发布时间 : 星期五 文章液体自动混合装置的PLC控制系统设计更新完毕开始阅读6061157510a6f524ccbf85fd
1.2国内外相关领域的研究现状
可编程序控制器从产生到现在，由于其编程简单、可靠性高、使用方便、维护容易、价格适中等优点，使其得到了迅猛的发展，在冶金、机械、石油、化工、纺织、轻工、建筑、运输、电力等部门得到了广泛的运用。
可编程序控制器技术以与机器人技术、CAD/CAM技术并列为现代工业生产自动化到生产线的自动化、柔性制造系统，乃至整个工厂的生产自动化，PLC均担当着重要的角色。
从1969年出现的第一台PLC，经过几十年的发展，PLC已经发展到了第四代。第一代在1969-1972年。这个时期是PLC发展的初期，该时期的产品，CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。第二代在1973-1975年。该时期的产品已开始使用微处理器作为CPU，并初步具备自诊断功能，可能性有了一定的提高，但扫描速度不太理想。第三代在1976-1983年。PLC进入大发展阶段，这个时期的产品已采用8位和16位微处理器作为CPU, 部分的产品还采用了多微处理器结构。在规模上向两极发展,即向小型、超小型和大型发展。第四代为1983年到现在。这个时期的产品除采用16位以上的微处理器作为CPU外,可以将多台PLC链接起来，实现资源共享；可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统；编程语言除了可使用传统的梯形图、流程图等外，还可以使用高级语言；外设多样化，可以配置CRT和打印机等。
综合起来看，由于工业生产对自动控制系统需求的多样性，PLC的发展方向有两个：
1、朝着小型、简易、价格低廉方向发展。近年来，单片机的出现，促进了PLC向紧凑型发展，体积减小，价格降低，可靠性不断提高。这种PLC可以广泛取代继电器控制系统，应用于单机控制和规模比较小的自动线控制，如日本立石公司的C20P\\C40P\\C60P\\C20H\\C40H等。
2、朝着大型、高速、多功能方向发展。大型的PLC一般为多处理器系统，由字处理器、位处理器和浮点处理器等组成，有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。通过丰富的智能外围接口，可以独立完成位置控制、闭环调节等特殊功能；通过网络接口，可级连不同类型的PLC和计算机，从而组成控制范围很大的局部网络，适用于大型自动化控制系统，如霍尼韦尔的9000系列等。
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1.3研究意义
在国内的许多化工厂，水泥厂，钢厂，尤其是国有老厂，其控制系统还在使用过时的模拟控制，甚至是全人工控制。人工控制由于人员过多效益过低，生产的产品不够精确，安全隐患大增加了系统故障的可能性，还有就是工厂的试验设备和生产设备存在一定的相差度，以致影响了产品质量和生产效益。而随着产品性能的提高，对自动控制系统的要求也越来越高，传统控制已达不到系统要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展以及计算机的出现，控制系统开始由传统控制向自动（数字）控制方向发展。
在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的,在自动控制的设备中, 可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。随着科学技术日新月异的发展,特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用,使可编程序自动控制技术进入了一个崭新的阶段，因此,了解和学习这些重要技术已是必不可少。
随着30多年来微电子技术的不断发展，PLC也通过不断的升级换代大大增强了其功能。现在PLC已经发展成为不但具有逻辑控制功能、还具有过程控制功能、运动控制功能和数据处理功能、连网通讯功能等多种性能，是名符其实的多功能控制器。由PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动化的首选控制装置。
目前我国仍有许多生产机械设备，都是采用继电器控制，除了可靠性差外，设计程序也很繁杂。从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计，图面的工作量很大，这势必造成设计周期长。而采用PLC控制可以大大缩短设计周期，甚至有些文件资料不必绘制成图。设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求。编程人员也可根据新产品对生产提出的新工艺要求，重新编写程序并把它存储在EEPROM模块中，需要加工哪个产品的程序，操作人员可以随时调用，这既方便、简单又可保密。开发这种软件对优化生产过程，提高产品数量和质量，提高劳动生产率，非常具有实际意义。总之，现代的工业自动化生产线中,多数产家都采用PLC作为自动化生产线的控制。在未来的工业生产中，PLC仍然能够引导自动化行业的发展，随着电子技术的飞速发展，PLC将在各个领域更加适应不同客户的要求。
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1.4研究内容
本论文研究的是两种液体的混合，具体控制要求如下 1. 初始状态
装置投入运行时，液体A、B阀门均为关闭状态，混合液阀门打开10s后关闭。
2. 起动操作
按下启动按钮后，装置开始按下列规律运行：
1) 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达X2水位时，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
2) 当液面到达高水位X3时，关闭B阀门，搅匀电动机开始搅匀。 3) 搅匀电动机工作20S后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
4) 当液面下降到50时，再过5s后，混合液排气阀门关闭，一个周期结束。 3．报警
当系统发生故障时，报警灯闪烁，停止混合系统运行。 具体控制示意图如下图：
图 1-1 两种液体混合控制示意图
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第2章 液体混合装置的控制的硬件设计
2.1液体混合装置结构及控制要求
下图为混合液体控制装置示意图，X2为A液体高度传感器，X3为加入B液体后混合液体高度传感器，X1为剩余50时液面高度传感器，液体A、B与混合液阀由电磁阀Y1、Y2、Y3控制，排气电磁阀由 Y5控制，搅拌电动机由Y4电磁阀控制，报警由电磁阀Y6控制，M为搅匀电动机。
图2-1混合液体控制装置示意图
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