1、毕 业 设 计 (论 文 )基于 PLC 的液体混合控制系统设计PLC-based liquid mixing control system design 图书分类号：密 级：毕 业 设 计 (论 文 )I学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即
2、：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 日期： 年 月 日毕 业 设 计 (论 文 )I摘要当今科技突飞猛进，PLC 的发展与使用把全球的工业引向多能化、实用化。强悍的抗干扰作用使它在工业方面代替了小型计算机，便捷的软件编程取代了继电器的复杂。灵活、方便、效率高。本文以三菱 PLC 为控制核心，结合人
3、机界面、模拟量输入模块、变频器和液位传感器，设计液体混合控制系统。人机界面的使用不仅让整个控制系统运行过程形象的展现在我们面前，更方便我们实时的控制整个系统的运行，变频器的使用，让搅拌水泵起动平稳、节约能源。关键词 PLC；变频器；传感器；液体混合系统毕 业 设 计 (论 文 )IIAbstractWith the development of science and technology, the development and application of PLC puts the countries of industry into automation and intelligence
4、. Strong anti-interference ability to make it in the industry replaced the micro-computer to facilitate software programming to enable him to replace the relay of complex connections, flexible, convenient and efficient. In this paper, Mitsubishi PLC control core, combined with the man-machine interf
5、ace, analog input module, inverter and level sensors, liquid hybrid control system design. Using the HMI control system not only allows the entire image of running in front of us, we have real-time control and more convenient operation of the entire system, the use of the inverter, so that a smooth
6、start stirring the water pump, energy saving.Keywords PLC converter sensor liquid mixing system毕 业 设 计 (论 文 )I目 录摘要 .IAbstract .II目 录 .I1 绪论 .11.1 引言 .11.2 液体混合系统 .22 系统方案设计 .22.1 系统介绍 .32.2 系统方案 .33 系统电气制图 .53.1 电路原理图 .53.2 电气元器件清单 .73.3 系统主要元件 .83.3.1 PLC 简介及选型 .83.3.2 变频器简介 .113.3.3 搅拌电机和叶轮的选择 .1
7、23.3.4 液位传感器 .143.3.5 电磁阀及接触器的选择 .163.3.6 人机界面 .164 系统软件编程 .174.1 PLC 程序设计 .174.2 触摸屏程序设计 .225 系统调试 .245.1 硬件调试 .245.2 软件调试 .256 系统常见故障分析及维护 .266.1 系统常见故障分析及维护 .266.2 系统故障分析及处理 .266.2.1 PLC 主机系统故障分析及处理 .266.2.2 PLC 的 I/O 端口系统故障分析及处理 .276.2.3 现场控制设备故障分析及处理 .276.3 系统抗干扰性的分析和维护 .276.3.1 电源的干扰 .28毕 业 设
8、计 (论 文 )II6.3.2 感应电压的干扰 .286.3.3 输入输出信号的干扰 .286.3.4 外部配线干扰 .28结论 .29致谢 .30参考文献 .31毕 业 设 计 (论 文 )11 绪论1.1 引言当今科学突飞猛进，自动操纵技术在生活领域的各个部分都被人们多注重，越是强国越把这种技术着重利用在制造业和科技发展业。在工业生产，甚至是其他各行各业的的生产过程中，液体混合已成为必要的生产过程，产品的加工制造离不开这种技术。但是但凡需要这道工序的工业生产，无一不是具有一定危险性的。需要混合的液体也具有各种不同的特性，其中一些甚至易燃易爆，容易对人员造成损害。除此之外，液体混合也要求具有
9、较高的精确性，入料的多少严重影响产品的质量，危险品的混合因比例的少量变化甚至会发生工业事故。这些都要求我们对液体计量达到丝毫不差，这些都是人工操作很难达到的。所以为了帮助这些企业，能更好的完成安全、高效的生产，我们必须解决这一难题。 毕 业 设 计 (论 文 )2图 1-1 供水系统实物图在产品生产的最开始，为了把液体原料完美的混合在一起，创造出合格的产品，都是在人工的操作下完成，这就要求很高的时机把握及原料状况的认识。但是人们很快认识到这种操作相当困难，于是发明了电磁继电器来帮助生产，这种设备能完全脱离人工，进行全自动生产。但是任然达不到更高精度的要求。时代在进步，科学在发展，当今的高新产业
10、要求更精准，更方便，更高效的新星技术。原先的落后技术已经远远更不上科技进步的步伐。在这里就必须发展新的液体混合控制系统，能方便快捷的控制液体进行自动混合。此系统包括了各类技术基础，要求能测量液位，控制液体流量，充分安全的混合等。这就需要液体测量技术、自动控制技术、传感技术、机械动力技术。这种系统集百家之所长，不仅生产标准化，还更加人性化，能根据厂家所需自己设置调配比例、调配材料、调配数量等。1.2 液体混合系统在 20 世纪 60 年代后期 PLC 发明，就因它特别的优势得到飞速地进步，同时在炼金、机械加工、制衣业、轻工业、化学生产等众多领域中取得了很大的发展，比继电器更能加快工业的进程。PL
11、C 技术已是各类工业设计技术的基础，对于当代工科类大学生来说，学好这类知识在以后的工作生活中是很重要的，我们不仅要能熟练的操作由 PLC 系统控制的设备，还要能自主设计开发由此技术衍生出的科学产品。而液体混合技术在化学工业上显得尤为重要，各类化学原料的混合离不开这种技术。随着技术的发展，单纯的对原有的液体混合机械进行改造、加工已更不上时代的进步。我们必须以液体混合为课题进行全新的设计制造。当前的工业生产要求更高的工艺，毕 业 设 计 (论 文 )3更安全方便的操作，更自主的运行。 为了提升产品的质量，减少生产时间，达到产品更替的需求，我们必须得了解不同PLC 在不同方面的使用，掌握不同 PLC
12、 设备的型号数据及用途，并能熟练的编写程序。由于液体混合在饮料加工和化学产业中运用较多，我们还要对这些产业进行进一步的实地考察分析，充分了解 PLC 在生产过程中的原理及操作方式。之前大型工业一直发展比较缓慢，随着计算机的发明及推广使用，重工业的发展得到了极大的提高。随之 PLC 系统发明，首先运用在了汽车上，并在制造上获得了很大的成功。PLC 集合了计算机功能强大，操作方便的优点，并在工业继电器上展现出来。它简化了原本繁琐的编程方式，让人们不必再耗费大量的时间。PLC 全称 PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER，也叫可编程逻辑控制器。它是以微型的处理装置为基座，在上面加入了电子计算机技术，全自动操控技术。 2 系统方案设计2.1 系统介绍结论本设计以三菱 PLC 为核心，结合各种技术，设计出液体混合系统。使用人机界面让整个控制系统运行过程形象的展现在我们面前，更方便我们实时的控制整个系统的运行，变频器的使用，让搅拌水泵起动平稳、节约能源。整个系统的最大亮点在于选用带模拟量输出信号的液位传感器，取代传统离散的测试方式，结合人机界面，能够方便的改变每一个配方的各种液体的注入量，这样大大方便了生产作业操作。毕 业 设 计 (论 文 )4致谢
