利用PLC实现物料混合的自动控制

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1、万方数据第3卷第3期清远职业技术学院学报V01．3，No．32010年6月JournalofQingyuanPolytechnicJune．2010利用PLC实现物料混合的自动控制汪锋1杨红2(1．长江工程职业技术学院电力工程系湖北武汉430212；2．清远职业技术学院机电工程学院广东清远511510)摘要：可编程控制器(PLC)是自动控制技术、计算机技术和通信技术三者结合的通用工业自动化装置。在工业生产各领域得到广泛应用，已成为工业自动化的三大支柱之一。在现代化的工业生产过程中，PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。本文详细论述采用PLC控制方式以及新颖的变频调速

2、喂料机构，实现物料传送、配料控制、配方设计的物料混合生产的自动控制。关键词：PLC；物料混合；自动控制中图分类号：TP273’文献标识码：B文章编号：1674—4896(2010)03-0041—04可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的控制器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程Il】。在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC

3、技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用，已成为工业自动化的三大支柱之一【2】。自动配料系统是一个针对各种不同类型的物料(固体或液体)进行输送、配比、加热、混合以及成品包装等全生产过程的自动化生产线。广泛应用于化工、冶金、建材、饲料等行业。本文设计利用PLC实现物料混合的生产过程自动控制。1物料混合的工艺要求某生产企业要求将三种物料A、B、c在搅拌仓中进行混合搅拌，根据产品质量要求，A、B、C三种物料不可同时进行搅拌混合。生产工艺要求如下：物料A和B在搅拌仓M1中进行搅拌混合，混合物料H1从阀门Fl流出后在搅拌仓M2中同物料

4、C进行搅拌混合，最后混合物料H2从阀门F2流出。A、B、c三种物料}昆合比例为：1：2：5。物料A、B、C的量分别由阀门FA、FB、FC控制(假设流量为定植)。搅拌仓M1由电机Dl控制，搅拌仓M2由电机D2控制。A、B料加好后，进行搅拌时，D1要求正转10S，停2S，反转10S然后从Fl流出。Hl、c料加好后，进行搅拌时，D2要求正转20S，停2S，反转20S然后从F2流出。2物料混合的生产过程物料A经由控制电磁阀FA从输料管流人搅拌仓MI，物料B经由控制电磁阀FB从输料管流入搅拌仓M1，物料C经由控制电磁阀FC从输料管流入搅拌仓M2。通过等流量不同注入时间实现物料

5、混合配比，保证物料A、B、C的流量相同，三只电磁阀同时开启，同时开始计时，注人A物料10S，注入B物料20S，注入C物料50S，使A、B、C三种物料混合比例为1：2：5。电磁阀F1开启将Hl物料注入搅拌仓M2，8S注完，电磁阀F2开启将混合物料H2在20S内全部排出，整个工序完成。其生产过程模拟如图1所示：收稿日期：2010-01—1541作者简介：汪锋(1982一)，男，湖北麻城人，助理工程师，主要从事水电站电气一次，电气二次设计及电力系统教学工作。万方数据第3期汪锋杨红利用PLC实现物料混合的自动控制总第11期搅拌电动机D1、D2采用三相异步电动机，采用交流38

6、0V低压电源供电。根据其生产过程，设计电动机主电路图如图2所示：图2主电路电动机控制原理图3PI_CI／O点的分配根据物料混合生产控制过程，分析被控制对象的复杂程度，进行I／O点数和I／O的类型(数字量、模拟量)统计，列出清单，I／O点数分配如下表1：FX2N系列是PLCFX家族中最先进的系列。由于FX2N系列具有如下优点：最大范围地包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力(3】。42衰1I／O点数分配表控制点数16到256(主单元：16／32，4

7、8，65，80／128点)。灵活的配置除了具有满足特殊要求的大量特殊功能模块外，六个基本FX2N单元中的每一个单元可扩充到256I／O。高速运算基本指令：0．8肛s／指令。应用指令：1．52至几百斗s／指令。突出的寄存器容量FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器，用一个寄存器盒可扩充到16K步RAM或EEPROM。结合本系统控制特点，在此选择FX2N一32MR型号PLC，该PLC为含有32个I／O总点数的基本单元，为继电器输出型PLC。选择此型号的PLC即可保证本系统的正常运行，又可保证I／O总点数有足够的冗余，为今后系统功能扩展提供了有效的硬件支持。根据控制过