三種液體自動混合的plc控制畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p>　　題 目 三種液體自動混合裝置</p><p><b>　　的PLC控制 </b></p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p&

2、gt;　　系 別 電 子 系 </p><p>　　年 級 2008級 </p><p>　　專 業(yè) 物理學（師范） </p><p>　　指導教師 </p><

3、;p>　　職 稱 高級工程師 </p><p>　　完成日期 2012年5月14日 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　科學的迅猛發(fā)展使得對工廠生產設配操作的要求越來越嚴格，而且很多領域的生產環(huán)境都具有危險性，總總這些都表明以傳統(tǒng)的人工操作是不能完成現(xiàn)

4、今工廠的要求的。于是出現(xiàn)了PLC，及可編程控制器它具有易學易懂的梯形圖語言、控制靈活方便、抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點，通過PLC的自動化控制便可完成人工手動不能完成的工作。</p><p>　　本文利用電磁閥控制A、B、C三種液體按順序流入容器，利用液面感應器來控制三種液體的流入量，利用電動攪拌機對混合液體進行攪勻，最后放出液體完成液體的混合工作。在第一部分對PLC做了簡單的介紹讓讀者對PLC有了初步的概念

5、。第二部分介紹實驗內容包括如何實現(xiàn)PLC對液體混合裝置的控制。第三部分的程序設計通過梯形圖語言程序實現(xiàn)三種液體按一定順序一定比例進入到混合容器，進行攪勻后放出容器，然后進行循環(huán)操作。</p><p>　　關鍵詞：可編程序控制器、液體混合、自動控制、計算機技術。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With

6、the rapid development of the science of plant production distribution operation of the increasingly stringent requirements, and many areas of the production environment are dangerous, total these are shown to the traditi

7、onal manual operation cannot complete the current factory requirements. So a PLC programmable controller, and it is easy to learn and understand the ladder diagram language, control flexibility, strong anti-interference

8、ability, stable and reliable operation and other charac</p><p>　　This paper uses the electromagnetic valve control A, B, C three liquids sequentially into the container, the liquid level sensor to control th

9、ree kinds of liquid flow, using electric mixer for mixing liquid mix, finally releasing liquid liquid mixing work. In the first part of the PLC to do a simple introduction for readers to PLC with an initial concept. The

10、second part introduces the experimental contents, including how to implement PLC on liquid mixing device control. The third part of the pr</p><p>　　Keywords: programmable controller, liquid mixing, automatic

11、 control, computer technology.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　關于PLC的介紹- 5 -</p><p>　　（一） PLC的發(fā)展史- 5 -</p><p>　?。ǘ?PLC對液體自動混合的控制- 10 -</p><p>

12、;　　如何實現(xiàn)PLC對液體混合裝置的控制- 10 -</p><p>　?。ㄒ唬?原理示意圖- 11 -</p><p>　　（二） 控制操作過程- 11 -</p><p>　?。ㄈ?方案設計思路- 12 -</p><p>　　PLC程序的設計- 13 -</p><p>　　（一） PLC硬件系統(tǒng)設計

13、- 13 -</p><p>　　（二） PLC軟件系統(tǒng)設計- 15 -</p><p>　?。ㄈ?程序寫入運行- 20 -</p><p>　　程序運行驗證- 20 -</p><p>　　（一） 模擬演示- 20 -</p><p>　?。ǘ?故障分析與解決- 23 -</p><

14、;p>　　心得體會- 23 -</p><p>　　參考文獻- 25 -</p><p>　　附錄1- 25 -</p><p>　　附錄2- 26 -</p><p>　　致 謝- 28 -</p><p><b>　　關于PLC的介紹</b></p><p&

15、gt;<b>　　PLC的發(fā)展史</b></p><p><b>　　1、PLC的定義</b></p><p>　　PLC (Programmable Logic Controller),中文稱為可編程控制器，早期的PLC被命名為PC (Programmable Controller),但是個人計算機（Personal Computer）的簡稱也

16、是PC，所以后來才改其為PLC。PLC內部應用一類可編程器，外部都按照易于結合生產以及易于本生的擴充而設計的。</p><p><b>　　2、PLC的發(fā)展</b></p><p>　　當美國研制出第一臺PLC后，由于它的一系列優(yōu)點，很快這項新技術就被其他國家所引進。也正是他的簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等這一系列優(yōu)點，盡管PLC問世時間

17、不長，但發(fā)展迅速。加上后來微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展和數(shù)據通信技術的不</p><p>　　斷進步，使得PLC發(fā)展更為快速。我們知道傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)是以繼電器為主的，而PLC當時的出現(xiàn)也是以代替繼電器而出現(xiàn)的，是將繼電器的“硬接線”控制方式變?yōu)椤败浗泳€”的方式。這使得PLC便于安裝，體積更是大大的減小，在沒有那么多導線連接下使得能耗量也相應減小。而且在I/O接口電路上采用分立元件和中

18、小規(guī)模集成電路以適應工業(yè)控制現(xiàn)場的要求，且存儲器采用磁芯存儲器，以及用人們所熟悉的梯形圖的繼電器控制線路方式來進行對軟件的編程，這便讓PLC更加的簡單易懂而且有故障提示和能重復使用，這是早期PLC出現(xiàn)的形勢。</p><p>　　進入20實際80年代到近期，PLC在軟、硬件功能上都發(fā)生了巨大變化。如今的PLC已經能對大量開關量信號的邏輯控制，很強的數(shù)學運算、數(shù)據處理、運動控制、PID控制，PLC的大大推廣實現(xiàn)了工

19、廠自動化管理。本文正是利用PLC對開關量信號的邏輯控制來完成對多種液體自動混合裝置的控制。</p><p><b>　　PLC控制原理</b></p><p>　　① PLC的基本結構</p><p>　　PLC有很多總類，但他的內部結構和工作原理都差不多，他的工作原理如圖1—1所示。假設把PLC看作為一個系統(tǒng)，外部的開關信號或模擬信號均為輸入

20、變量，它們經輸入接口存到PLC內部的數(shù)據存儲器中，而后進過邏輯運算或數(shù)據處理以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。</p><p>　　中央處理單元（CPU）</p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC的核心部件，它的主要作用是：接收、存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤，立即發(fā)出警報或者停止運行

21、 </p><p>　　圖1—1 PLC硬件結構組成框圖 </p><p>　　將接收到的數(shù)據保存起來再需要用到收到的數(shù)據的時候把它調出、并且送到需要該數(shù)據地方稱為現(xiàn)場信息調用；當PLC投入運行時，它將以掃描的方式對用戶程序存放的先后順序進行讀取、解釋并且執(zhí)行該程序，然后將程序執(zhí)行的結果送至輸出端口，用來驅動PLC外部的負載。

22、 </p><p><b>　　存儲器</b></p><p>　　系統(tǒng)程序存儲器是用來存放系軟件系統(tǒng)程序。是只讀存儲器，不能對其內容進行更改。而系統(tǒng)自帶的程序是廠家根據所選用的CPU類型的指令系統(tǒng)進行編寫的，它決定了PLC的功能；用戶程序存儲器是用

23、來存放應用軟件的存儲器。它的設計是根據生產、工藝的要求，用戶程序需要經常進行改動，所以使得用戶程序存儲器必須為可讀寫。</p><p><b>　　輸入/輸出電路</b></p><p>　　輸入/輸出電路是PLC的外界連接設備。外部電路向PLC提供信號，比如電源啟動開關按鈕、限制液面的開關、繼電器的各個觸點、計時器、撥碼器等。這些信號經過輸入電路的濾波、光電隔離、電

24、平轉換等處理，變成CPU能夠接受和處理的信號。輸出電路將經過CPU處理后轉換成外部設備所需要的強電信號，然后輸出以驅動各種執(zhí)行元件，例如接觸器、電磁閥門、電磁鐵芯、調節(jié)閥閥門、調速裝置等。</p><p><b>　　電源部分</b></p><p>　　PLC的電源通常是將220V的單相交流電源轉換成CPU、存儲器等電路工作所需的直流電源，它是整個PLC系統(tǒng)的能源供

25、給中心，電源的好壞直接影響PLC的穩(wěn)定性和可靠性。對于小型整體式PLC，其內部有一個高質量的開關穩(wěn)壓電源，對CPU、存儲器、I/O單元提供5V直流電源，還可為外部輸入單元提供24V的直流電源。</p><p><b>　　編程器</b></p><p>　　編程器分為一下兩種：</p><p>　　簡易編程器的優(yōu)點：市場價格低、體積比較小、重量

26、輕，便于攜帶。它的缺點：只能識別語句表程序，不能識別梯形圖語言。必須與PLC直接相連。</p><p>　　圖形編程器顧名思義當然救可以識別梯形圖程序。所以可以直接把梯形圖程序輸入運行。圖形編程器可以分為手持式和臺式。臺式的編程器有用戶程序存儲器，可以把用戶輸入的程序放在自己的存儲器中，也可以把用戶程序下載到PLC中。圖形編程器顯示功能大，然而價格卻顯貴。</p><p>　　編程器可以不

27、參與現(xiàn)場運行，所以一臺編程器可以供多臺PLC使用。</p><p><b>　?、赑LC的工作原理</b></p><p>　　PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其過程如圖1—2所示。包括讀輸入、程序的執(zhí)行過程、程序的寫輸出三個階段。這三個過程執(zhí)行一次所需要的就時間稱為一個掃描周期。</p><p><b>　?。?）執(zhí)行用戶</b

28、></p><p><b>　　程序</b></p><p>　　（1） （3）</p><p>　　讀輸入 寫輸出</p><p>　　圖1—2 循環(huán)掃描過程</p><p>　　對以上三個工作過程進行詳細的敘述。工作過程如圖1—3所示

29、。</p><p>　　圖1—3 PLC的三個執(zhí)行過程示意圖</p><p>　　讀輸入(或輸入刷新)階段。</p><p>　　PLC的讀輸入階段是通過掃描方式按順序讀入所有的輸入信號的通/斷狀態(tài)，并且將它們存入在存儲器的輸入暫存區(qū)處的相應單元內，在讀輸入結束時，PLC轉入到用戶程序執(zhí)行階段。</p><p><b>　　用戶程

30、序執(zhí)行階段。</b></p><p>　　PLC在程序執(zhí)行過程中，按照先后順序逐條執(zhí)行用戶程序指令，并且根據用戶寫入的程序進行邏輯運算，并且將得到的運算結果不直接輸出，而是將它所對應地先存入輸出暫存區(qū)的相應單元中，直到用戶程序全部被執(zhí)行完，得到最后可以輸出的結果。</p><p>　　寫輸出(輸出刷新)階段</p><p>　　當掃描用戶程序結束后，PL

31、C就開始進入輸出刷新階段，此期間PLC根據暫存區(qū)中對應狀態(tài)刷新所以的輸出鎖存電路，再經隔離驅動到輸出端子，向外界輸出控制信號，控制外部設備的運行狀態(tài)，這是PLC的實際輸出過程。</p><p>　　PLC對液體自動混合的控制</p><p>　　通過上面對PLC的簡單介紹我們知道了PLC的總總多多的優(yōu)點和實用性，利用PLC來實現(xiàn)工廠的自動控制技術在人類活動的各個領域中的應用越來越廣泛，它的

32、水平已成為衡量一個國家生產和科學技術先進與否的一項重要標志。那么我們?yōu)槭裁匆芯縋LC對液體自動混合的控制呢？我們知道液體的混合控制在煉油、化工、制藥等行業(yè)中都是頻繁的出現(xiàn)，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。在之前人們依靠人工手動來對這些液體混合裝置的控制，我們知道人力有限，對一些簡單安全的控制模式可以手動，然而試想想，如果這些液體為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質，那么對操作人員的生命安全是不是有威脅，在這種惡劣環(huán)境下工作難免會出現(xiàn)

33、很多意外事故。另外，生產要求該系統(tǒng)要具有配料精確、控制可靠等特點，如果用人工操作和半自動化控制來控制，那么所產生的誤差是不可而語的。所以為了幫助相關行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體自動混合的目的,液體自動混合配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。而根據PLC的優(yōu)點與用途對這些都能夠得到解決。利用PLC控制來設計的多種液體混合裝置實現(xiàn)了在混合過程中的精確控制，提高了液體混合比例的穩(wěn)定性、安全性、運行穩(wěn)定、自</p>&

34、lt;p>　　根據多種液體自動混合系統(tǒng)的要求與特點，再根據PLC具有小型化、高速度、高性能等特點，可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網通信。所以本系統(tǒng)應用可編程序控制器(PLC)對多種液體自動混合實現(xiàn)控制。因此研究PLC對液體自動混合的控制是必然的。 </p><p>　　如何實現(xiàn)PLC對液體混合裝置的控制<

35、;/p><p>　　多種液體按一定比例的混合裝置通過PLC的控制來實現(xiàn)自動運行。本設計以三種液體的混合為例。</p><p><b>　　原理示意圖</b></p><p>　　圖2—1中電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4分別控制著液體A、B、C與混合液的流入與流出。其中液面?zhèn)鞲衅?SQ1、SQ2、SQ3、SQ4是用來感應液體流入

36、量，當某種液 體流入一定量到達感應器液位時，感應器就會發(fā)出某種相應的指令</p><p>　　圖2—1 液體混合裝置模擬圖 </p><p>　　達到實驗預設的部位，通過這種指令的傳輸來控制整個實驗的完成。而電動機M則是用來攪勻混合液體的。其中液面?zhèn)鞲衅鱏Q4只有在電磁閥YV4打開時才有信號感應，這是為了避免在灌入液體時產生錯誤指令。這在下面的程序編程中有體現(xiàn)出來。</p>

37、<p><b>　　控制操作過程</b></p><p>　　電磁閥的工作狀態(tài)為：當接通電源時，閥門處于開的狀態(tài)；當斷開電源時，閥門處于閉合狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)流程如圖2—2所示</p><p><b>　　1、初始狀態(tài)</b></p><p>　　電磁閥YV1、YV2、YV3、處于關閉狀態(tài)，YV4接通，延時一分鐘

38、自動斷開使容器為空，電動機停止工作狀態(tài)，液面感應器均無信號。 </p><p><b>　　2、啟動操作 </b></p><p>　　按下啟動按鈕SB1，裝置開始按下列給定規(guī)律運轉：</p><p>　　電磁閥YV1接通，液體A流入容器。當液體的液面到達圖2—1中的SQ3 水平面時，電磁閥YV1斷開，液體A停止流入，同時電磁閥YV2接通，

39、液體B流入容器。</p><p>　　當液體的液面到達圖2—1中的SQ2水平面時，電磁閥 YV2斷開，液體B停止流入，同時電磁閥YV3接通，液體C流入容器。</p><p>　　當液體的液面到達圖2—1中的SQ1水平面時，電磁閥YV3斷開，液體C停止流入，電動機M接通啟動，開始進行液體的攪勻工作。</p><p>　　當電動機工作1min自動斷開停止攪動工<

40、/p><p>　　圖2—2控制系統(tǒng)流程圖</p><p>　　作，同時電磁閥YV3接通，混合液開始放出。</p><p>　　當液面下降到圖2—1中的SQ4水平面時，電磁閥YV4斷開，混合液停止流出。并自動開始新的工作周期。</p><p><b>　　3、停止操作</b></p><p>　　此外，

41、按下停止按鈕SB2后，要求不要立即停止，而是將停機信號記一下來，直到完成一個工作循環(huán)時才停止工作，處于初始狀態(tài)。</p><p><b>　?。ㄈ┓桨冈O計思路</b></p><p>　　首先，本文是介紹PLC來對多種液體混和的控制，外部傳達一個指令給PLC然后PLC才能輸出一個相應的命令來完成動作的實現(xiàn)。我做的三種液體自動混合，需要對各種液體的液面的高度監(jiān)控，及要

42、控制液體的混合比例。需要運用到傳感器進行液面高度的監(jiān)控。當液面?zhèn)鞲衅鞲袘揭好娴奈恢镁彤a生信號輸入給PLC，于是PLC收到這個信號就傳出一個命令指示給相應的部位，而這個相應的部位本實驗中是電磁閥，及PLC傳出的指令給相應液體流入控制的電磁閥開關選擇接通或斷開狀態(tài)，進而完成一步動作。當液體灌入滿足要求后就要進行均勻的攪拌，則需要電機控制。對各個控件的控制，運用PLC技術進行編程，可以很好的實現(xiàn)這個多控件的控制。</p>&l

43、t;p>　　然后，根據題目要求按步驟進行試驗操作的控制，如圖2—2控制系統(tǒng)流程圖所示： </p><p>　　從初始O狀態(tài)開始，YV4接通混合容器排空，延時1min 后YV4自動斷開。啟動按鈕SB1接通YV1接通A種液體進入容器，當液面達到SQ3時，YV1斷開YV2接通B種液體開始進入容器，當液面達到SQ2時，YV2斷開YV3接通C種液體進入容器，當液面達到SQ1時，YV3斷開停止所有液體進入。M啟動開始攪

44、拌，一分鐘后攪拌均勻，M斷開停止攪拌，YV4接通放出混合液體，當液面下降到SQ4時延時20秒放空容器，YV4斷開完成一個循環(huán)并自動開始下一個循環(huán)。</p><p>　　而當要停止時按SB2，當按下SB2動作并沒有立即停止，而是完成此次循環(huán)后才停止下來。 </p><p><b>　　PLC程序的設計</b></p><p><

45、;b>　　PLC硬件系統(tǒng)設計</b></p><p>　　隨著PLC的推廣應用，產品種類和數(shù)量越來越多。PLC的種類繁多，結構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等都不同，因此需要合理的選擇來提高技術經濟指標。</p><p><b>　　1、PLC的選型</b></p><p>　　PLC的選擇包括機型的選擇、容量大小

46、的選擇、I/O模塊外部接線的選擇、電源模塊的選擇等。對于機型本實驗選用三菱FX2N系列產品。PLC的I/O點數(shù)的確定以系統(tǒng)實際的輸入輸出點數(shù)為基礎確定。目前I/O點數(shù)價格還較高，如果備用的I/O點數(shù)量太多，就會使成本增加。因此，通常I/O點數(shù)可按實際需要的10%~15%考慮裕量。</p><p>　　PLC控制多種液體混合裝置的I/O分配表 </p><p>　　根據控制要求分析可知，該設

47、計需要6個輸出和5個輸入，PLC控制多種液體混合裝置的輸入/輸出分配表，如表3—1所示。</p><p>　　表3—1 PLC控制多種液體混合裝置的輸入/輸出分配表</p><p>　　FX2N系列PLC輸入輸出繼電器地址分配表</p><p>　　輸入與輸出繼電器的地址號是指基本單元的固有地址號和擴展單元分配的地址號，為八進制編號。其分配方法如表3—2所示。

48、</p><p>　　表3—2 輸入輸出繼電器地址分配表①</p><p>　　根據表3—1 PLC控制多種液體混合裝置的輸入/輸出分配表設計要求再對照 表3—2 輸入輸出繼電器地址分配表可知本實驗可選擇FX2N-16M機型。FX2N-16M是日本三菱公司生產的三菱FX2N系列，擁有8路輸入、8路(繼電器)輸出，而本例實際只需要6路輸入、5路輸出，滿足10%~15%裕量的需要；FX2

49、N-16M擁有存儲容量:</p><p>　　M=KM[(10*8)+(5*8)]=120（字節(jié)) ②</p><p>　　而本例用戶程序的容量估計在85（字節(jié))左右，完全夠用</p><p>　　2、PLC外部接線圖</p><p>　　系統(tǒng)需要6個輸入和5個輸出的I/O端子，PLC控制多種液體混合裝置的I/O接線圖如圖3—3所示。<

50、/p><p>　　圖3—3 PLC控制多種液體混合裝置的I/O接線圖 </p><p><b>　　PLC軟件系統(tǒng)設計</b></p><p>　　根據控制要求設計出PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令語句表，</p><p><b>　　梯形圖及指令表</b></p>

51、<p>　　步0～步6為初始狀態(tài)控制，初次掃描周期時（即裝置投入運行時），YV1～YV3電磁閥關閉，YV4閥門打開1min使容器為空，液位傳感器SQ1～SQ4無信號，攪拌電動機未啟動。如表3—4所示</p><p>　　表3—4 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　步7 ～步10為啟動脈沖，當按下SB1輸入繼電器X000接通，步31中 的M10閉

52、合一掃描周期，步32中的M16置位接通使步8中M16的常開觸點處于閉合狀態(tài)，為以后接通Y001作準備，同時Y000置位接通，電磁閥YV1通電打開，液體A開始慢慢注入混合容器中。步11 ～步13為停止脈沖。如表3—5所示</p><p>　　表3—5 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　步14中X005無感應，步15～步16為步56的M18計時T1開始計時做準備

53、。如表3—6所示</p><p>　　表3—6 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表 </p><p>　　當液面到達SQ3時，步17中X004閉合，M13準備輸出上升沿微分脈沖。當液面到達SQ2時，步20中X003閉合，M14準備輸出上升沿微分脈沖。當液面到達SQ1時，步23中X002閉合，M15準備輸出上升沿微分脈沖。如表3—7所示</p><p>

54、;　　表3—7 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　步26～步32為停止開關的控制，當按下停止開關SB2即步11～步13脈沖啟動，流程并沒有立即停止，而是完成此次循環(huán)后才停止下來。如表3—8所示</p><p>　　表3—8 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　當頁面到達SQ3時，步33中M13常開觸點閉合

55、，Y000復位液體A停止流入，Y001置位使液體B流入，當液面到達SQ2時，步36中的M14閉合，Y001復位液體B停止流入，Y002置位使液體C流入，當液面到達SQ1時，步42中M15和T2閉合，Y002復位停止C液體流入，Y004置位電動機啟動同時計時器T2開始計時。如表3—9所示</p><p>　　表3—9 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　步46中

56、的Y004置位電動機開始工作，M17輸出上升沿微分脈沖，T2開始計時60s后，步52中的M17常開觸點閉合，Y004復位電動機停止工作，Y003置位電磁閥YV4打開放出混合液體。如圖3—10所示</p><p>　　表3—10 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p>　　當混合液降到SQ4時，步56中的M12閉合，M18上升沿一個周期微分脈沖，T1開始計時，混合液體繼

57、續(xù)放出20s后Y003復位混合液停止放出，開始下一個周期運行。如表3—11所示</p><p>　　表3—11 PLC控制多種液體混合裝置的梯形圖及指令表</p><p><b>　　3、編程元件</b></p><p><b>　　程序寫入運行</b></p><p>　　寫好程序要進行運行驗證

58、，通過對模擬來對程序進行檢查，先按照外部接線圖及圖4—2 PLC控制多種液體混合裝置的I/O接線圖完成接線，然后把程序輸入到連接了PLC的電腦里對程序系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)進行聯(lián)合測試。如果不能滿足實驗要求的結果，就得重新修改程序或檢查接線，直到把實驗要求的結果運行出來為止。通過實驗的驗證運行，從中找出實驗不足，缺陷以及各方面的因素造成的影響。</p><p><b>　　程序運行驗證</b>&l

59、t;/p><p><b>　　模擬演示</b></p><p>　　本設計通過PLC控制的原理，利用其對多觸點控制的特點進行實驗裝置的選用安裝以及程序的編寫，然后在試驗箱上模擬了PLC控制多種液體混合的工作過程，其中用按鈕代替液面出發(fā)開關，用信號燈的指示來表示閥門和電動機的工作狀態(tài)。</p><p>　　初始狀態(tài)下混合液體流出的控制閥門YV4打開混

60、合液體流出（Y4信號燈亮），計時器T0開始計時，1分鐘后YV4斷開（Y4信號燈滅）。</p><p>　　啟動開關SB1時，系統(tǒng)開始工作，電磁閥YV１打開A液體注入（Y1信號燈亮）。當起動開關斷開時，信號燈運行完一個周期后才熄滅。</p><p>　　當液面到達SQ3位置時，電磁閥YV2打開（Y2信號燈燈亮）B液體注入，同時，電磁閥YV１斷開A液體停止注入（Y1信號燈滅）。</p&g

61、t;<p>　　當液面到達SQ2位置時，電磁閥YV3打開（Y3信號燈亮）C液體注入，同時，電磁閥YV2斷開B液體停止注入（Y2信號燈滅）。</p><p>　　當液面到達SQ1位置時，攪勻電動機M開始攪勻（Y5信號燈亮），同時，電動閥YV3斷開C液體停止注入（Y3信號燈滅）。</p><p>　　計時器TI開始計時，一分鐘后，，電磁閥YV4打開（Y4信號燈亮）開始放出混合液體

62、，同時，攪勻電動機M斷開停止運行（Y5信號燈滅</p><p>　　當液面下降到SQ4時，計時器T2開始計時，20秒后計時完畢，電磁閥門YV4斷開（YV4信號燈滅）混合液體放出完畢，完成了一個周期的控制，開始進行下一個周期。</p><p>　　圖4—1液體A進入還未到達指定液面</p><p>　　圖4—2 液體A到達指定液面時燈亮</p>&l

63、t;p>　　圖4—3液體B進入到達指定液面時指示燈亮</p><p>　　圖4—4 描述混合液體正在放出過程，當液體放完燈滅 </p><p><b>　　故障分析與解決</b></p><p>　　檢測電路連接是否正確，各部位電器件是否安裝正常，如果錯誤重新進行連接。</p><p>　　PLC程序編

64、程及梯形圖是否正確，如果錯誤不能運行進行檢查，或者重新編程。</p><p>　　運行的結果是否滿足課題設計要求的結果，如果有出入進行整個實驗的調整分析，并進行改裝，知道滿足課題要求。</p><p>　　課題實驗裝置的選擇存在出入，裝置設配的要求通過市場分析得出，選擇正常的配置對實驗要求的最終經濟效益目的。</p><p>　　通過對液體混合控制過程的分析可知，液

65、體混合裝置具有典型的步進控制的特點。適用于各種物料混合裝置的控制。這在步數(shù)較多、控制要求較復雜的步進控制中更能顯示出它的優(yōu)越性。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　該學期的畢業(yè)論文選擇了非本專業(yè)的課題及多種液體自動混合裝置的PLC控制。</p><p>　　首先，對此課程的設計是非常難得的一次理論與實踐相結合的機

66、會，先前專業(yè)課所學的都是理論指導知識，難免枯燥無味，剛接觸理論與實踐結合感到新鮮，于是抱著熱忱的心態(tài)去研究。電氣控制與可編程控制器是一門極其重要的課程，他綜合了計算機技術和自動控制技術和通訊技術。隨著科學的不斷發(fā)展與進步，在當今由機械化向自動化，信息化飛速發(fā)展的社會，PLC技術是其不可缺少的重要組成部分，在全球多數(shù)國家開始廣泛應用，其前景可觀，于是學習PLC有了很大的動力。然而在此次設計中，遇到了許多困難其中包括：不太會利用查翻資料，剛

67、接觸很多都不知道無從下手，而且過多依賴同學和老師的幫助，并沒有完全的獨立進行研究；基礎相對薄弱，掌握知識太少，對一些簡單的專業(yè)術語都要經過一些查閱與分析，浪費諸多時間；設計時對時間合理安排上欠妥。但通過這次設計，讓我認識到自己的不足，為以后以后的工作學習找到了方向和前進的動力，最重要的就是讓我養(yǎng)成了早起早睡的習慣，因為隨著時間越來越緊，不敢熬夜怕第二天起不來。而且讓我鍛煉了耐力，一天多數(shù)時間都在與電腦打交道進行論文編寫。</p&g

68、t;<p>　　對專業(yè)知識方面，通過這次PLC課程設計實踐。從理論到實踐，擺脫了一些專業(yè)課上談天論地的書本知識，真正做到知識出現(xiàn)在眼前，實踐證明出理論。我學會了PLC的基本編程方法。在對理論的運用中，提高了我的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我對這方面的知識幾乎為O，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序用到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。經過反復的檢查研究最后達到設計要

69、求。使得我對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。并且鍛煉了耐力、細心等。</p><p>　　最后通過本次課程設計，不但對PLC控制技術在工業(yè)應用和工業(yè)生產中的重要地位的了解，更深刻的理解了PLC的編程思想；而且自身得到了很多的鍛煉，以及從選題，課題設計，實驗編排，程序編寫，實驗驗證，總結過程中，學會獨立思考，獨立學習，獨立從事一些簡單的研究工作，使思想上更加獨立。</p><p&

70、gt;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳忠平,周少華,侯玉寶等.三菱FX/Q系列PLC自學手冊[M].北京：人民郵電出版社，2009</p><p>　　[2]高欽和.PLC應用開發(fā)案例精選（第二版）[M].北京:人民郵電出版社,2008</p><p>　　[3]張進秋，陳永利,張中民.可編程控制器原理及應用實例[M]

71、.北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[4]史國生.電器控制與可編程控制器技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010</p><p>　　[5]王衛(wèi)星.可編程控制器原理及應用[M].北京:中國水利電出版社,2002</p><p>　　[6]蔡崧,傳感器與PLC編程技術基礎[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.5</p><p&

72、gt;　　[7]劉少軍.高速開關電磁閥的現(xiàn)狀及應用[J].中文科技期刊數(shù)據庫.1995,(6)</p><p>　　[8]汪曉平.PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航[M].北京：人民郵電出版社.2004</p><p>　　[9]李文娟.可編程控制器指導書[M].北京:人民郵電出版社,2004</p><p>　　[10]廖常初.可編程控制器的編程方法與工程應用[M

73、].重慶:重慶大學出版社,2008</p><p><b>　　附錄1</b></p><p>　　①表4—2來自《電氣控制與可編程控制器技術》(第三版)第六章第一節(jié) P109</p><p>　?、诠組=KM[(10*DI)+(5*DO)]出自《PLC應用開發(fā)案例精選》（第二版）P68</p><p><b&g

74、t;　　附錄2</b></p><p><b>　　① 梯形圖</b></p><p><b>　?、?指令表</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　課程設計題目要求不僅要求對課本知識有較深刻的了解，同時要求程序設計者由較強的思維能

75、力和操作動手能力。這次課程設計使我對PLC程序的編程、程序的錄入、以及在上機操作調試有了很大的提高。在動腦思考創(chuàng)新中我們會有更多收獲，學到更多的知識。也讓我明白了一個道理：學習好PLC這門技術，需要自己對它有興趣，而且要自己肯于動手操作實驗。</p><p>　　最后該感謝幫助我的同學和老師。首先該感謝論文指導老師xx老師給我們的講介紹很好的資料教材和給我精心的講解和輔導同時感謝xx老師在實驗過程中對我遇到的疑難

76、問題的指導幫助。感謝實驗室諸位老師幫助我排除設備故障。感謝舍友同學們對我實驗過程中的交流和幫助。還得感謝學校給我們這樣的一個自己動手設計的好機會！</p><p><b>　　附件1</b></p><p><b>　　xx學院</b></p><p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p>　　

77、題 目三種液體自動混合裝置的PLC控制</p><p>　　學生姓名 xx </p><p>　　學 號 xx </p><p>　　系 別 物理學與電子信息工程系 </p><p>　　年 級 08 級

78、 </p><p>　　專 業(yè) 物理學 </p><p>　　指導教師 xx </p><p>　　職 稱 高級工程師 </p><p>　　完成日期 2012年5月

79、 </p><p><b>　　附件2</b></p><p>　　xx學院畢業(yè)論文（設計）誠信聲明書</p><p><b>　　本人鄭重聲明：</b></p><p>　　茲提交的畢業(yè)論文（設計）《三種液體自動混合裝置的PLC控制 》，是本人在指導老師 xx 的指導下獨立研究、撰寫的成果；

80、論文（設計）未剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果，未篡改研究數(shù)據，論文（設計）中所引用的文字、研究成果均已在論文（設計）中以明確的方式標明；在畢業(yè)論文（設計）工作過程中，本人恪守學術規(guī)范，遵守學校有關規(guī)定，依法享有和承擔由此論文（設計）產生的權利和責任。</p><p><b>　　聲明人（簽名）：</b></p><p>　　2012年5月 16日</p&g

81、t;<p><b>　　附件3</b></p><p>　　xx學院本科畢業(yè)論文（設計）題目審批表</p><p>　　系 別：物理學與電子信息工程系</p><p><b>　　附件4</b></p><p>　　畢業(yè)生畢業(yè)論文(設計)任務書</p><p&

82、gt;　　論文題目 三種液體自動混合裝置的PLC控制 </p><p>　　系 別 電 子 系 </p><p>　　年 級 08級 </p><p>　　專 業(yè) 物理學 </p><

83、p>　　學生姓名 xx </p><p>　　學 號 xx </p><p>　　指導教師 xx </p><p>　　職 稱 高級工程師 </p><p&g

84、t;　　系 主 任 xx </p><p>　　論 文時間 2011年12月28日 </p><p>　　2011年12月28日</p><p>　　說明：此任務書由指導教師填寫，一式三份，一份發(fā)給學生使用，一份給指導教師留存，一份存檔。</p><p><b>

85、;　　附件5</b></p><p>　　電子 系 08 級 物理學 專業(yè) 2 班</p><p>　　注：本表一式 三份，指導教師和學生各一份，系存檔一份</p><p><b>　　附件6</b></p><p>　　xx學院畢業(yè)論文（設計）中期檢查表</p><

86、p>　　系別：物理學與電子信息工程系 </p><p><b>　　附件7</b></p><p>　　xx學院畢業(yè)論文(設計)成績指導教師評定表</p><p>　　電子系 2008級 物理學 專業(yè) 2 班</p><p>　　學生姓名 xx 學號 xx </p&g

87、t;<p>　　畢業(yè)論文（設計）題目 三種液體自動混合裝置的PLC控制 </p><p><b>　　一、成績評定</b></p><p><b>　　二、指導教師評語</b></p><p><b>　　指導教師（簽名）：</b></p><p>&

88、lt;b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　附件8</b></p><p>　　xx學院畢業(yè)論文（設計）成績評閱教師評定表</p><p>　　電子 系 08 級 物理學 專業(yè) 2 班</p><p>　　學生姓名 xx 學號 xx </p>

89、<p>　　畢業(yè)論文（設計）題目 三種液體自動混合裝置的PLC控制 </p><p><b>　　一、成績評定</b></p><p><b>　　二、評閱教師評語</b></p><p><b>　　評閱教師（簽名）：</b></p><p><b>

90、;　　年 月 日</b></p><p><b>　　附件9</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設計）答辯記錄表</p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　題目名稱： 三種液體自動混合裝置的PLC控制</p><p>　

91、　題目類別： 設計應用畢業(yè)論文</p><p>　　院 系： xx學院電子系        </p><p>　　班 級： 08物本二班           學生姓名： xx &#

92、160;                  指導老師： xx   完成日期： 2012年5月23號    </p><p><b>　　前言</b><

93、/p><p>　　在國內的許多化工廠，水泥廠，鋼廠，尤其是國有老廠，其控制系統(tǒng)還在使用過時的模擬控制，甚至是全人工控制。人工控制由于人員過多效益過低，生產的產品不夠精確，安全隱患大增加了系統(tǒng)故障的可能性，還有就是工廠的試驗設備和生產設備存在一定的相差度，以致影響了產品質量和生產效益。而隨著產品性能的提高，對自動控制系統(tǒng)的要求也越來越高，傳統(tǒng)控制已達不到系統(tǒng)要求。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及計算機的出現(xiàn)，控制

94、系統(tǒng)開始由傳統(tǒng)控制向自動（數(shù)字）控制方向發(fā)展。</p><p>　　PLC介紹原理應用</p><p>　　在介紹PLC的功能、特點、工作機理、指令系統(tǒng)和編程語言的基礎上，重點介紹PLC控制系統(tǒng)的硬件設計及軟件開發(fā)方法，并給出了大量的設計實例。PLC的基礎知識，包括PLC的主要功能與特點、硬件結構、指令系統(tǒng)與編程語言；PLC的應用技術，包括PLC控制系統(tǒng)的設計及應用程序設計方法；PLC的

95、應用實例，包括電氣控制類應用、工業(yè)生產控制類應用、機電設備控制類應用、模擬量檢測與控制類應用、網絡通信類應用。[2]高欽和.PLC應用開發(fā)案例精選（第二版）[M].北京:人民郵電出版社,2008</p><p>　　應用型人才培養(yǎng)目標，在理論教學的基礎上，集實驗、工程實訓、設計、調試于一體，突出應用能力、工程設計能力和創(chuàng)新開發(fā)能力的培養(yǎng)。包括電氣控制、PLC編程軟件GX Developer使用和簡單的PLC實驗；

96、工程實踐，電動機的PLC控制和中、小型PLC控制系統(tǒng)模塊的實訓；工程綜合閱讀訓練與設計篇兩章，內容包括機床電氣PLC控制程序的閱讀訓練和各種PLC控制系統(tǒng)的綜合設計。理論與實踐的結合，集電氣控制與PLC控制技術的應用能力、工程設計能力和創(chuàng)新開發(fā)能力培養(yǎng)于一體，可作為工科電氣、機電一體、機械工程及其自動化等相關專業(yè)的電氣控制與PLC控制課程的實訓。[4]史國生.電器控制與可編程控制器技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010　　以三菱F

97、X系列和為主，介紹了可編程控制器的組成、工作原理、指令系統(tǒng)和編程，以及可編程控制器的特殊功能模塊、典型程序設計、應用舉例和系統(tǒng)聯(lián)網等內容。電氣工程及自動化、機械設計制造及自動化、工業(yè)自動化、農業(yè)電氣化及自動化等專業(yè)的本科生教材，也可作為一般工科院校相關專業(yè)的教材，同時還可以作為有關研究人員和工程技術人員的參考用書。[5]王衛(wèi)星.可編程控制器原理及應用[M].</p><p>　　常用傳感器的基礎知識、工作原理及其

98、應用。重點闡述了數(shù)控機床中常用的傳感器。并結合數(shù)控機床給出了 兩個綜合實驗?？删幊炭刂破鳎≒LC）的基礎知識，在數(shù)控機床中的應用，PLC基本編程指令。三菱FXGP/WIN-C編程軟件的使用、編程方法和應用實例，并結合數(shù)控機床給出了四個綜合實驗。[6]蔡崧,傳感器與PLC編程技術基礎[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.5</p><p>　　PLC在物料混合裝置控制中的應用</p><p&g

99、t;　　從實際工程應用出發(fā)，以國內廣泛使用的日本三菱FX系列和Q系列PLC為對象，講解PLC的基礎與實際應用等方面的內容。介紹了PLC的工作原理、各系列PLC的指令系統(tǒng)、編程方法、特殊擴展功能模塊等內容；并在此基礎上介紹了FX/Q系列PLC控制系統(tǒng)的設計原則、設計步驟、硬件設計、軟件設計等內容 。實踐篇以工程實踐為主線，通過實例和相關源程序重點介紹了FX系列PLC在電動機基本控制電路中的應用、利用PLC改造傳統(tǒng)機床、PLC小系統(tǒng)的設 計

100、以及PLC在工程中的設計與應用等內容。從中選讀多種液體自動混合裝置控制設計。參考其控制裝配過程。 [1]陳忠平,周少華,侯玉寶等.三菱FX/Q系列PLC自學手冊[M].北京：人民郵電出版社，2009。介紹了PLC在工業(yè)控制領域中的一些應用，包括定位自動控制系統(tǒng)、啤酒發(fā)酵自動控制系統(tǒng)、織機自動控制系統(tǒng)、鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)、水處理控制系統(tǒng)、小功率金鹵石英吹泡機控制系統(tǒng)、曳引式電梯單控系統(tǒng)等。了解開發(fā)PLC系統(tǒng)的全過程，包括總體設計、PLC

101、的選型及配置和程序設計等。[8]汪曉平.PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航[M].北京：人民郵電出版社.2004</p><p>　　可編程序控制器簡稱PLC 是一種數(shù)字運算的電子操作系統(tǒng)裝置，專為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計的，它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。目前PLC 已廣泛應用于冶金、礦業(yè)

102、、機械、輕工等領域，為工業(yè)自動化提供了有力的工具；為此，各高校的電氣自動化、機電一體化等相關專業(yè)相繼開設了有關可編程序控制器原理及應用的課程。可編程序控制器課程是一門實踐性很強的課程，要學好可編程序控制器，除了在課堂上的書本中作基本的傳授外，通過實驗手段進行自動控制系統(tǒng)的模擬設計與程序調試，進一步驗證、鞏固和深化控制器原理知識與硬軟件設計知識是必不可少的；通過實驗還可以加強對常見工控設備的認識和了解。本實驗指導書就是基于這樣一個出發(fā)點，

103、從工程實踐出發(fā)，由易到難，循序漸進，在典型應用的基礎上，逐步解決實際問題。本指導書的全部實驗均是以目前用得較普遍的日本三菱公司的FX2N 小型PLC 為實訓樣機，用梯形圖編程；這些程序也適用于三菱FX 系列其它型號的PLC。要說明的是：每個實驗按要求設計的控制程序既不是唯一的，</p><p><b>　　小結</b></p><p>　　PLC是目前工業(yè)控制中使用最

104、為普遍的一種。PLC是以計算機技術為核心的通用工業(yè)自動化裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術結合在一起，具有高可靠性.靈活通用，易于編程和使用方便等特點，近年來在工業(yè)自動控制.機電一體化以及改造傳統(tǒng)產業(yè)等方面得到廣泛的應用，被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產自動化的三大支柱之首。</p><p>　　屬于電類專業(yè)，電氣工程實際上是其母體。電氣工程及其自動化的研究對象是電能，而電信息的檢測、處理、控制等技術在電能從產生到利用

105、的各個環(huán)節(jié)中都起著越來越重要的作用。因此，有關電信息的研究也成了電氣工程及其自動迄今為止，通信和計算機都主要以電作為信息的載體。因此，這些專業(yè)也都化專業(yè)的重要組成部分，專業(yè)名稱中也就有了的“及其自動化”。</p><p>　　近年來，PLC的功能不斷完善，隨著計算機技術.信號處理技術.控制技術網絡技術的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在運動控制.過程控制的領域也發(fā)揮著十分重要的作用。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件

106、，在設計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。隨著中國經濟的高速發(fā)展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時期內，PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳忠平,周少華,侯玉寶等.三菱FX/Q系列PLC自學手冊[M].北京：人民郵電出版社，2009</p><p>　　[2]高欽和

107、.PLC應用開發(fā)案例精選（第二版）[M].北京:人民郵電出版社,2008</p><p>　　[3]張進秋，陳永利,張中民.可編程控制器原理及應用實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[4]史國生.電器控制與可編程控制器技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010</p><p>　　[5]王衛(wèi)星.可編程控制器原理及應用[M].北京:中國水利

108、電出版社,2002</p><p>　　[6]蔡崧,傳感器與PLC編程技術基礎[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.5</p><p>　　[7]劉少軍.高速開關電磁閥的現(xiàn)狀及應用[J].中文科技期刊數(shù)據庫.1995,(6)</p><p>　　[8]汪曉平.PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航[M].北京：人民郵電出版社.2004</p><p