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然后鉴于PLC的原理及其优越性,应用PLC控制液体的自动混合,该程序可进行单周期或连续工作,正常工作时,至少完成一个周期,该程序具有一定的防止误动作能力。
本论文从硬件设计,软件设计,组态王监控设计等方面进行分析,对西门子S7-200的应用有一定的指导意义。
关键词:
可编程控制器
,
液体混合装置,传感器
DesignofliquidmixingcontrolsystembasedonPLC
ABSTRACT
ProgrammablelogiccontrolleriscalledPLCforshort.Itdevelopsfastly,andhasawideuseasindustricialcontrollingdevice.Itisaelectronicsystemwhichoporatesdigitally,anditisdesignedforindustrialenviromentapplication.Thememoryitadoptsisprogrammable,anditstoresuserinstruction.Throughthedigitaloranologinput/output,PLCcanwokbysetlogicsequence,cantime,cancount,canoperate,andcancompleteotherelsefunctions.Soitcancontrolallkindsofmechanicalprocejuresandproductionprocejures.
Becauseofitshighperformance,mutiplefunctionslikeacomputer,highflexibility,goodcommonality,simpleandpellucidrelay-contactorcontrolling,easymantainaceandotherelsemerits,peoplebegintotakemicrocomputeasthecorecontrolletocontroltheelectronicequipment.PLCwaswidelyusedallaroundtheworld..Owingtoitseasy-to-learnandeasy-to-undersdandladderdiagramprogrammablelanguge,flexibleandconvenientcontrollingmethods,goodcapacityofresistingdisturbance,reliableoperaionandsoonfeatures,PLCisextensivelyusedinindustricialautomaticproduction.
Thispassagefirstlyintroducestheproduction,thedevelopmentofProgrammableLogicController(CalledPLCforshort),anditsbasicfunctionandcharacteristics.Accordingtoitsmainprincipleandexcellentquality,wecanusePLCtocontrolthemixingoftwokinds
ofliquid.Thiscontrollingprosesscanmakeasingle
circle
orcirclein
succession,Atworktime,itcanfinishonecircleat
least.Thisprocedurealso
hastheabilityofpreventingbadmoving.Thispassageintroducesthedesignofhardware,thedesignofsoftwareandthedesignofsupervisorycontrolusingthekingofconfiguration.ThiswillbehelpfulforthestudyingofthesimensS7-200.
KEYWORDS:
PLC
Liquidmixingdevice
Sensors
目 录
前 言
随着科技的发展,PLC的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。
强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机,方便的软件编程使他代替了继电器的繁杂连线,灵活、方便,效率高。
本次设计主要是对两种液体混合搅拌机PLC控制系统的设计,在设计中针对控制对象:
三个传感器监视容器液位,设三电磁阀控制液体A、B输入与混合液体输出液位,设搅拌电机M。
搅拌机是一种将两种或多种以上材料搅拌混合的系统,对搅拌机的控制,关系到产品的质量。
工艺流程是:
启动后开阀放出混合液体,10S后关阀,放入液体A至X2液位,关A,放液体B至X3液位,关B,启动搅拌电机M,搅20S后停,开阀放出混合液体,至X1液位后,打开排气阀,延时5S放后关两阀。
运行出错是报警,并停止运行。
本设计采用德国西门子S7系列S7-200PLC以液体混料控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成,软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等),以及组态王监控设计,旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。
第1章绪言
随着经济的发展和社会的进步,各种工业自动化的不断升级,对于工人的素质要求也逐渐提高。
其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统,其中液体混合加工,是其中最为常见的一种。
在工艺加工最初,把多种原料在合适的时间和条件下进行顺序加工,以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的,到后来多用继电器系统,对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作。
但是现在随着时代的发展,plc这种新型的控制工具进入了人们的视野,它体积比一般继电器要小、轻,并能代替了以往传统的控制方式,并且还具有如加工程序改变方便、使用电源在安全电压以下等优点,由此大受青睐。
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。
可编程控制器(PLC)是采用微机技术的通用工业自动化装置,近几年来,在国内已得到迅速推广普及。
PLC正改变着工厂自动控制的面貌,对传统产业的技术改造、发展新型工业具有重大的实际意义。
但PLC发展很快,国外PLC产品更新换代更是如此。
可编程控制器的结构多种多样,但其组成的一般原理基本相同,都是以微处理器位核心的结构,其功能的实现不仅基于硬件的作用,更要靠软件支持,实际上可编程控制器就是一种新型的工业控制计算机HITECH。
1.2国内外相关领域的研究现状
可编程序控制器从产生到现在,由于其编程简单、可靠性高、使用方便、维护容易、价格适中等优点,使其得到了迅猛的发展,在冶金、机械、石油、化工、纺织、轻工、建筑、运输、电力等部门得到了广泛的运用。
可编程序控制器技术以与机器人技术、CAD/CAM技术并列为现代工业生产自动化到生产线的自动化、柔性制造系统,乃至整个工厂的生产自动化,PLC均担当着重要的角色。
从1969年出现的第一台PLC,经过几十年的发展,PLC已经发展到了第四代。
第一代在1969-1972年。
这个时期是PLC发展的初期,该时期的产品,CPU由中小规模集成电路组成,存储器为磁芯存储器。
第二代在1973-1975年。
该时期的产品已开始使用微处理器作为CPU,并初步具备自诊断功能,可能性有了一定的提高,但扫描速度不太理想。
第三代在1976-1983年。
PLC进入大发展阶段,这个时期的产品已采用8位和16位微处理器作为CPU,
部分的产品还采用了多微处理器结构。
在规模上向两极发展,即向小型、超小型和大型发展。
第四代为1983年到现在。
这个时期的产品除采用16位以上的微处理器作为CPU外,可以将多台PLC链接起来,实现资源共享;
可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统;
编程语言除了可使用传统的梯形图、流程图等外,还可以使用高级语言;
外设多样化,可以配置CRT和打印机等。
综合起来看,由于工业生产对自动控制系统需求的多样性,PLC的发展方向有两个:
1、朝着小型、简易、价格低廉方向发展。
近年来,单片机的出现,促进了PLC向紧凑型发展,体积减小,价格降低,可靠性不断提高。
这种PLC可以广泛取代继电器控制系统,应用于单机控制和规模比较小的自动线控制,如日本立石公司的C20P\C40P\C60P\C20H\C40H等。
2、朝着大型、高速、多功能方向发展。
大型的PLC一般为多处理器系统,由字处理器、位处理器和浮点处理器等组成,有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。
通过丰富的智能外围接口,可以独立完成位置控制、闭环调节等特殊功能;
通过网络接口,可级连不同类型的PLC和计算机,从而组成控制范围很大的局部网络,适用于大型自动化控制系统,如霍尼韦尔的9000系列等。
1.3研究意义
在国内的许多化工厂,水泥厂,钢厂,尤其是国有老厂,其控制系统还在使用过时的模拟控制,甚至是全人工控制。
人工控制由于人员过多效益过低,生产的产品不够精确,安全隐患大增加了系统故障的可能性,还有就是工厂的试验设备和生产设备存在一定的相差度,以致影响了产品质量和生产效益。
而随着产品性能的提高,对自动控制系统的要求也越来越高,传统控制已达不到系统要求。
随着大规模及超大规模集成电路的发展以及计算机的出现,控制系统开始由传统控制向自动(数字)控制方向发展。
在生产过程、科学研究和其他产业领域中,可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的,在自动控制的设备中,可编程序自动控制亦比其它的控制方法使
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