PLC课程设计报告 液体混合

第二章 系统硬件电路设计

2.1系统控制要求

如图2-1所示为两种液体混合装置的结构示意图。SL1、SL2、SL3为液面传感器，液面淹没时接通，两种液体（液体A、液体B）的流入和混合液体的流出分别由电磁阀门YV1、YV2、YV3控制，YKM为搅匀电机。

图2-1 两种液体混合装置结构示意图

控制要求：

1、初始状态：当装置投入运行时，容器内为放空状态。

2、启动操作：按下启动按钮SB1，装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 3、停止操作：当按下停止按钮，所有工序停止操作。

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2.2混合装置基本组成

1、液体混合罐：为液体混合装置的主体，提供两种液体进行混合所需空间。 2、输液管道：三条带有电磁阀的输液管道与混合罐连接，在不同时间内将需要混合的两种液体输入罐内以及输出混合后的液体。

3、液面传感器：作为不同液体输入量的进行控制的主要器件，根据需要对液面传感器器做相应的调整可满足不同比例的液体进行混合。

4、电动机：通过传动轴连接罐内搅拌叶片为搅匀混合液体提供动力。

2.3液体混合装置运行流程分析

在系统进入运行状态后，启动定时器同时打开混合液体阀门YV3。当到达定时器所规定时间后，混合液体阀门YV3关闭、液体A阀门YV1打开，液体A输入容器内。当容器内液面到达传感器SL3时SL3接通，但不引起系统内其它控制或被控制装置的动作。当液面到达传感器SL2时，此时系统要完成的工作是关闭阀门A，同时打开液体B阀门YV2将液体B输入容器。当液面到达传感器SL1时则说明液体的输入工序完成，系统需要关闭液体B阀门YV2，启动搅匀电机，同时还要启动定时器以控制搅匀电机的工作时间。搅匀电机停止工作后需要打开混合液体阀门YV3输出混合液体，容器内液面下降会依次使液面传感器SL1、SL2由接通变为断开，但不引起系统内其它控制或被控制装置的动作。在液面下降到传感器SL3时，SL3也由接通变为断开，此时SL3才引起系统的动作，即启动定时器，在定时时间内完成液体放空并关闭阀门YV3。若系统未接到停止指令，则系统将进入下一个循环工作。

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2.4 PLC I/O点分配表及外部硬件接线图

2.4.1系统I/O点分配表

在绘制PLC外部接线图之前，需要对要用到的I/O点进行地址分配，以明确PLC芯片I/O接口以及有助于PLC程序设计。

根据混合液体的控制要求，可以得出控制系统的PLC控制输入量：启动按钮SB1、液面传感器SL1、SL2、SL3；控制输出量：搅匀电机YKM、电磁阀YV1、YV2、YV3。并对它们进行I/O点分配，如表2-1所示为I/O分配表。

表2-1 控制系统I/O点分配表

输入/I 启动 SB1 液面 SL1 液面 SL2 液面 SL3 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 输出/O 搅匀电机 YKM 液体A阀门 YV1 液体B阀门 YV2 混合液体阀门 YV3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 2.4.2 PLC外部硬件接线图

设计采用西门子S7-200 CUP226型号PLC进行PLC控制系统设计，根据CPU226型号PLC的外部结构及两种液体混合控制系统的控制要求画出PLC外部硬件接线图，如图2-4所示为PLC外部硬件接线图。

图2-4 PLC外部硬件接线图

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第三章 系统软件程序设计

3.1液体混合控制程序顺序结构图

通过对液体混合装置及其控制系统运行流程的简要分析，我们对系统的工作及控制要求有了进一步的认识，由此不难推出两种混合液体混合系统的运行流程图。如图3-1所示为两种液体混合系统顺序结构图。

按SB1 电磁阀YV1、YV2处于关闭状态，YV3打开，定时器开始计时。 20S 电磁阀YV3关闭，YV1打开。 SL2接通 电磁阀YV1关闭，YV2打开。 SL1接通 电磁阀YV2关闭，电机YKM启动。 6S后 电机YKM停止，电磁阀YV3打开。 SL3断开 2S后 电磁阀YV3关闭。 开始下一个循环。 当关闭SB1时停止所有操作。 图3-1 两种液体混合系统顺序结构图

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