液体搅拌器装置模拟控制系统毕业设计.doc.doc

内容摘要 随着现代工业技术的快速发展，液体混合的应用更加广泛。对于液体混合控制技术的研究有着广泛的经济价值。针对这一问题本毕业设计重点研究了基于PLC控制的液体混合实时监控系统。该系统就是一个简单的集散控制系统。借助现代计算机技术，实现对搅拌器的集中控制，分散管理。 本设计通过对两种液体的混合搅拌器控制为例，将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达均匀状态将混合的液体输出容器并形成循环状态。液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。 本设计以液体混合的结构和工艺流程的系统为中心　，确定了合理的系统控制方案。选用西门子公司的S7-200PLC作为现场控制器，利用step7进行液体混合运作程序编写，同时采用与之配套的WinCC组态软件进行组态工作，建立一个人机交换界面，并实现PLC和组态软件之间通讯。通过使用远程计算机，实现对现场液体混合运行情况的实时监控。目 录 一、 引言 11.1设计的目的和意义 1 1.2 PLC的发展状况和发展趋势 2 1.2.1 PLC的发展状况 2 1.2.2 PLC 的发展趋势 3 1.3 PLC的工作原理和组成 4 1.3.1 PLC的工作原理 4 1.3.2 PLC的组成 4 二、液体混合的控制系统设计 6 2.1硬件电路设计 6 2.2 PLC的选择 7 2.3 PLC输人、输出口分配 7 2.4 液体混合装置输人/输出接线 8 2.5电气接线 9 2.6 软件程序设计 10 一、 引言 20世纪70年代末至80年代初，随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。当前用于工业控制的计算机可分为几类，如基于PC总线的工业控制计算机、基于单片机的测控装置、用于模拟量闭环控制的可编程调节器、集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）、可编程控制器（PLC）等。可编程控制器是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，它已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。 为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的工序, 而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致现场工作环境十分恶劣, 不适合人工现场操作。另外, 生产要求该系统要具有混合精确、控制可靠等特点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现多种液体混合的自动控制, 从而达到液体混合的目的，液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。借助实验室设备熟悉工业生产中PLC的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理，熟悉其编程方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中，适合大中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便于学以致用。 采用基于PLC的控制系统来取代原来由单片机、继电器等构成的控制系统，采用模块化结构，具有良好的可移植性和可维护性。对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助，同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量，减少了企业产品质量的波动，因此具有广阔的市场前景。用PLC进行开关量控制的实例很多，在冶金、机械、纺织、轻工、化工、铁路等行业几乎都需用到它，如灯光照明、机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、液体混合自动配料系统、生产流水线等方面的逻辑控制，都广泛应用PLC来取代传统的继电器控制。本次设计是将PLC用于多种液体混合灌装设置的控制，对学习与实用是很好的结合。 本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有(1)使液体搅拌器能够实现安全、高效的搅拌；(2)满足搅拌器的各项技术要求；(3) 具体内容包括多种液体混合控制方案的设计、软硬件电路的设计、常见故障分析等等。 本课题应解决的主要问题是如何使PLC在液体搅拌器中实现控制功能，在相关的研究文献报道中用PLC对液体搅拌器进行控制的研究尚不多见，以致人们难以根据它的具体情况，正确选用参数进行系统控制，也就难以满足提高质量和效率、降低成本的要求，本设计就是基于以上问题进行的一些探索。 1.2.1 PLC的发展状况 1978 —1983 年,PLC 进入成熟阶段。这个时期,微型计算机行业已出现了16 位CPU ,MCS251 系列单片机也由Intel 公司推出,使PLC 也开始朝着大规模、高速度和高性能方向发展,PLC 的生产量在国际上每年以30 %的递增量迅速增长。在结构上,PLC除了采用微处理器及EPROM,EEPRO