基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计

目录1控制要求................................................................................................................................12编程软件地址分配表............................................................................................................13PLC外部电路接线图.............................................................................................................24主电路连接图........................................................................................................................25控制程序................................................................................................................................26运行调试及S7-PLCSIM仿真...............................................................................................46.1S7-300PLC的硬件组态图..............................................................................................46.2S7-PLCSIM仿真结果.....................................................................................................47设计体会................................................................................................................................6参考文献....................................................................................................................................7电气控制课程设计报告11控制要求本课程设计是基于PLC的液体自动混合搅拌系统设计，H、I、L是液面传感器，SL1=H,SL2=L,SL3=I,该传感器被液面淹没时接通。两种液体的流入由阀门A和阀门B控制，混合液的流出由放液阀C控制。搅拌电动机用于驱动桨叶将液体混合均匀。本系统的工作原理如图1所示。该液体自动混合搅拌系统的动作为：启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器H=I=L=OFF，搅拌电动机M=OFF。首先，按下启动按钮，自动打开阀门A使液体A流入。当液面到达传感器I的位置时，关闭阀门A，同时打开阀门B使液体B流入。当液面到达传感器H位置时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。搅拌完毕后，打开放液阀门C。当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。随后再将阀门A打开，如此循环下去。在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。图1液体自动混合搅拌系统2编程软件地址分配表I/O地址分配表表1所示，根据设计要求，应该有6个输入信号，4个输出信号。表1I/O地址分配表输入信号输出信号名称功能端口地址名称功能端口地址SB1启动按钮I0.0YV1阀门A电磁阀Q4.0SL1液位传感器1I0.1YV2阀门B电磁阀Q4.1SL2液位传感器2I0.2M搅拌机Q4.2SL3液位传感器3I0.3YV3阀门C电磁阀Q4.3SB2停止按钮I0.4FR过载保护I0.5电气控制课程设计报告23PLC外部电路接线图液体自动混合搅拌系统的PLC外部接线图如图2所示。I0.2I0.5Q4.0Q4.1I0.4I0.1I0.3I0.0MNSB1SL1SL2SL3SB2FRYV1+24VQ4.2Q4.3YV2MYV4图2PLC外部接线图4主电路连接图图3主电路连接图5控制程序网络1:按下启动按钮,阀门A电磁阀打开，液体A流入容器。电气控制课程设计报告3网络2：当液位达到I时，即SL3=SL2=ON时，关闭阀门A，同时阀门B电磁阀打开，液体B流入容器。网络3：当液位达到H时，即SL1=SL3=SL2=ON时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。网络4：。搅拌完毕后，打开放液阀门C。当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。网络5：当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。随后再将阀门A打开，如此循环下去。网络6：在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。电气控制课程设计报告46运行调试及S7-PLCSIM仿真S7-PLCSIM是一个功能非常强大的仿真软件，它可以在计算机上对S7-300的用户程序进行离线仿真与调试，它是和Step7集成成在一起的。6.1S7-300PLC的硬件组态图图4硬件组态6.2S7-PLCSIM仿真结果1启动系统之前，容器是空的，各阀门关闭，传感器SL1=SL2=SL3=OFF，搅拌电动机M=OFF。2按下起动按钮I0.0,阀门A打开，液体A流入容器。3当液位达到I时，即SL3=SL2=ON时，阀门B电磁阀打开，液体B流入容器电气控制课程设计报告54当液位达到H时，即SL1=SL3=SL2=ON时，关闭阀门B，同时启动搅拌电动机搅拌1min。5搅拌完毕后，打开放液阀门C6当液面到达传感器L的位置时，再继续放液10s后关闭放液阀门C。随后再将阀门A打开，如此循环下去。(1)到达L位置，T2延时。(2)延时10S到后，将阀门A打开，进入下一循环。电气控制课程设计报告67在工作中如果按下停止按钮，搅拌机不立即停止工作，只有当前混合操作处理完毕，才停止工作，即停在初始状态。(1)在搅拌机工作时按下I0.4，程序继续执行，下图指示液体在L位置以下，T2正在延时。(2)延时到后，下一循环因停止按钮的作用而无法进行，停在初始状态。7设计体会本设计通过Step7环境下编程与外部PLC硬件接线的结合使用，使我更熟悉了Step7的编程仿真步骤，硬件接线的练习锻炼了我的动手能力。从课程设计正式下达，时至今日，设计基本完成，从最初的茫然到今日对思路的逐渐清晰，从选题到搜集资料，自己都在一步步认真进行，在设计中遇到了很多问题，通过问老师和跟同学讨论，都一一解决了。电气控制课程设计报告7本课程设计是对PLC知识的应用综合，能够培养和提高设计者分析和解决问题的能力。本设计采用PLC对液体混合控制系统进行控制，简化了控制系统的设计和硬件结构，提高了该系统的可靠性、可维护性和安全性，并且完成了设计的所有需求。整体来说，这次设计给了我很大的帮助，不仅仅熟悉的PLC的控制系统和各种元器件，并提高了实践的能力，这些都将成为我以后步入社会参加工作的一笔宝贵经验。参考文献