内容发布更新时间 : 2024/12/23 18:42:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目 录

1.选题背景…………………………………………………………………………………1 2.方案论证…………………………………………………………………………………1

2.1 继电器控制系统…………………………………………………………………1 2.2 单片机控制………………………………………………………………………1 2.3 工业控制计算机控制……………………………………………………………2 2.4 可编程控制器控制………………………………………………………………2 3.过程论述…………………………………………………………………………………3

3.1 控制分析…………………………………………………………………………3 3.2 plc 选择…………………………………………………………………………4 3.3 搅拌机的主电路图………………………………………………………………5 3.4 分配I/O点………………………………………………………………………6 3.5 外部接线图………………………………………………………………………7 3.6 元器件选型………………………………………………………………………7

3.6.1 液位传感器的选择………………………………………………………7 3.6.2 搅拌电机的选择…………………………………………………………8 3.6.3 电磁阀的选择……………………………………………………………8 1）入罐液体 ……………………………………………………………………8 2）出罐液体 ……………………………………………………………………8 3.7 元件目录表………………………………………………………………………8 3.8 顺序控制图………………………………………………………………………9 3.9 梯形图……………………………………………………………………………10 4.结果分析…………………………………………………………………………………13

4.1 系统模拟调试……………………………………………………………………13 4.2 仿真结果…………………………………………………………………………13 5 总结………………………………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………………………15

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1 选题背景

随着科学技术的迅猛发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。

但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场给工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的，液体自动混合配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行管理等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中的精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。

要实现整个液体混合控制系统的设计，需要从怎样实现各电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑。该系统需要对各种液体的液面进行液面的高度控制，因此，需要用到传感器进行液面高度的监控。各种液体入池的比例需要应用电磁阀控制，入池后的搅拌，则需要电机控制。对各个控件的控制，需要一个完整的控制流程，运用PLC技术进行编程，可以实现对各个控件的控制。

2 方案论证

就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。

2.1 继电器控制系统

控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护。系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。

2.2 单片机控制

单片机作为一个超大规模的集成电路，机构上包括CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为功控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。但是，单片机是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程

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序设计的工作量相当大。

2.3 工业控制计算机控制

工控机采用总线结构，各厂家产品兼容性强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。且其外部I/O接线一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如接线端子可靠。

2.4 可编程控制器控制

可编程序控制器配备各种硬件装置供用户选择，用户不用自己设计和制作硬件装置，只须确定可编程序控制器的硬茧配制和设计外部接线图，同时采用梯形图语言编程，用软件取代继电器电器系统中的触点和接线，通过修改程序适应工艺条件的变化。

可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术、计量技术、传感器技术等技术与一体的机电一体化装置，充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。可编程控制器多种液体自动混合系统具有以下特点：

a) 系统自动工作；

b) 控制的单周期运行方式；

c) 由传感器送入设定的参数实现自动控制； d) 启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。

在本设计中我将引入PLC来实现其搅拌控制功能。本系统采用PLC是基于以下两个原因： a) PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； b) 编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；

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