。相當(dāng)于液面已淹沒液面?zhèn)鞲衅鱏L2。 液面上升到SL3位置，將X3與COM短接，短接后不要斷開。相當(dāng)于液面已淹沒液面?zhèn)鞲衅鱏L3。此時Y11指示燈滅。相當(dāng)于電磁閥YV1關(guān)閉，液體A停止流入。而Y12的指示燈

7、亮，相當(dāng)于電磁閥YV2打開，液體B開始流入容器。 液面上升到SL1位置，將X1與COM短接不要斷開，相當(dāng)于液面已淹沒液面?zhèn)鞲衅鱏L1。此時Y12的指示燈滅，相當(dāng)于電磁閥YV2關(guān)閉，液體B停止流入。 攪拌Y1指示燈亮，相當(dāng)于攪拌機(jī)開始正向運(yùn)行。2s后，Y2指示燈亮，（Y1指示燈滅）反復(fù)4次后，（共16 s）Y13指示燈亮（Y1、Y2均滅）。表示攪拌機(jī)停止工作。 液面下降，Y13指示燈亮，相當(dāng)于YV3放混合液體電磁閥門打開，開始排放混合液體。將X1與COM短接線斷開，相當(dāng)于液面低于SL1位置。再把X3與COM短接線斷，相當(dāng)于液面低于SL3位置。 液面下降低于SL2位置，將X2與COM斷開。表示開始排放剩余液體，20 s后，Y13指示燈滅，相當(dāng)于混合液體排放完畢，電磁閥YV3關(guān)閉。此時Y11指示燈亮，表示液體A重新流入容器，開始下一個工作周期。 停止工作。將X0與COM斷開，等到Y(jié)13指示燈滅后。系統(tǒng)不能進(jìn)行下一周期工作。 (7)操作板面布置 為了監(jiān)控兩種液體的混合裝置控制系統(tǒng)的工作情況，在