液体混合装置plc控制系统设计

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1、1.液体混合装置PLC控制系统设计一、题目控制要求：液体混合装置示意图如图1所示。初始状态，电磁阀Yl、Y2、Y3以及搅拌电机M和加热电炉H状态均为OFF,液位传感器LI、L2、L3状态均为OFF。按下起动按钮SB1,开始注入液体A,当液面高度达到L2时，停止注入液体A,开始注入液体B,当液面上升到L1时，停止注入液体，开始搅拌IOS,10S后继续搅拌,同时加热5S,5S后停止搅拌,继续加热8S。8S后停止加热，同时放出混合液体C,当液面降至L3时，继续放2S,2S后停止放岀液体，同时重新注入液体A,开始下一次混合。按下停止按钮SB2,在完成当前的混合任务后，返

2、回初始状态。搅拌电机釆用三相异步电机，单向运转。二、设计要求1.进行I/O地址分配;2.画出主电路和程序流程图;3.编写控制程序并调试。起动按钮SB110.0停止按钮SB210」液位传感器L110.2液位传感器L210.3液位传感器L310.4电磁阀Y1Q0.1电磁阀Y2Q0.2电磁阀Y3Q0.3搅拌电机MQ0.0加热电炉HQ0.42•总体方案论证本设计要求完成两种溶液混合装置的自动控制，目前在自动化控制领域常用的控制方式主要有:继电器■接触器控制系统、可编程序控制器控制、总线式工业控制机控制、分布式计算机控制系统、单片机控制。对于两种溶液混合装置的自动控制系统

3、初步选定采用继电器■接触器控制和可编程序控制器控制。可编程序控制器与继电器■接触器控制系统的区别：继电器■接触器控制系统虽有较好的抗下扰能力，但使用了大量的机械触点，使得设备连线复杂，且触点时开时闭时容易受电弧的损害，寿命短，系统可靠性差。可编程序控制器的梯形图与传统的电气原理图非常相似，主要原因是其大致上沿用了继电器控制的电路元件和符号和术语，仅个别之处有些不同，同吋信号的输入1输出形式及控制功能基本.上也相同。但是可编程序控制器与继电器■接触器控制系统又有根本的不同之处，主要表现在以下几个方面。1•控制逻辑继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，并利用继电器机械触点的

4、串联或并联及时间继电器等组合成控制逻辑，接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，一旦系统构成后，想改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点有限，每个继电器只有对触点，因此英灵活性和可扩展性都很差。而PLC采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要想改变控制逻辑，只需改变程序即可，因此PLC常称为“软接线”，其灵活性和扩展性都很好。2.工作方式电源接通时，继电器控制线路屮的各继电器同时都处于受制状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因某种条件限制不能吸合，因此它屈于并行工作方式。而在PLC的控制逻辑中，各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种逻辑、数值

5、输出的结果都是按照在程字中的先后顺序计算得出的，因此它属于串行工作方式。3.可靠性和可维护性继电器控制逻辑使用了人量的机械触点，连线也多，II触点在开闭时会受到电弧的损害，并且有机械磨损，寿命短，因此其可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，其体积小、寿命＜、可靠性高。PLC还配有自检和监督功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员;还能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。2.控制速度继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点开闭动作时间一般在儿十毫秒数量级。另外，机械触点还会

6、出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路來实现控制的，属于无触点控制，速度极快，一般一条指令的执行时间在微秒数量级，且不会出现抖动。3.定时控制继电器控制逻辑利用时I'可继电器进行时I'可控制。一般来说，时I'可继电器存在定时精度不高，定时范围窄，容易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。而PLC使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受环境的影响，定吋范围最小可为0.001S,最长几乎没有限制，用户可以根据需要在程序屮设置定时值，然后由软件来控制定时时间。4.设计和施工使用继电器控制逻辑完成一项控制工程，其设

7、计、施工、调试必须依次进行，周期长,而且修改困难。工程越大，其弊端越突出。而PLC完成一项控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计可以同吋进行，周期短，且调试和修改都很方便。从以上几个方面的比较可知，PLC在性能—上比继电器・接触器控制系统优异，特别是其可靠性、通用性强、设计施工周期短、调试修改方便，而且体积小、功耗低、使用维护方便。并II近年来随着电子技术的飞速发展，PLC的成本在不断下降。综合考虑以上各种因素，对两种溶液的混合装置的自动化控制选用PLC控制系统。3.PLC电路设计图3为该液体混合装置的搅拌电动机的主电路，根据设计要求该液体混合装

8、置的主电路需要实现让搅拌