基于PLC多种液体自动化混合控制系统毕业设计

9、OSA86系列通用电磁阀：特点：太空理念、飞碟活塞、三维密封、严防泄流、导向装置、避免故障、多种功能、通用性强。控制方式：常闭式、常开式。标准电压：AC220V、DC24V。电气连接：接线盒式（普通型）、电缆引线式（防爆型）。防护等级：德国标准DIN43650A（IP65）。其他功能：E防爆型（防爆等级D2CT5）；S手动功能；X信号反馈；T定时开关。

10、防爆电加热器：防爆等级：de2CT1-4；防护等级：IP54；功率：120kW；工作温度：418℃；工作压力：2.5Mpa；电压：380V。

2.4 调节阀

调节阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板(一种蝶阀的变型)、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。

常见的控制回路包括三个主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置，这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器，它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差，一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件——调节阀。阀门改变了流体的流量，使工艺参数达到了期望值。

在气动调节系统中，调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构，使阀门动作。在这种情况下，确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的，压缩空气应当在室外的设备中加以干燥，以防止冻结，并应净化和过滤。

当一个气动调节阀和电动调节器配套使用时，可采用电一气阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。

2.5 变送器

变送器的作用是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。一般分为：温度/湿度变送器，压力变送器，差压变送器，液位变送器，电流变送器，电量变送器，流量变送器，重量变送器等。除有传感的功能之外还有放大整形的功能，输出为标准的控制信号。如：4－20mA。

二线制传输方式中，供电电源、负载电阻、变送器是串联的，即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号，目前大多数变送器均为二线制变送器；四线制方式中，供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的，即供电电源和变送器输出信号分别用

二根导线传输。

两线制电流变送器的输出为4～20 mA，通过250 Ω的精密电阻转换成1～5 V或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法，如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用，因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性。系统的输入模块采用压频转换器件LM231将模拟电压信号转换成频率信号，用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。

同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源，模拟地与数字地相互分开，这样可提高系统工作的安全性。如图2-3所示。

图2-3 变送器模块

2.6 SIMATIC S7-300软件

SIMATIC S7系列可编程控制器是西门子全集成自动化系统中的控制核心，是其集成与开放特性的重要体现。SIMATIC S7 PLC继承的强大通讯功能，是其得以成功的另一个重要方面。如今，PROFIBUS有超过1200余家会员单位，全球的总安装结点已经突破1000万，是全球公认的工业现场总线标准的领跑者；新一代工业以太网标准PROFInet的提出，为以太网在工业领域更大范围的应用提供了技术保障。凭借继承统一的通讯，SIMATIC S7 PLC在实现车间级、工厂级、企业级乃至全球企业链的生产控制与协同管理中起到中坚作用。不断创新的PLC编程组态工具STEP7采用SIMATIC软件的集成统一架构，为实现PLC编程组态的易用性和友好性以及与上位机组态系统的集成统一性提供了一个功能强大、风格一贯的软件平台。

2.6.1 SIMATIC S7-300的用途

STEP7 是用于SMATIC 300/400 站，创建可编程逻辑控制程序的标准软件。针对不同的工程技术人员，可以使用语句表、体梯形图、功能块等语言。使用STEP7 可以完成一些比较大或比较复杂的应用。例如：可以用高级语言或图形设计语言进行程序设计。可以和SMATIC附加的软件包兼容。SETP7软件界面友好。操作方便。硬件组态软件编程简单清晰明了。是复杂的编程工作变的简单。指令丰富符合IEC国际标准。具有自动检测语法错误功能。帮助功能强大版本向下完全兼容。可以把SETP7软件编写的程序很方便的转化成STEP7的程序。其逻辑关系保持不变。在STEP7中一些非标准的指令和功能块。也可以自动用新的指令和功能快代替。 2.6.2 SIMATIC S7-300的特点

1、模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用； 2、大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务； 3、由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活； 4、方便用户和简易的无风扇设计； 5、当控制任务增加时，可自由扩展；

6、由于大范围的集成功能使得它功能非常强劲。 2.6.3 STEP7项目中的模块

在STEP7软件中，结构化的用户程序是以“块”的形式实现的。块是一些独立的程序或者数据单元，在STEP7中主要有以下几种类型的块：

组织块——OB（Organization Block） 功能——FC（Function） 功能块——FB（Function Block） 系统功能——SFC（System Function） 系统功能块——SFB（System Function Block） 背景数据块——背景DB（Instance Data Block） 共享数据块——共享DB（Share Data Block）

打开[示例项目]，可以看到这些块都存储在S7程序的Blocks目录下，如图2-4所示。

图2-4 STEP7项目中的块

OB、FC、FB、SFC和SFB中包含由S7指令构成的程序代码，因此成为程序块或者逻辑块。背景DB和共享DB中不包含STEP7的指令，它们用于存放用户数据，称为数据块。上述各类的主体有两个部分组成：变量声明部分和程序部分（对程序块而言）或者数据部分（对数据块而言）。

在图2-5中双击OB1的图标，可以在LAD/STL/FBD编辑器（简称“程序编辑器”）中打开它。打开后的界面如图2-5所示。

图2-5 LAD/STL/FBD程序编辑器界面