溶液混合PLC控制.doc

可编程控制器课程设计说明书
中北大学
课程设计任务书

11/12 学年第 一 学期

学 院：
信息与商务学院 
专 业：
 电气工程及自动化
学 生 姓 名：

学 号：

课程设计题目：
溶液混合的PLC控制
起 迄 日 期:
1月2 日 ~ 1 月6日
课程设计地点:
 中北大学校内
指 导 教 师:
高丽珍  张晓明
系主任：
王忠庆 

下达任务书日期: 12 年 1月 2 日

课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
（1） 能够根据功能要求选择PLC的类型及其根据I/O点的要求选择该类PLC的型号。
（2） 根据所选的PLC类型，掌握该PLC的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题的梯形图。
（3） 根据绘制的梯形图，编写完整的程序清单。
根据I/O点的定义，学习绘图软件AutoCAD，并绘制PLC外部电气接线图。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：
一、控制要求：
（1）初始状态：容器是空的，各个阀门均关闭。当按下启动按钮SB，首先打开1号液体电磁阀A，放入1号溶液，直到液面到达中位置开关，此时关闭电磁阀A，打开电磁阀B，放入2号溶液，直到液面到达上位置开关，关闭电磁阀B，此时搅拌电动机工作，1分钟后停止，混合液体阀门打开，放出混合液体。直到液面下降到下位置开关为止。20秒后，容器放空，关闭液体阀门，重复上述过程。（2）按下停止按钮，系统停止操作。再按下开始按钮，重复原来的工作执行。

二、画出系统动作流程图；设计外部输入、输出点（I/O）；画出PLC外部接线图；设计完整梯形图；写出完整的软件程序。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：
按照任务书要求，完成课程设计说明书一份；PLC外部接线图一份：PLC实验梯形图一份；PLC实验程序清单一份。

课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：

[1] 贾德胜. PLC应用开发实用子程序.人民邮电出版社.2006
[2] 于庆广. 可编程控制器原理及系统设计.清华大学出版社.2004
[3] 张进秋. 可编程控制器原理及应用实例.机械工业出版社.2004
[4] 吴作明.PLC开发与应用实例详解.北京航空航天大学出版社.2007

5．设计成果形式及要求：
1. PLC外部接线图
2. 梯形图
3. 程序清单

6．工作计划及进度：
2012年1月2日 ~1 月3日根据功能要求及自己掌握的PLC知识选择PLC类型及对该PLC进行深入学习。
1月4~ 1 月5日 设计外部I/O，并绘制PLC外部电气连线。熟悉该PLC编程环境并完成梯形图，完成系统完整程序。完成设计说明书。
1月6日 答辩或成绩考核
系主任审查意见：

签字：
年 月 日
目 录
1 引言……………………………………………………………………………………5
2 总体设计……………………………………………………………………5
2.1 工作原理 ……………………………………………………………5
2.2 外部接线图 ……………………………………………………………6
2.3 输入输出 分配 ……………………………………… ……………6
2.4 程序框图 ……………………………………… ……………………7
2.5 梯形图…………………………………………………………………7
2.6 指令表…………………………………………………………………8
3 总结…………………………………………………………………………8
参考文献……………………………………………………………………9
致谢……………………………………………………………………………9

1 引言
可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术，具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、功耗低等优点，已成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。使用PLC的自动控制系统具有体积小，可靠高，故障率低，动作精度高等优点。
PLC对物料混合的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同液体的物料按预先设定的程序进行混合，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。采用PLC控制，是一种预先设定的程序进行物料混合的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对机械手进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。本设计主要完成机械手的硬件部分与软件部分设计。主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计二、设计目的
本设计基于采用可编程序控制器（PLC）的设计方案，实现对液体混合搅拌的控制。以PLC S7-200为主要控制器。根据搅拌设备的功能特性、运作顺序等，设计中可选用电磁阀、时间继电器来实现液体的流入和时间上的延时，从而满足其控制要求。
根据控制要求，可以看出此程序是一个很典型的顺序控制问题。这样就可以先按照搅拌设备的先后运行顺序画出相应的顺序功能图，然后在根据顺序功能图画梯形图，最后再用仿真软件对其进行调试仿真。这样就可以实现PLC对混合搅拌控制程序的设计
2 总体设计
2.1 工作原理
当按下启动按钮X0时，线圈M8000得电。下限位开关X2闭合，线圈Y0得电开始放入1号液体，当到达中限位开关时，X3的常闭接点断开，常开接点闭合，线圈Y0失电，线圈Y1得电，放入2号液体.当到达上限位开关X4时，线圈Y1失电。线圈Y0和Y1的常闭接点闭合，线圈Y2得电，放入混合液体进行搅拌，延迟60S后，线圈Y2失电，Y2的常闭接点闭合，线圈Y3得电，把混合液体放出。延迟20S容器放空，关闭液体阀门，重复上述过程。
2.2 PLC外部接线图

2.3 输入、输出分配
功能
标号
开始
X000
停止
X001
下位置开关
X002
中位置开关
X003
下位置开关
X004
初始状态
M8000
放A液体
Y000
放B液体
Y001
混合搅拌
Y002
搅拌延时
T1
放混合溶液
Y003
放液体延时
T2
2.4 程序框图

2.5 梯形图

2.6 指令表

3 总结
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
　　在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
参考文献
王阿根，电气可编程控制原理与应用（第2版），清华大学出版社，2011年

致谢
首先非常感谢老师能够教导我们有关PLC方面的专业知识，让我们对这门课程有了充分的了解和认识，让我们能够对其进行应运，是他们用辛勤的汗水灌溉了这片知识的沃土。
其次，也非常感谢同组的同学们，是在他们的帮助和共同的探索下使我完成了这次设计，这是一个团队的力量，友情的力量，非常感谢他们的协助。

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