自動混合搅拌机系统设计.doc

目 录 目 录 1 第一章 设计内容 2 第二章 工艺分析及控制要求 3 2.1 工艺分析 3 2.2 控制要求 4 第三章 自动混合搅拌机的硬件设计 5 3.1 PLC的介绍 5 3.2 硬件选择 6 3.2.1 PLC的选型 6 3.2.2传感器的选 7 3.2.3搅拌电机的选型 8 3.2.4电磁阀的选型 9 3.2.5接触器的选型 11 3.3 主电路图设计 12 第四章 自动混合搅拌机的软件设计 13 4.1 I/O地址分配 13 4.2 PLC外部接线图 14 4.3 PLC自动混合控制流程图 15 4.4程序设计 16 第五章 计算机传输及调试过程 18 心得体会 19 参考文献 20 附：人员分工 20  第一章 设计内容 整个设计过程是按思想工艺流程设计，为设备安装、运行和保护检修服务。设计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基本图形符号（GB4728）及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括：工作条件；工程对电气控制线路提供的具体资料。系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下，尽量做到经济、合理、合用，减小设备成本。在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。 在此次设计中，对于人机交互方式改造系统的操作模式应尽量和改造前的相类似，以便于人员的迅速掌握。从企业的改造要求可以看出在新的控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量，系统的可靠性要高，人机交互界面友好，应具备数据存储和分析总的能力。 要实现整个液体混合控制系统的设计，需要从怎样实现各电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑，此次设计就这个问题的如何实现以及选择怎样的方法来确定系统方案。应用PLC实现一些基本的控制，深入对PLC的了解。  第二章 工艺分析及控制要求 2.1 工艺分析 本次设计的液体混合装置主要完成三种液体的自动混合搅拌，此装置需要控制的元件有：其中L1、L2、L3为液面传感器，液面达到该点时为ON。F1.F2.F4为电磁阀，M为搅拌电机。另外还有控制电磁阀和电动机的1个交流接触器KM。所有这些元件的控制都属于数字量控制，可以通过引线与相应的控制系统连接从而达到控制效果。 图2.1.1自动混合搅拌机控制基本结构图 2.2 控制要求 本次设计要完成以下控制要求： （1）初始状态 容器是空的，各个阀门Fl、F2、F4均为OFF，液位传感器L1、L2、L3均为OFF，电动机M为OFF。 （2）启动操作 按下启动按扭，开始下列操作: a.电磁阀F1开启，开始注入物料A，至高度L2.L3均为ON/时，关闭阀F1,同时开启电磁阀F2,注入物料B。当液面上升至L1时，关闭阀门F2。 b. 停止物料B注入后，启动搅拌电动机M，使A.B两种物料混合10s。 c.10s后停止搅拌，开启电磁阀F4,放出混合物料，当液面高度降至L3后，再经5s关闭阀F4。 （3）停止操作 按下停止按钮，在当前过程完成以后，在停止操作，回到初始状态。 设计要求：画出电气原理图·I/O地址分配图·接线图·PLC程序设计梯形图·电动机·接触器的选择。 第三章 自动混合搅拌机的硬件设计 3.1 PLC的介绍 PLC的由来及其定义 在 60 年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在 1969 年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，可编程逻辑控制器的产生也正是顺应了这一当时的生产要求。 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。它及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一整体，易于扩展功能的原则而设计。 PLC特点如下： 1、使用灵活、通用性强 PLC用程序代替了布线逻辑，生产工艺流程改变时，只需修改用户程序，不必重新安装布线，十分方便。 2、编程简单，易于掌握 PLC采用专门的编程语言，指令少，简单易学。通用的梯形图语言，直观清晰，对于熟悉继电器线路的工程技术人员和现场操作人员来说很容易掌握。 3、可靠性高，能适应各种工业环境 PLC面向工业生产现场，采取了屏蔽，绿波，联锁等安全