畢業(yè)設(shè)計--基于plc的工業(yè)混料系統(tǒng)控制器的設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p>　　題 目 基于PLC的工業(yè)混料系統(tǒng)控制器的設(shè)計 </p><p>　　學(xué)院名稱 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　職 稱 </p><p>　　班 級 電氣工程及其自動化12級02 班 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p><b

3、>　　年 月 日</b></p><p>　　摘要：工業(yè)上的混料一般是通過混料機來實現(xiàn)的，而混料機采用變頻器控制轉(zhuǎn)速，由PLC根據(jù)安裝在電機軸上的編碼盤，算出的料量的大小，控制混料機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。相應(yīng)的，工業(yè)上的攪拌動作一般是通過攪拌機來實現(xiàn)的，而相比傳統(tǒng)的攪拌采用單片機或繼電器來控制。攪拌機是通過電動機來拖動，PLC來控制，變頻器調(diào)速來改善的。這樣的話，系統(tǒng)的性能的是會顯著的提高，與此

4、系統(tǒng)的錯誤相比傳統(tǒng)的是會大大的降低。這樣的話可以滿足工業(yè)上的要求，簡便操作，效率提高。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；混料機；變頻器；攪拌機</p><p>　　Abstract: industrial mixing is generally done by mixer, the mixer is controlled by frequency converter speed, by

5、 PLC according to the installation on the motor shaft of the encoding plate, calculate the size of the shoes in the control of the speed of the mixer. Accordingly, industry on the mixing action is generally done by mixer

6、, and compared with the traditional mixing or relay to control by single chip microcomputer. Mixer is through the motor to drag, PLC to control, inverter speed control </p><p>　　Key words: PLC; Mixer; Freque

7、ncy converter; Mixer</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的混料控制器有這些：一是基于PC總線的工控機。其優(yōu)點：質(zhì)高，便宜，量產(chǎn)高，應(yīng)用資源豐富，已被廣泛知道與認(rèn)可。二是可編程控制器，也就是PLC。其結(jié)合計算機，通訊等現(xiàn)代化技術(shù)，運用它的好處有：容易使人上手，容易運用，容易讓人修理。三是嵌入式控制器。&l

8、t;/p><p>　　就目前來說，上述控制器各有其優(yōu)點與缺點。與此同時，不同的控制系統(tǒng)，要選不同的控制器。或許以前是正確的，但是對于現(xiàn)在來說是不合理的。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，飛速的發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)的日益復(fù)雜化，工業(yè)對控制器不斷提出更高的要求?？刂破饕搽S著飛速發(fā)展。其在技術(shù)上不斷向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。與此同時，其在產(chǎn)品不斷向通用性方向發(fā)展上。但是本次設(shè)計是基于PLC工業(yè)混料系統(tǒng)的控制器的設(shè)計，就目前來說還是處于先進水平，其

9、廣泛運用與各大工廠，各項行業(yè)。也因此做好本次設(shè)計對于，各大工廠，各項行業(yè)來說，是十分重要的。因為有助于提高這些工廠的生產(chǎn)效率，減輕企業(yè)的生產(chǎn)成本，也有助于提高這些行業(yè)的自動化水平。同時其也可以將我，所學(xué)的知識與實踐相結(jié)合起來。也可以方便我了解我國工廠的現(xiàn)狀，熟悉即將進入的企業(yè)。</p><p><b>　　一·概述</b></p><p>　　1.1液體混合

10、系統(tǒng)的發(fā)展前景</p><p>　　隨著科技的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在想方設(shè)法減少產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，減少成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在許多行業(yè)中，多種液體的混合是必不可少的環(huán)節(jié)。同時由于各種環(huán)境的制約，極易出現(xiàn)各種危險。也因此不適合人在現(xiàn)場操作。另外產(chǎn)品生產(chǎn)，又要各種各樣的要求。由于一些產(chǎn)品的特殊要求，即使人在現(xiàn)場操作與半自動操作，也達不到產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。所以，本次設(shè)計是為了幫助企業(yè)的多種液體混合自動控制。同時，這也是響應(yīng)

11、廣大企業(yè)的需求。</p><p>　　原來廣大企業(yè)的控制方式有：繼電器直接控制、PLC/配料控制器、PLC/工控機這幾種控制方式。第一種控制方式故障率高，線路繁多，其進入21世紀(jì)以來逐步淘汰。第二種控制方式其操作繁雜，其靈敏性較低，不能及時反應(yīng)一線生產(chǎn)情況，而且數(shù)據(jù)要人工記錄，也因此在一二線城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程中已經(jīng)禁止使用。第三種控制方式能夠及時反應(yīng)一線生產(chǎn)的設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，能夠記錄數(shù)據(jù)，便與工廠隨時監(jiān)控生產(chǎn)成

12、本。PLC與工控機相結(jié)合的控制方式，由于其容易操作，自動化程度高，便于修理等優(yōu)點，備受國內(nèi)外矚目。同時也隨著PLC的功能不斷豐富與增強，在企業(yè)中逐漸取代了單片機與繼電器，來實現(xiàn)多種液體混合。特別是相比單片機控制和繼電器控制缺乏靈活性和可靠性，運用了PLC的控制系統(tǒng)，能夠彌補這兩大缺點，同時其對企業(yè)的自動化水平有了極大的提高，同時也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，也因此具有廣闊的市場前景。本次設(shè)計是基于PLC兩種液體混合控制器的設(shè)

13、計，也是一次將我所學(xué)到的知識與實踐相結(jié)合的設(shè)計。</p><p>　　1.2液體混合裝置的研究價值</p><p>　　液體混合這一環(huán)節(jié)是許多工廠必不可少的操作，同時液體混合裝置也考驗著工廠的自動化程度，生產(chǎn)的效率，液體的質(zhì)量等等。與此同時，由于許多工廠受生產(chǎn)環(huán)境的制約，人沒辦法直接操作。也因此液體混合裝置運用范圍廣闊。它對提高工廠的生產(chǎn)效率，工廠的利潤有著顯著作用。它對改善工人的生產(chǎn)環(huán)境

14、，減輕工人的負擔(dān)有著促進作用。也因此它具有良好國家的經(jīng)濟。</p><p>　　二、當(dāng)前國內(nèi)混料機的發(fā)展情況</p><p>　　混料機是利用重力和機械力兩方面的作用，將集中物料混合起來。</p><p>　　當(dāng)前混料機廣泛運用在化工.農(nóng)業(yè).建筑上。我國混料機技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，直到90年代末期，才出現(xiàn)具有一定規(guī)模的混料機生產(chǎn)企業(yè)。</p>&l

15、t;p>　　進入21世紀(jì)以來，在市場推動和政策干預(yù)下的雙重作用下，我國的混料機行業(yè)已逐步從市場導(dǎo)入向快速成長長期過渡。隨著國家相關(guān)政策的推動，國外先進理念和先進技術(shù)的引進，以及各級生產(chǎn)企業(yè).用戶的積極努力，我國混料機行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。混料機科研研發(fā).原料供應(yīng).產(chǎn)品生產(chǎn).物流及產(chǎn)品應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成。</p><p>　　、混合機械介紹及其工作原理</p><p>　　混合機械是利

16、用機械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機械?；旌蠙C械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。 混合機械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機械的作用可加速溶解混勻。常用的混合機械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機械、熱塑性物料混合機、粉狀與粒狀固體物料混合機械四大類。氣體和低黏度液體

17、混合機械的特點是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護檢修量小，能耗低。這類混合機械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強制循環(huán)混合等四種。中、高黏度液體和膏狀物的混合機械，一般具有強的剪切作用；熱塑性的物料混合機主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機械，如輪輾機等。混合時要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌?、隨機混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混

18、合機械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。</p><p>　　三、混合機的用途特點與工作原理</p><p>　　1.錐形混合機工作原理     DSH系列混合機筒內(nèi)兩只非對稱螺旋自轉(zhuǎn)將物料向上提升，轉(zhuǎn)臂慢速公轉(zhuǎn)運動；使螺旋外的物料，不同程度進入螺柱，從而達到全圓周方位物料的不斷更

19、新擴散，被提到上部的兩股物料再向中心凹穴匯合，形成一股向下的物料流，補充了底部的空缺，從而形成對流循環(huán)的三重混合效果。錐形混合機適用范圍     DSH錐形混合機廣泛用于化工、農(nóng)藥、染料、食品、飼料、建材、稀土等粉體與粉體（固—液）的合</p><p>　　。該機對混合物料適應(yīng)性廣，對熱敏性物料不會產(chǎn)生過熱，對顆粒物料不會壓饋和磨碎，對比重懸殊和粒度不同的物料混合不會產(chǎn)生

20、分屑離析現(xiàn)象。</p><p>　　錐形混合機性能特點     錐形筒體適應(yīng)對混合物料無殘留的高要求。柔和的攪拌速度亦不會對易碎物料產(chǎn)生破壞。本機的攪拌作用對物料的化學(xué)反應(yīng)有更好的配合作用。</p><p>　　2.犁刀式高效混合機工作原理：LDH型犁刀式高效混合機混合時，機內(nèi)物料在犁刀的作用下，一方面沿筒體內(nèi)壁作用向徑向湍，另一方面又沿犁刀

21、兩側(cè)面的線方向飛濺。當(dāng)物料流經(jīng)飛刀時，被高速旋轉(zhuǎn)的飛刀強烈拋散，混合機在犁刀和飛刀的復(fù)合作用下，使物料不斷的對流、擴散、翻動，從而在極短的時間內(nèi)達到均勻的混合。</p><p>　　犁刀式高效混合機結(jié)構(gòu)特點：   該機由傳動機械，臥式筒體，犁刀和飛刀組等四部份組成。旋轉(zhuǎn)的飛刀強烈拋散，在犁刀和飛刀的復(fù)合作用下，從而在極短的時間內(nèi)達到均勻的混合。    傳動部分

22、：犁刀軸的轉(zhuǎn)動是由電機（主電機）通過擺線針輪行星減速機變速，然后由聯(lián)軸器帶動。飛</p><p>　　刀電機（付電機）直接驅(qū)動。 臥式筒體由鋼板卷制而成，各連接處均有密封要求。因而可保證設(shè)備能在微壓條件下工作。</p><p>　　3.WH系列錐形雙螺旋混合機工作原理工作原理：   由螺旋的公、自轉(zhuǎn)使物料在錐體內(nèi)產(chǎn)生復(fù)合運動，主要產(chǎn)生四種運動形式：(1)螺旋沿壁公

23、轉(zhuǎn)，使物料沿錐壁作圓周運動；(2)螺旋自轉(zhuǎn)使物料自錐底沿螺旋而上升；(3)螺旋的公、自轉(zhuǎn)復(fù)合運動使一部分物料被螺旋圓柱面內(nèi)，同時受螺旋自轉(zhuǎn)的離心力作用使螺旋圓柱面內(nèi) 的一部分物料向錐體徑向排放；(4)上升的物料受自身重力作用下降。四種運動在混合機內(nèi)產(chǎn)生對流、剪切、擴散，從而達到快速均布混合的目的。WH系列錐形雙螺旋混合機產(chǎn)品特點：該機型按用戶要求可做單螺旋、雙螺旋、三螺旋?？杉友b飛刀，噴淋霧化裝配，滿足特殊工藝要求。出料閥

24、有手動，氣動兩種方式。特殊物料可加大電機功率（加重型）WH系列錐形雙螺旋混合機應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、石油、冶金、建材等粉體（固-固），粉體與液體（固-液），液體與液體（液-液）混合、反應(yīng)、干燥、冷卻。行星混合機招標(biāo)信息行星混合機設(shè)備性能特點</p><p>　　行星中國混合機特別適合從粉體到高黏度、高密度的物料溶解、混合、混煉、反應(yīng)工藝，可根據(jù)不同生產(chǎn)工藝及物料特點選擇不同的攪拌槳（如：麻花框式、多槳

25、葉式）</p><p>　　4.行星混合機設(shè)備性能特點１．機械密封和釜體之間的（梯形）軟密封，使物料可在真空下操作；２．釜體可電、蒸氣、水及油循環(huán)加熱。傳動軸上的獨特溫度探測裝置確保物料溫度誤差小于±1℃，夾套、底部夾套及夾套內(nèi)盤管、導(dǎo)流板可實現(xiàn)冷卻；３．行星混合機招標(biāo)信息釜體內(nèi)壁為大型立車精加工，再經(jīng)大型拋光機自動拋光，確保行星架上的活動刮刀（適用于密封膠）在旋轉(zhuǎn)時，把釜體內(nèi)壁上的物料完全刮掉；

26、４．釜內(nèi)麻花框式（槳與槳、槳與桶壁間距3-4mm）攪拌槳（多槳葉），中國混合機網(wǎng)在公轉(zhuǎn)的同時也自轉(zhuǎn)，使物料上下及四周流動，從而可在很短時間內(nèi)達到混合（混煉）效果．５．釜內(nèi)的攪拌漿的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)均采用變頻調(diào)速（變頻電機），可根據(jù)不同工藝、不同粘度選擇不同轉(zhuǎn)速。 </p><p>　　測速系統(tǒng)直接給出不同的攪拌槳當(dāng)時的轉(zhuǎn)速。行星混合機的適用范圍一、混合機招標(biāo)信息能源：各種電池漿料、膏料（鋰電池、鎳鉻電池

27、、鎳氫電池、燃料電池、動力電池等）</p><p>　　二、電子電器：焊錫膏、陶瓷漿料、磁性材料、硅膠油墨、電子膠粘劑、pvc塑膠、電子電器件灌封膠、熱熔膠、各種貴金屬粉體、漿體;三、化學(xué)品：各種密封膠、膠粘劑（硅酮密封膠、聚硫密封膠、中空玻璃密封膠、防水密封膠、結(jié)構(gòu)密封膠、厭氧膠、石材膠、模具膠等）、合成樹脂橡膠、油墨、膩子、研磨劑（膏）、蠟制品、合成橡膠、合成樹脂、各種粉體物料、陶瓷顏料;四、醫(yī)藥品：各

28、種軟藥膏、高分子凝膠（醫(yī)用貼、小兒退熱貼、感冒快貼、冰貼、眼貼）、牙齒品;五、化妝品、日化品：潤膚霜、口紅、乳液、凝膠、面膜、睫毛膏、粉底、指甲油、牙膏、香皂。六、食品：各種糊狀、膏狀類的混合、調(diào)味料、果醬、巧克力漿。無重力混合機簡要說明：無重力混合機主要用于干粉砂漿生產(chǎn)過程中，是目前最高速的干粉砂漿混合機。          &#

29、160;       詳細介紹：</p><p>　　5.無重力混合機工作原理: 臥式無重力混合機，筒體內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)方向相對的槳葉，每片無重力槳葉經(jīng)過科學(xué)計算，得到合理的間距值與角度值，槳葉旋轉(zhuǎn)將物料拋向空間流動層，產(chǎn)生瞬間失重(失重狀態(tài)下物料密度差異對混合均勻度無影響)，相互落入對方區(qū)域內(nèi)，中間層面形成一個流態(tài)化的失重區(qū)(無重力區(qū))和

30、旋轉(zhuǎn)渦流，無重力機底部形成一個流動層，物料呈三維復(fù)合運動，從而形成全方位復(fù)合循環(huán)迅速達到均勻混合目的。</p><p>　　無重力混合機適用范圍:臥式無重力混合機主要用于抗裂砂漿，保溫砂漿，粘結(jié)砂漿，抹面砂漿，地坪砂漿等各種混合均勻度要求高的干粉砂漿和中高檔膩子粉?；炷镣饧觿?、飼料、化工粉體、食品香料等行業(yè)也得到了極大的應(yīng)用。臥式無重力混合機產(chǎn)品特點：1、速度快、能耗低、可密封操作，經(jīng)濟環(huán)保。 

31、2、可添加飛刀，實現(xiàn)對帶纖維物料的混合。3、大開門出料方式，出倉時間短，卸料干凈,結(jié)構(gòu)緊湊。4、無重力混合機可實現(xiàn)17%以下的噴霧操作，加液后黏度太大的物料不適合。5、設(shè)備操作簡單、維護方便。無重力混合機技術(shù)參數(shù)：型號規(guī)格 公稱容積（m³） 裝載系數(shù) 每批混合量(Kg) 電機功率(Kw)    CWZ-1      1000

32、               0.4-0.6       400-600           7.5-11   

33、; CWZ-2      2000               0.4-0.6        800-1200     

34、; 11-18.5    CWZ-4      4000              0.4-0.6        1600-2400 &#

35、160;   18</p><p><b>　　四、整體方案的設(shè)計</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)整體設(shè)計要求</p><p>　　在整個混合裝置中，要完成液體A與液體B的進料、攪拌、混合的功能。其要完成的任務(wù)有：1.根據(jù)論文的要求，設(shè)計整體方案；2.PLC、變頻器的選型；3.工業(yè)混料系統(tǒng)系統(tǒng)主電路的設(shè)計；4.PLC

36、的選型與控制電路的設(shè)計;5PLC程序設(shè)計；6.HIM界面的設(shè)計。</p><p>　　4.2系統(tǒng)方案的設(shè)計思想</p><p>　　整個設(shè)計過程都符合國家的電氣相關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，設(shè)計原則主要包括：</p><p><b>　　穩(wěn)定性高</b></p><p>　　具有比較高的穩(wěn)定性是電氣設(shè)備一個關(guān)鍵性的性能指標(biāo)。由于本

37、方案是采用PLC，隨著其發(fā)展到現(xiàn)在。其采用了現(xiàn)代化技術(shù)，對生產(chǎn)采用了嚴(yán)格的工藝。同時，其具有很強的抗干擾性，也因此具有很高的穩(wěn)定性。與此同時，也因此采用它生產(chǎn)的產(chǎn)品具有很高的穩(wěn)定性。</p><p>　　(2) 要與此配套的產(chǎn)品，適應(yīng)強， 功能要無漏點</p><p>　　對于發(fā)展到今天的PLC來說，它對于各種產(chǎn)品的大小，有著各種系列的產(chǎn)品，可以適應(yīng)各種工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能，P

38、LC還有數(shù)據(jù)處理功能。</p><p>　　容易讓人上手，容易使用，深受歡迎</p><p>　　作為工控機，只用少量的開光量，就實現(xiàn)了傳統(tǒng)繼電器的所有功能。它的簡便容易讓人學(xué)習(xí)。因為即使你不熟悉計算機，不懂編程，它也為你從事工業(yè)控制行業(yè)提供了方便，減少了你的工作量，節(jié)省了你的時間。</p><p><b>　　維修簡便，便于改造</b><

39、;/p><p>　　由于PLC的功能增強，它減少控制裝置的外部接線數(shù)量。只是這樣一來，它就可以減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計與建造的時間，其維修與保護也變得更加簡便起來。同時其只要一改動一下程序，就可以進行另外一品種的生產(chǎn)了。這樣一來，一臺控制設(shè)備，就可以進行多品種的生產(chǎn)了。</p><p>　　( 5)占地小，能量耗損低</p><p>　　適用性強,使用它很簡便，硬件設(shè)施齊全

40、</p><p><b>　　4.3編碼盤介紹</b></p><p>　　4.3.1液體泵入量計算問題</p><p>　　液體A、B泵入量計算公式如下</p><p>　　泵入量（L）=泵的排量（L/r)*泵的轉(zhuǎn)速（r）</p><p>　　由于設(shè)計中泵是確定的，也因此泵每轉(zhuǎn)泵入的液體的體積也

41、是確定的。然而泵又是由電機拖動的事，所以只要計算電機的轉(zhuǎn)速就可以了。</p><p>　　4.3.3編碼盤介紹</p><p>　　此次計算出電機轉(zhuǎn)速，才能計算出泵入的液體體積。而在這次設(shè)計中泵是確定的，泵入量也是確定的。也因此，這次我們采用編碼盤來測出電機的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　從編碼器的結(jié)構(gòu)上來講，編碼器分為：接觸式、電磁式、光電式這些種類；從編碼器的檢測

42、理論上來說，編碼器又分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式這些種類；從編碼器刻度和信號方面來說，其又分為增量、絕對、混合這三種。</p><p>　　本次設(shè)計采用光電式編碼盤來測量電機轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　4.3.4系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　五、混料系統(tǒng)系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　5.1主電路圖

43、的設(shè)計</p><p>　　整個混料系統(tǒng)，PLC與工控機相結(jié)合，通過控制電機，控制著泵A、B與攪拌器M1與M2,通過控制變頻器，控制著泵C。</p><p><b>　　5.2設(shè)備的的選型</b></p><p>　　5.2.1液位傳感器的選擇</p><p>　　選用LSF-2.5這種型號的傳感器，L代表光電，S代表傳

44、感器，F(xiàn)代表反腐蝕，其中2.5代表Pmax</p><p>　　這種系列傳感器其為液體位置的測量，提供十分精確、靠得住的檢測。其是依據(jù)光學(xué)反射與折射來檢測也液位高度的。當(dāng)無液體時，光被前面的棱面鏡或球面折回。當(dāng)液體覆蓋探頭球面時，光被折射出去，這樣的話讓輸出發(fā)生變化。相應(yīng)的晶體管或繼電器動作一起輸出一個開關(guān)量。運用這種原理可以制作成許多液位點的開關(guān)。同時，這種光電開光，其對工作環(huán)境要求較低。其的參數(shù)有以下幾點:(

45、1)P工壓為2.5Mpa;(2)其可不大于125度的工作環(huán)境下，工作;（3）其接觸點可工作100萬次;（4）接觸點容量為70w;(5)開關(guān)電壓及其轉(zhuǎn)換電流分別為：24伏特DC、0.5安培。</p><p>　　5.2.2攪拌電機的選擇</p><p>　　這次選用EJ15-3這種型號電機。其E、J、15、3分別代表電動機、交流、設(shè)計序列號、I最大工作。其參數(shù)為：U額為220伏特、P額為2.

46、5千瓦、頻率為50赫茲；同時其能在不超過海拔為1000m的地點運行，與在-15度到40度的溫度下工作；同時其濕度要不大于90；其效能高，節(jié)約能量，雜音小，運轉(zhuǎn)十分安全與靠得住。</p><p>　　5.2.3電磁閥的選擇</p><p>　　此次設(shè)計液體用VF4-25這種型號的電磁閥入罐，其中V、F、4、25分別代表電磁閥、防腐蝕性能、設(shè)計序號、口徑大小。其參數(shù)如下：</p>

47、<p>　　其適應(yīng)不大于150度的介質(zhì)，與能夠在-20度到60度的工作環(huán)境;</p><p>　　其運轉(zhuǎn)電壓為：AC ：220伏特 50赫茲或60赫茲 DC為：4伏特</p><p>　　P:AC：2.5千瓦</p><p>　　為常閉的操作方式，靈敏性較高，通電時，其要打開;斷電時，要關(guān)閉。其反應(yīng)快。</p><p>　　5.

48、2.4器件選用表以及主電路圖</p><p>　　六、PLC軟件電路的設(shè)計</p><p><b>　　6.1選擇PLC</b></p><p>　　相比傳統(tǒng)的繼電器控制的線路繁雜，機器毛病百出。采用其的系統(tǒng)可靠性極低，也受其控制的設(shè)備工作效率低?？删幊炭刂破鞑捎矛F(xiàn)代通信及聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代化計算機技術(shù)，使其與其他智能設(shè)備，如計算機、變頻器、數(shù)控裝置之

49、間的通信，這些設(shè)備像蜘蛛網(wǎng)絡(luò)組成集中管理分散控制的分布控制系統(tǒng)，極大地提高了PLC的數(shù)據(jù)處理能力與控制的可靠性。</p><p>　　本人結(jié)合這次設(shè)計實際情況考慮，同時考慮系統(tǒng)擴開與方便，最后選取西門子S7-200 224CPU這種型號的PLC作為控制單元，來控制整個混料系統(tǒng)的原因是其具有以下優(yōu)點:</p><p>　　指令系統(tǒng)充足，除了可以實現(xiàn)一般的邏輯功能外，還可以對運動與數(shù)據(jù)的控制、

50、處理。還可以通過變頻器來實現(xiàn)對電機的控制與調(diào)速。同時其具有良好的兼容性，以方便運用程序的導(dǎo)入與導(dǎo)出；</p><p>　　其處理器處理東西速度快與容量大；</p><p>　　其還可以與網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信功能，同時這種功能很強大。能夠連接解調(diào)器，與此同時能夠與其它的PLC、上機位組成通信網(wǎng)絡(luò)。這樣的話，其就能夠通過上位機對一線的PLC進行隨時監(jiān)控。</p><p>　　用

51、其編程的話，十分方便，同時維修的話十分簡單，價格的話不高。</p><p>　　6.2 PLCI\O表分配 </p><p><b>　　（1）啟動操作</b></p><p>　　按下啟動按鈕SB1，YV1通電并自鎖，液體A流入容器。</p><p>　?。?）液面上升到SL1</p><p>

52、;　　當(dāng)液位高度達到SL1時，液位傳感器L1接通，此時電磁閥YV1斷電關(guān)閉，而電磁閥YV2通電接通，液體B流入容器。</p><p>　　(3) 液面上升到SL2</p><p>　　液位達到SL2時液位傳感器L2接通，這時電磁閥YV2斷電關(guān)閉，同時啟動電機M攪拌。</p><p>　　(4) 攪勻后排放混合液體</p><p>　　1分鐘后

53、電動機M停止攪拌，這時電磁閥YV3通電打開，放出混合液體去下道工序。當(dāng)液位下降到SL3后，再延時20s使電磁閥YV3斷電關(guān)閉，并自動開始新的周期。 </p><p><b>　　(5) 停止操作</b></p><p>　　按下停止按鈕SB2，在當(dāng)前的操作處理完畢后停止操作?？偪刂戚斎胼敵鼋?lt;/p><p><b>　　4.3

54、梯形圖的設(shè)計</b></p><p>　　6.4PLC控制相關(guān)流程圖</p><p>　　其主要包括進料、自循環(huán)混合、A混合液體進入B罐、再自循環(huán)混合、混合液體排出四方面：</p><p>　　(1) 按下啟動按鈕， 打開閥門1時，啟動泵A,開始將液體A泵入罐A；</p><p>　　(2) 當(dāng)液體泵如1000L時，打開閥門2，氣

55、動泵B與攪拌器M1，開始將液體B泵入罐A；</p><p>　　( 3）當(dāng)液體B泵入3000L時，關(guān)閉閥門2，停止泵B;</p><p>　　( 4)當(dāng)液體A泵入9000L時，關(guān)閉閥1，停止泵A;</p><p>　　打開閥門3和4，與此同時關(guān)閉閥門5、6、7，啟動泵C，讓罐A混合液體自循環(huán)，充分混合。</p><p>　　在第5步基礎(chǔ)上，A

56、罐充分混合5分鐘后，打開閥門6，關(guān)閉閥門7、4，自動啟動攪拌器M2,將罐A混合液體倒入罐B;</p><p>　　待罐A液體排空后，關(guān)閉閥門3，打開閥門5，進入下一步。同時若生產(chǎn)批次為1或達到設(shè)定批次，則不再進行配料，停止攪拌器M1；若生產(chǎn)批次大于1獲未達到設(shè)定批次，則同時開始步序（1）~（6）的配料過程</p><p>　　B罐自循環(huán)5分鐘后，進行下一步</p><p

57、>　　打開閥門7，關(guān)閉閥門6，排出B罐混合液體</p><p>　　當(dāng)B罐排空后，停止攪拌器M2,。若生產(chǎn)批次為1，或以達到設(shè)定批次，或罐A空，則停止泵C，結(jié)束工作；若生產(chǎn)批次大于1，同時未達到設(shè)定批次，則泵C不停止，轉(zhuǎn)入步驟（5）</p><p><b>　　下述為工藝流程圖：</b></p><p>　　6.5可編程控制器控制系統(tǒng)調(diào)試

58、</p><p>　　ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1</p><p>　　TITLE=程序注釋</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　Network 1 </p><p><b>　　// 初始狀態(tài)</b></p>

59、;<p>　　// 此時各閥門關(guān)閉，容器是空的。 </p><p>　　// YV1=YV2=YV3=OFF、SL1=SL2=SL3=OFF、M＝OFF</p><p>　　LD SM0.1</p><p&

60、gt;　　R Q0.0, 7</p><p>　　Network 2 </p><p><b>　　// 運行燈</b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　S Q0.6, 1</p><p>　　Network 3 </p><

61、p><b>　　// 故障燈</b></p><p>　　LD I0.5</p><p>　　AN SM0.5</p><p>　　= Q0.7</p><p>　　Network 4 </p><p>　　// 停止標(biāo)志:M10.0</p><

62、p>　　LD I0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M10.0, 1</p><p>　　Network 5 </p><p><b>　　// 放液體A</b></p><p>　　// 按下起動按鈕，開始

63、下列操作：</p><p>　　// (1) YV1=ON,液體A流入容器；當(dāng)液面到達SL3后，YVl=OFF，YV2＝ON；</p><p><b>　　// </b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　LDW= MW0, 0</p><p>　　LD

64、 M0.4</p><p>　　AN M10.0</p><p>　　A T38</p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　ALD</b></p><p>　　A Q0.6</p><p>　

65、　LD M0.1</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 6 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p>

66、<p>　　// 放液體A到液位SL3，啟動放液位B</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　A I0.4</p><p>　　LD M0.2</p><p><b>　　NOT</b></p

67、><p>　　A M0.1</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.1</p><p>　　Network 7 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (2) YV2=ON液體B流入，液面達到SL1時，YV2=OFF，M＝ON，開始攪拌；

68、</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A I0.2</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.3</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.2</

69、p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.2</p><p>　　Network 8 </p><p>　　// 混合液體攪拌均勻（設(shè)時間為l0s）</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A Q0.6&l

70、t;/p><p>　　TON T37, 100</p><p>　　Network 9 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (3)混合液體攪拌均勻后（設(shè)時間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A T37</

71、p><p>　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.4</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.3</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.

72、3</p><p>　　Network 10 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (4)當(dāng)液體下降到SL2時，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過20s后容器放空，關(guān)閉YV3，YV3=OFF，完成一個操作周期；</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　A I0.3</p><p>

73、;　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.0</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.4</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.4</p>&l

74、t;p>　　Network 11 </p><p>　　// 排空時間20S</p><p>　　LD M0.4</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　TON T38, 200</p><p>　　Network 12 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>

75、;　　// 按一下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。 </p><p>　　LD M0.4</p><p>　　A T38</p><p>　　A M10.0</p><p>　　R Q0.0, 7</p><p>　　R M10.0

76、, 1</p><p>　　R M0.0, 8</p><p>　　Network 13 </p><p>　　// 攪拌電機:Q0.0</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.0</p>

77、;<p>　　Network 14 </p><p>　　// 液體A:Q0.1</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 15 </p><p>　　//

78、 液體B:Q0.2</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　Network 16 </p><p>　　// 混合閥:Q0.3</p><p>　　LD M0.3</p&

79、gt;<p>　　O M0.4</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　END_ORGANIZATION_BLOCK</p><p><b>　　七、人機界面的設(shè)計</b></p><p><b>

80、;　　總結(jié)</b></p><p>　　此次設(shè)計主要是講用PLC來控制，變頻器來調(diào)節(jié)，兩種液體來混合的控制器的設(shè)計。其結(jié)構(gòu)比較簡單，但其系統(tǒng)相對來說比較可靠。這次運用了西門子200的PLC,來設(shè)計其控制系統(tǒng)與程序。</p><p>　　雖然這次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁雜，但是在其進行的過程中，我受益匪淺。同時這也是對我四年所學(xué)知識的一次綜合檢驗。其設(shè)備的選型，各種電氣設(shè)備的安裝方法，隨著

81、我設(shè)計的不斷進行從陌生到熟悉，并且學(xué)會了如何運用。同時在設(shè)計過程中，我與老師的不斷交流，也是我學(xué)會了新的思維模式。并且，將其不斷運用到此次設(shè)計中。雖然本人對其設(shè)計只是出于理論階段，但是我期待著將其運用的實踐當(dāng)中。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]張宏建. 自動檢測技術(shù)與裝置.</p><p>　　[2]賈

82、麗，袁小平等. 常用液位檢測方法的研究.</p><p>　　[3]伊赫蘭丹.變頻器的種類.</p><p>　　[4]JIS A8603-1-2010 混凝土攪拌機</p><p>　　[5]JGJT199-2010水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程</p><p>　　[6]JGJ/T223-2010預(yù)拌砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程</p><

83、;p>　　[7]GB/T10171-2005混凝土攪拌站（樓）分類</p><p>　　[8]HG/T 20569-2013 機械攪拌備</p><p>　　[9]《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》</p><p>　　[10]《攪拌工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》</p><p><b>　　致謝</b></p>

84、<p>　　本次設(shè)計過程中得到了老師的悉心指導(dǎo)，也因此才能完成本次設(shè)計。老師指導(dǎo)的過程中，不斷地鼓勵我，態(tài)度平易近人，不厭其煩，這才讓我有信心完成本次設(shè)計任務(wù)。同時老師靈活的思維，詳細的指導(dǎo)，也讓我增長了許多見識，開闊了我的眼界。與此同時，我也要感謝這些年學(xué)校對我的栽培。也正是因為學(xué)校的多年栽培，讓我掌握了許多知識，才能完成這次設(shè)計任務(wù)，這為我以后進入社會工作打下了堅實的基礎(chǔ)。也借著這次機會，本人表示衷心的感謝。</p