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基于PLC的多種液體混合灌裝機控制系統設計

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更新時間：2014-08-14
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基于PLC的多種液體混合灌裝機控制系統設計
摘要
以三種液體的混合灌裝控制為例，將三種液體按一定比例混合，在電動機攪拌后要達到一定的溫度才能將混合的液體輸出容器。并形成循環狀態。液體混合系統的控制設計考慮到其動作的連續性以及各個被控設備動作之間的相互關聯性，針對不同的工作狀態，進行相應的動作控制輸出，從而實現液體混合系統從第一種液體加入到混合完成輸出的這樣一個周期控制工作的程序實現。設計以液體混合控制系統為中心,從控制系統的硬件系統組成、軟件選用到系統的設計過程（包括設計方案、設計流程、設計要求、梯形圖設計、外部連接通信等）,旨在對其中的設計及制作過程做簡單的介紹和說明。設計采用日本松下公司的AFP12417系列PLC去實現設計要求。

關鍵詞：多種液體，混合裝置，自動控制
The design of the liquid mixture in three control as an example
Abstract
the request is to a certain proportion by the three liquid mixture, stirring after the motor to reach a certain temperature can be mixed containers of liquids output. And form a cycle. Liquid hybrid systems of control designed taking into account the continuity of its action and charged with various equipment moves between the interrelated, and for different working conditions, and make the appropriate motor control output, thus realizing the liquid hybrid systems from the first liquid Added to the mixture to complete the output of such a cycle control of the program. Designed to liquid mixed as the central control system, control system from the hardware components, software system to choose the design process (including design, design process, design requirements, the ladder design, external communications link, etc.), which seeks to The design and production process of doing brief introduction and description. Designed with the AFP2417 Corporation PLC to achieve the design requirements.

Keywords ：Variety of liquid； Mixed devices； Automatic control
目錄

1緒論 1
2 多種液體混合灌裝機控制系統設計 2
2.1方案設計 2
2.2方案的介紹 2
3 硬件電路設計 3
3.1 總體結構 3
3.2液位傳感器的選擇 5
3.3溫度傳感器的選擇 5
3.4攪拌電機的選擇 6
3.5 電磁閥的選擇 6
3.6 接觸器 7
3.7熱繼電器的選擇 7
3.8 PLC的選擇 7
3.9 PLC輸人、輸出口分配 9
3.10液體混合裝置輸人/輸出接線 10
4 軟件電路設計 11
4.1 程序框圖 11
4.2 根據控制要求和I/O地址編制的控制梯形圖 12
4.3 語句表 14
5 系統常見故障分析及維護 15
5.1 系統故障的概念 15
5.2系統故障分析及處理 15
5.2.1 PLC主機系統 15
5.2.2 PLC的I／O端口 15
5.2.3 現場控制設備 15
5.3 系統抗干擾性的分析和維護 16
6 結束語 17
致謝 17
參考文獻 18

1緒論
為了提高產品質量，縮短生產周期，適應產品迅速更新換代的要求，產品生產正在向縮短生產周期、降低成本、提高生產質量等方向發展。在煉油、化工、制藥等行業中,多種液體混合是必不可少的工序, 而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。但由于這些行業中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質, 以致現場工作環境十分惡劣, 不適合人工現場操作。另外, 生產要求該系統要具有混合精確、控制可靠等特點, 這也是人工操作和半自動化控制所難以實現的。所以為了幫助相關行業, 特別是其中的中小型企業實現多種液體混合的自動控制, 從而達到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。借助實驗室設備熟悉工業生產中PLC的應用，了解不同公司的可編程控制器的型號和原理，熟悉其編程方式，而多種液體混合裝置的控制更常見于工業生產中，適合大中型飲料生產廠家，尤其見于化學化工業中，便于學以致用。
計算機的出現給大規模工業自動化帶來了曙光。1968年，美國最大的汽車制造廠商通用汽車（GM）公司提出了公開招標方案，設想將功能完備、靈活、通用的計算機技術與繼電器便于使用的特點相結合，把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言”編程，生產一種新型的工業通用控制器，使人們不必花費大量的精力進行計算機編程，也能像繼電器那樣方便地使用。這個方案首先得到了美國數字設備（DEC）公司的積極響應，并中標。該公司于1969年研制出了第一臺符合招標要求的工業控制器，命名為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC（有的稱為PC），并在GM公司的汽車自動裝配線上試驗獲得了成功。
PLC一經出現，由于它的自動化程度高、可靠性好、設計周期短、使用和維護簡便等獨特優點，備受國內外工程技術人員和工業界廠商的極大關注，生產PLC的廠家云起。隨著大規模集成電路和微處理器在PLC中的應用，使PLC的功能不斷得到增強，產品得到飛速發展。
采用基于PLC的控制系統來取代原來由單片機、繼電器等構成的控制系統，采用模塊化結構，具有良好的可移植性和可維護性。對提高企業生產和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產線的效率、使用壽命和質量，減少了企業產品質量的波動，因此具有廣闊的市場前景。用PLC進行開關量控制的實例很多，在冶金、機械、紡織、輕工、化工、鐵路等行業幾乎都需用到它，如燈光照明、機床電控、食品加工、印刷機械、電梯、自動化倉庫、液體混合自動配料系統、生產流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應用PLC來取代傳統的繼電器控制。本次設計是將PLC用于多種液體混合灌裝設置的控制，對學習與實用是很好的結合。
本設計的主要研究范圍及要求達到的技術參數有(1)使液體灌裝機能夠實現安全、高效的灌裝；(2)滿足灌裝的各項技術要求；(3) 具體內容包括多種液體混合控制方案的設計、軟硬件電路的設計、常見故障分析等等。
本課題應解決的主要問題是如何使PLC在飲料灌裝中實現控制功能，在相關的研究文獻報道中用PLC對灌裝機進行控制的研究尚不多見，以致人們難以根據它的具體情況，正確選用參數進行系統控制，也就難以滿足提高質量和效率、降低成本的要求，本設計就是基于以上問題進行的一些探索。
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