课题设计答辩plc液体混合控制系统.ppt

答辩人： 指导老师： 一种基于Compactlogix的液体混合控制系统 班级： 学院 软件设计 引言 系统总体设计方案 硬件设计 总结 目录 Contents 软件设计 系统总体设计方案 硬件设计 总结 目录 Contents 引言 一、引言（项目背景） 传统液体混合装置采用的是如下图所示的独立式的结构。即将所有的液体混合在一起以后，达到相关要求，统一出品。优点：量大，生产效率高。缺点：产品比较单一，单种产品量较多。所以其只适用于固定的、单一的产品生产。 传统液体混合装置在市场上食品行业的应用中，随着顾客需求的多样化（饮料口味、水温、水量），表现出了一些不足之处。若继续采用传统液体混合装置，且在满足顾客需求的前提下，该装置将会出现以下问题：①生产效率低② 由于其产量大，容易造成产品的浪费。③装置清洗麻烦。 传统液体混合设备结构图 一、引言（项目意义） 针对以上情况，本次设计对传统液体混合装置进行了改造，提出了一种新型的液体混合设备设计思路。如下图所示，采用模块化的工艺流程。同时结合自动化技术在工业的发展，采用Compactlogix作为该系统的控制平台。提高了控制系统的可靠性。 按照工艺流程，采用模块化的液体混合设备：具有良好的可移植性、方便维护、易于改造等特点。同时也解决了传统液体混合装置在市场的发展中所表现出的问题。 填充图片 填充图片 模块化的液体混合设备总体结构图 软件设计 引言 硬件设计 总结 目录 Contents 系统总体设计方案 二、系统总体设计方案 本系统总体设计方案如下图所示，以Compactlogix 1769 PLC作为控制平台，液体混合设备作为控制对象，PLC与Powerflex525变频器之间相互通信，共同作用于液体混合设备，控制传送带的速度，同时通过设备上的各种传感器和PLC进行位置、温度、液体、配比等参数的测量控制，实现了基于CompactLogix的液体混合控制。另外，在此基础上，采用LabVIEW软件构建监控平台，实现了对整个液体混合系统进行实时监视与控制。 系统控制原理图 软件设计 引言 系统总体设计方案 总结 目录 Contents 硬件设计 三、硬件设计（总体结构） 在此次设计中，硬件部分，对传统液体混合装置进行改造是关键。由于时间有限，所以，硬件的搭设是我与刘彪权同学，共同合作完成的。 基于液体混合的工艺流程，结合传送带在工业生产中的应用，采用模块化结构，设计了如下图所示的液体混合设备。该设备具有良好的可移植性，以及可维护性，可方便管理人员进行后期的改进。 硬件设计总体结构实物图 三、硬件设计（传送带部分） 传送带整体结构如下图所示，该传送带主要由三相交流电机加配减速机，然后通过链条与传送带主滚动轴相连，从而带动了传送带的旋转；另外在主动轴的另一端加设编码器，进而测量传送带的位移。 传送带部分实物图 交流异步电机+减速机 400BM编码器 三、硬件设计（称重与下料） 称重与下料环节的整体结构如下图所示，其动作过程如下：①振动下料机通过电磁振动的方式，将料下到称重平台上，由称重平台进行称重；②当物料的重量达到预设值时，停止下料。③当杯子到达指定位置之后，由推料气缸带动海绵移动，进而将料推动落入杯子，推料完成，气缸复位。 称重与下料环节实物图 电磁振动给料机实物图 三、硬件设计（加冷/热水） 加冷/热水环节均采用如下图所示的结构。加冷/热水环节唯一的区别是：水源不同，但其动作过程相同，具体如下：①抽水泵进水口伸入水源之中，出水口固定在支架上，使其悬空于传送带上方，便于水流入杯中。②当杯子到达指定位置之后，抽水泵工作，水流入杯中，当水量达到预设值时，关闭抽水泵，加水环节结束。 加水环节实物图 三、硬件设计（加水环节） 545隔膜泵实物图 考虑到此次课题设计主要应用于食品行业，所以在选取抽水泵时，我们需要考虑水泵的材质，注重干净、卫生。另外在水泵的选型时，我们需要考虑：流量、耐温性、以及抽水泵的类型（自吸或非自吸）。我们最终有所取舍，以材质、耐温性、以及自吸型水泵的选取为主，流量为辅。选择了如下图所示的直流24V食品级545隔膜、自吸型水泵。 水泵的选取： 其输入电压为24伏直流，功率为15瓦，压力为2公斤，流量为每分钟2升，自吸2米，扬程10米。 三、硬件设计（搅拌环节） 搅拌环节的整体结构如下图所示，其动作过程如下：①当杯子到达指定位置之后，气缸带动直流电机向下延伸，浸入杯中；②之后电机开始旋转工作，进行搅拌。③搅拌结束，气缸复位，直流电机归位，杯子被传走，搅拌环节结束。 搅拌环节实物图 三、硬件设计（搅拌环节） 直流搅拌电机实物图 我们选用了如下图所示的信达直流24V 30W XD-3420型高速静音电机。其额定转速高达6000r/min，但在实际过程中，经试