基于PLC的多種液體混合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計
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摘 要
以三種液體的混合灌裝控制為例，將三種液體按一定比例混合，在電動機(jī)攪拌后要達(dá)到一定的溫度才能將混合的液體輸出容器。并形成循環(huán)狀態(tài)。液體混合系統(tǒng)的控制設(shè)計考慮到其動作的連續(xù)性以及各個被控設(shè)備動作之間的相互關(guān)聯(lián)性，針對不同的工作狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的動作控制輸出，從而實(shí)現(xiàn)液體混合系統(tǒng)從第一種液體加入到混合完成輸出的這樣一個周期控制工作的程序?qū)崿F(xiàn)。設(shè)計以液體混合控制系統(tǒng)為中心,從控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計過程（包括設(shè)計方案、設(shè)計流程、設(shè)計要求、梯形圖設(shè)計、外部連接通信等）,旨在對其中的設(shè)計及制作過程做簡單的介紹和說明。設(shè)計采用日本松下公司的AFP12417系列PLC去實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞 ：多種液體，混合裝置，自動控制
The design of the liquid mixture in three control as an example
Abstract
the request is to a certain proportion by the three liquid mixture, stirring after the motor to reach a certain temperature can be mixed containers of liquids output. And form a cycle. Liquid hybrid systems of control designed taking into account the continuity of its action and charged with various equipment moves between the interrelated, and for different working conditions, and make the appropriate motor control output, thus realizing the liquid hybrid systems from the first liquid Added to the mixture to complete the output of such a cycle control of the program. Designed to liquid mixed as the central control system, control system from the hardware components, software system to choose the design process (including design, design process, design requirements, the ladder design, external communications link, etc.), which seeks to The design and production process of doing brief introduction and description. Designed with the AFP2417 Corporation PLC to achieve the design requirements.
Keywords ：Variety of liquid； Mixed devices； Automatic control
目 錄
1緒論 1
2 多種液體混合灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 2
2.1方案設(shè)計 2
2.2方案的介紹 2
3 硬件電路設(shè)計 3
3.1 總體結(jié)構(gòu) 3
3.2液位傳感器的選擇 5
3.3溫度傳感器的選擇 5
3.4攪拌電機(jī)的選擇 6
3.5 電磁閥的選擇 6
3.6 接觸器 7
3.7熱繼電器的選擇 7
3.8 PLC的選擇 7
3.9 PLC輸人、輸出口分配 9
3.10液體混合裝置輸人/輸出接線 10
4 軟件電路設(shè)計 11
4.1 程序框圖 11
4.2 根據(jù)控制要求和I/O地址編制的控制梯形圖 12
4.3 語句表 14
5 系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù) 15
5.1 系統(tǒng)故障的概念 15
5.2系統(tǒng)故障分析及處理 15
5.2.1 PLC主機(jī)系統(tǒng) 15
5.2.2 PLC的I／O端口 15
5.2.3 現(xiàn)場控制設(shè)備 15
5.3 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 16
6 結(jié)束語 17
致謝 17
參考文獻(xiàn) 18
1緒論
為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中,多種液體混合是必不可少的工序, 而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì), 以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣, 不適合人工現(xiàn)場操作。另外, 生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點(diǎn), 這也是人工操作和半自動化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動控制, 從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。借助實(shí)驗(yàn)室設(shè)備熟悉工業(yè)生產(chǎn)中PLC的應(yīng)用，了解不同公司的可編程控制器的型號和原理，熟悉其編程方式，而多種液體混合裝置的控制更常見于工業(yè)生產(chǎn)中，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，尤其見于化學(xué)化工業(yè)中，便于學(xué)以致用。
計算機(jī)的出現(xiàn)給大規(guī)模工業(yè)自動化帶來了曙光。1968年，美國最大的汽車制造廠商通用汽車（GM）公司提出了公開招標(biāo)方案，設(shè)想將功能完備、靈活、通用的計算機(jī)技術(shù)與繼電器便于使用的特點(diǎn)相結(jié)合，把計算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言”編程，生產(chǎn)一種新型的工業(yè)通用控制器，使人們不必花費(fèi)大量的精力進(jìn)行計算機(jī)編程，也能像繼電器那樣方便地使用。這個方案首先得到了美國數(shù)字設(shè)備（DEC）公司的積極響應(yīng)，并中標(biāo)。該公司于1969年研制出了第一臺符合招標(biāo)要求的工業(yè)控制器，命名為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC（有的稱為PC），并在GM公司的汽車自動裝配線上試驗(yàn)獲得了成功。
PLC一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動化程度高、可靠性好、設(shè)計周期短、使用和維護(hù)簡便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國內(nèi)外工程技術(shù)人員和工業(yè)界廠商的極大關(guān)注，生產(chǎn)PLC的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應(yīng)用，使PLC的功能不斷得到增強(qiáng)，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。
采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機(jī)、繼電器等構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護(hù)性。對提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動，因此具有廣闊的市場前景。用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制的實(shí)例很多，在冶金、機(jī)械、紡織、輕工、化工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用到它，如燈光照明、機(jī)床電控、食品加工、印刷機(jī)械、電梯、自動化倉庫、液體混合自動配料系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應(yīng)用PLC來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設(shè)計是將PLC用于多種液體混合灌裝設(shè)置的控制，對學(xué)習(xí)與實(shí)用是很好的結(jié)合。
本設(shè)計的主要研究范圍及要求達(dá)到的技術(shù)參數(shù)有(1)使液體灌裝機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的灌裝；(2)滿足灌裝的各項(xiàng)技術(shù)要求；(3) 具體內(nèi)容包括多種液體混合控制方案的設(shè)計、軟硬件電路的設(shè)計、常見故障分析等等。
本課題應(yīng)解決的主要問題是如何使PLC在飲料灌裝中實(shí)現(xiàn)控制功能，在相關(guān)的研究文獻(xiàn)報道中用PLC對灌裝機(jī)進(jìn)行控制的研究尚不多見，以致人們難以根據(jù)它的具體情況，正確選用參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)控制，也就難以滿足提高質(zhì)量和效率、降低成本的要求，本設(shè)計就是基于以上問題進(jìn)行的一些探索。
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