多种液体自动混合装置的PLC控制 09机电大专7班刘伟(共29页)

1、PAGE PAGE 30题目：多种液体自动混合装置的PLC控制 专业： 机电工程系 班级： 机电0907 姓名： 刘伟 指导教师： 李洪声 西安工程技术学院(xuyun) 摘 要随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，对于工人的素质要求也在不断地提高。其中在生产的第一线有着各种各样的自动加工系统，其中多种原材料混合在加工，是其中最为常见(chn jin)的一种。工艺加工最初，把多种原料在合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人得监控(jin kn)或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方式已经不能满足工

2、业生产的实际需要。需要更加便捷的，更加精确的控制装置。我设计的题目是“多种液体自动混合装置的PLC控制”此次设计的内容主要包括：工作过程分析，I/O分配，梯形图，指令表，接线图，电气原理图及情况说明，经过多次修改和调试，最终实现题目要求。本文通过对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的分析，解决了按下启动按钮sb1，液体A阀门打开，液体A流入容器，当液面到达sq3s时，sq3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门，液面到达sq2时关闭液体B阀门，打开液体C阀门当液面到达sq1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀;搅匀电机工作1分钟后停止搅拌，混合液体阀门打开，开始放出混合液体灯控制问题，实现了控制装

3、置根据液位不同时状态自动转换的任务。同时本文还论述了在设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了这些问题。可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，是近年来一种极为迅速，应用极确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。为广泛的工业控制装置。它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控

4、制器技术在世界上己广泛应用，成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活(shnghu)中有着广泛的应用，由于可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该掺混控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理(chl)功能，完成系统控制，。在本次论文中，给出了控制系统的硬件原理图，主电路图及软件设计。关键词：自动控制PLC多种液体(yt)自动混合 液位传感器 搅匀电机 液体电磁阀目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc324765

5、785 目 录 PAGEREF _Toc324765785 h 3 HYPERLINK l _Toc324765786 1课题背景 PAGEREF _Toc324765786 h 5 HYPERLINK l _Toc324765787 1.1课题背景 PAGEREF _Toc324765787 h 5 HYPERLINK l _Toc324765788 1.2研究(ynji)目的和意义 PAGEREF _Toc324765788 h 5 HYPERLINK l _Toc324765789 1.3本文(bnwn)的主要工作 PAGEREF _Toc324765789 h 7 HYPERLINK

6、l _Toc324765790 2已知情况(qngkung)、控制要求、设计要求、硬件选择及元件 PAGEREF _Toc324765790 h 7 HYPERLINK l _Toc324765791 2.1已知情况： PAGEREF _Toc324765791 h 7 HYPERLINK l _Toc324765792 2.2控制要求 PAGEREF _Toc324765792 h 8 HYPERLINK l _Toc324765793 2.3设计要求 PAGEREF _Toc324765793 h 9 HYPERLINK l _Toc324765794 2.4液体混合硬件选择 PAGERE

7、F _Toc324765794 h 9 HYPERLINK l _Toc324765795 2.5电动机的选择 PAGEREF _Toc324765795 h 9 HYPERLINK l _Toc324765796 2.6传感器原理及应用 PAGEREF _Toc324765796 h 10 HYPERLINK l _Toc324765797 2.7 PLC的选择 PAGEREF _Toc324765797 h 10 HYPERLINK l _Toc324765798 2.8 PLC的功能 PAGEREF _Toc324765798 h 11 HYPERLINK l _Toc324765799

8、 2.9 定时器（T） PAGEREF _Toc324765799 h 12 HYPERLINK l _Toc324765800 2.10 辅助继电器（M） PAGEREF _Toc324765800 h 13 HYPERLINK l _Toc324765801 2.11 电磁阀 PAGEREF _Toc324765801 h 14 HYPERLINK l _Toc324765802 2.12液体搅拌机 PAGEREF _Toc324765802 h 15 HYPERLINK l _Toc324765803 2.13流程图 PAGEREF _Toc324765803 h 16 HYPERLIN

9、K l _Toc324765804 3总体设计思路 PAGEREF _Toc324765804 h 17 HYPERLINK l _Toc324765805 4程序设计及调试 PAGEREF _Toc324765805 h 17 HYPERLINK l _Toc324765806 4.1 PLC选型及I/O分配图 PAGEREF _Toc324765806 h 17 HYPERLINK l _Toc324765807 4.2编程PLC多种液体自动混合装置程序工作过程简析、编程元件明细表 PAGEREF _Toc324765807 h 19 HYPERLINK l _Toc324765808 5

10、电气设计 PAGEREF _Toc324765808 h 22 HYPERLINK l _Toc324765809 5.1 PLC外部接线原理图 PAGEREF _Toc324765809 h 22 HYPERLINK l _Toc324765810 5.2多种液体自动混合装置电气元件明细表 PAGEREF _Toc324765810 h 22 HYPERLINK l _Toc324765811 6 安装、接线、及系统联合测试 PAGEREF _Toc324765811 h 23 HYPERLINK l _Toc324765812 7 后期工作 PAGEREF _Toc324765812 h

11、23 HYPERLINK l _Toc324765813 7.1操作过程简要说明 PAGEREF _Toc324765813 h 23 HYPERLINK l _Toc324765814 7.2常见故障及其排除方案 PAGEREF _Toc324765814 h 23 HYPERLINK l _Toc324765815 7.3编写并提交(课程)设计说明书 PAGEREF _Toc324765815 h 24 HYPERLINK l _Toc324765816 8尚存在的问题及方案建议 PAGEREF _Toc324765816 h 24 HYPERLINK l _Toc324765817 9课

12、程设计总结 PAGEREF _Toc324765817 h 25 HYPERLINK l _Toc324765818 10 致 谢 PAGEREF _Toc324765818 h 26 HYPERLINK l _Toc324765819 11参考 PAGEREF _Toc324765819 h 27多种液体(yt)自动混合装置的PLC控制1课题(kt)背景1.1课题(kt)背景 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。在炼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

13、规模集成电路的些重要技术对高校工程类专业的学生来说,已是必不可少。掺混PLC油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣( li)，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料势必(shb)就是摆在我们眼前的一大课题。随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造，提出(t ch)数据采集、自动控制、运行管理

14、等多方面的要求。设计的多种液体混合装置利用可编程控制器实现在混合过程中精确控制，提高了液体混合比例的稳定性、运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要. 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,了解和学习这控制系统这个课题具有其重要的意义。1.2研究目的和意义 在工艺加工最初，把多种原料再合适的时间和条件下进行需要的加工以得到产品一直都是在人监控或操作下进行的，在后来多用继电器系统对顺序或逻辑的操作过程进行自动化操作，但是现在随着时代的发展，这些方

15、式已经不能满足工业生产的实际 需要。实际生产中需要更精确、更便捷的控制装置。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原来的液体混合远远不能满足当前自动化的需要。可编程控制器液体自动混合系统集成自动控制技术，计量技术，传感器技术等技术与一体的机电一体化装置。充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点：系统自动(zdng)工作；控制的单周期运行(ynxng)方式；由传感器送入设定(sh dn)的参数实现自动控制；启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因

16、： PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； 编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现； 最初，PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步，它的应用如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。PLC发展方向由于工业生产对自动控制系统需求的

17、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C20PC40PC60PC20HC40H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

18、化控制系统，如霍尼韦尔的9000系列等。从PLC的发展趋势看，PLC控制技术将成为今后工业自动化的主要手段。在未来的工业生产中，PLC技术、机器人技术和CAD/CAM技术将成为实现工业生产自动化的三大支柱。1.3本文(bnwn)的主要工作本文首先回顾多种液体(yt)自动混合装置的发展过程，说明了种液体自动混合装置的PLC控制的重要性和必然性 。然后(rnhu)，讲述了可编程程序控制器的应用，通过论述可编程程序控制器的优点对可控制编程器对多种液体混合装置的控制有一个总体的认识。综合多种液体自动混合装置的控制系统的要求，进行了外部电路的连线和PLC程序设计，从部件的选择，流程的分析，程序顺序控制的

19、设计等方面，完成了本次的设计任务。最后，通过对程序液位控制系统的程序的调试，检测，再进行是对系统的更正，使控制系统更加完善，确保系统能顺利运行。2已知情况、控制要求、设计要求 2.1已知情况： 本题目用PLC来模拟并实现多种液体自动混合装置的控制2.2控制(kngzh)要求如图所示为三种液体混合装置，SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器，液面淹没时接通，液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制(kngzh)，M为搅匀电动机，其控制要求如下：1、初始状态 装置(zhungzh)投入运行时，液体A、B、C阀门关闭 ，混合液阀门 打开20s将容器放空后关闭。2、起动操

20、作 按下启动按钮SB1，装置开始按下列给定规律运转。(1) 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。(2) 当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。(3) 当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀。(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。(5) 当液面下降到SQ4时，SQ4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。3、停止操作 按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。PLC控PLC控制方案有以下几个优点（1）编程方法

21、简单易学（2）功能强，性能价格比高（3）硬件配套齐全，用户使用方便（4）无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强（5）系统的设计、安装、调试量少（6）维修工作量少，维修方便（7）体积小，能耗低 2.3设计(shj)要求 根据生产设备工作方面及其它方面的需要，本次设计要达到如下(rxi)设计要求：（1）要求本次设计(shj)的控制装置采用PLC技术实现;（2）要能完全满足控制要求；（3） 按下停止按钮后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作2.4液体混合硬件选择在本设计中我所用到的基本设备有电动机，传感器，电磁阀2.5电动机的选择 电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D、

22、”）表示。它的主要作用是产生驱动力矩，作为用电器或者小型机械的动力源。电动机为家用电器或电子产品中使用的小功率电动机，即所谓的微电机。按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相和三相电动机。按结构和工作原理分类 电动机按结构和工作原理可分为异步电动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和排斥电动机。 （3）三相异步电动机的旋转原理 三相异步

23、电动机要旋转起来的先决条件是具有一旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，但相电源相和相之间的电压在相位上相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场。电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为：N=60F/P式中的f为电源频率、p磁场的磁极对数、n的单位是：每分钟的转数。根据此式我们知道，电动机的转速与磁极数的使用电源的频率有关。单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会

24、产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间做正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动(midng)磁场。这个交变脉磁场可分为两个以上相同转速、转速方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这这时转子和顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针方向的磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。2.6传感器原理(yunl)及应用传感器的简介(ji

25、n ji) 传感器是一种能将与待测量的能量形式转化成另一种可供处理查询的能量形式的装置。信号处理电路用于处理信息，而而输出器件是一种利用已处理过的信号装置、显示或动作。传感器的分类 分为两类：一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式变送器，磁性液位变送器，投入式液位变送器，电动内浮球液位变送器，电动浮筒液位变送器，电容式液位变送器，磁致伸缩变送器，侍服液位变送器等。第二类为非接触式，非为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。工作原理：用静压测量原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：P=pgh+p0式中：P变送器迎液面所受压力 p被测液体密度

26、 个当地重力加速度 p0液面上大气压 h变送器投入液体的深度 功能特点： 稳定性好、具有反向保护，限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器，异常时自动限流在35ma以内、固态结构，无可动部件，可靠性高，使用寿命长、安装方便，结构简单，经济耐用。2.7 PLC的选择PLC编程控制器是在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上开发出来的，最初的可编程控制器主要用于顺序控制，一般只能进行逻辑控制，因此称为可编程逻辑控制器，简称PLC。随着计算机技术的发展及微处理器的应用，可编程控制器的功能不断扩展和完善，远远超出逻辑控制的范围，具备了模拟量的控制，过程控制，远程通讯及计算等功能。可编程控制器是专

27、为在工业环境下应用设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储(cn ch)器，可以编程程序的控制器。它能够存储和执行指令，进行逻辑计算，定时计算和操作，并通过数字式模拟。在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。PLC选型的基本(jbn)原则产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用(shyng)的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集

28、成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系

29、统时，应遵循以下基本原则：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求（2）保证PLC控制系统安全可靠（3）力求简单、经济、使用及维修方便（4）适应发展的需要综合以上选型原则，本课题悬着三菱FX2N系列可编程序控制器作为控制器。三菱FX2N系列编程器是日本三菱公司近年推出的小型高性能整体式PLC。它是FX2的更新换代型，由基本单元、扩展单元、扩展模块、特殊模块和特殊单元组成。FX2N系列PLC的输出电路也有三种：继电器型，双向晶闸管型和晶体管型。基本单元、扩展单元和扩展模块均可选择不同的输出方式。2.8 PLC的功能功能强，性价比高一台小型PLC内有成百上千个可共用户使用的编程元件，有很强的功能，可

30、以实现非常复杂的控制功能。与相同功能继电器相比，具有(jyu)很高的性价比。可编程控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。硬件配套(pi to)齐全，用户使用方便，适应性强 可编程控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能，不规模的系统。可编程控制器的安装线也很方便，一般(ybn)用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。3、可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用大量的中间继电器，时间继电器，由于出点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间

31、继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可以减少因为接触不良造成的故障。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。系统的设计，安装，调试工作量少 PLC用软件功能取代了继电器控制系统中的大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装，接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。5、编程方法简单

32、梯形图是使用的最多的可编程控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电流原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天的时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。梯形图语言实际是一种面向用户的一种高级语言，可编程序控制器在执行梯形图的程序时，用解释程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行。2.9 定时器（T） PLC中的定时器（T）相当于继电器控制系统中的通电型继电器。它可以提供无无限对常开延时触点。定时器中有一个设定值寄存器（一个字长），一个当前值寄存器（一个字长）和一个用来存储输出触点的映像寄存器（一个二进制位），这三个量使用同一地址编号(bin h

33、o)。但使用场合不一样，意义也不同。 FX2N系列中的定时器可分为通用定时器和计算定时器二种。他们是通过对一定周期的时钟脉冲的进行积累而实现定时的，时钟脉冲有周期为1ms、10ms、100ms三种，当所计数达到设定值触点动作，设定值可用常数K或数据寄存器D的内容(nirng)来设置。 1、通用(tngyng)计时器 通用计时器的特点是不具备断电的保持功能，即当输入电路断开时或停电时定时器复位。通用定时有100ms、10ms两种。其中100ms通用定时器（T0-T199)共200点，T192-T199子程序和中断服务程序专用定时器。这类定时器是对100ms时钟累计计数设定值为1-32767，所以

34、其定时范围为0.1-3276.7s。 10ms定时器（T200-T245）共46点。这类定时器是对10ms时钟累积计数，设定值为1-32767，所以其设定范围为0.01-327.67s。 2、积算定时器 积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时器线圈OFF，积算定时器将保持当前的定时值，通电或定时器线圈ON后继续积累，即其当前值具有断电保持功能，只有将积算定时器复位，当前值才变为0. 其中1ms积算定时器(T246-T249）共4点是对1ms时钟脉冲进行累积计数的，定时的范围是0.001-32.767s。100ms积算定时器(T250-255)共6点，是对100ms时钟脉冲进行

35、累积计数的定时的时间范围是0.1-3276.7s。2.10 辅助继电器（M）辅继电器是PLC中数量最多的一种继电器，一般的辅助继电器与继电器控制系统中的中间继电器相似。辅助继电器不能直接驱动外部负载，负载只能由输出继电器的外部触点驱动。辅助继电器的常开和常闭触点在PLC内部编程时可无限次使用。辅助继电器采用M与十进制数共同组成编号（只有输入输出继电器才用八进制数).1通用辅助继电器（M0-M499） FX2N系列共有500点通用辅助继电器。通用辅助继电器在PLC运行(ynxng)时，如果电源突然断电，则全部线圈均为OFF。当电源再次接通时，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持OF

36、F状态，他们没有断电保护功能。通用辅助继电器常在逻辑运算中作为辅助运算，状态暂存，移位等。根据需要通过(tnggu)程序设定，将M0-M499变为断电保持辅助继电器。2断电(dun din)保持辅助继电器（M500-M3071) FX2N系列有M500-M3071共2572个断电保持辅助继电器。他与普通辅助继电器不同的是具有断电保护功能，即能记忆电源中断瞬时的状态。它之所以能在断电时保持器原有的状态，是因为电源中断时用PLC中的锂电池保持了它们映像寄存器中的内容。其中M500-M1023可由软件将其设定为通用辅助继电器。3特殊辅助继电器PLC内有大量的特殊辅助继电器，它们都有各自的特殊功能。F

37、X2N系列中有256个特殊辅助继电器，可分为触点型和线圈型两大类。触点型 其线圈由PLC自动驱动，用户只可使用其触点。例如：M800：运行监视器（在PLC运行中接通），M8001与M8000相反逻辑。M8002：初始脉冲（仅在运行开始时瞬间接通），M8003与M8002相反逻辑。M8011、M8012、M8013、M8014分别产生10ms、100ms、1ms和1min时钟脉冲的特殊辅助继电器。线圈型 由用户程序驱动线圈PLC执行特定的动作。例如:M8033：若使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映像存储器和数据寄存器内容。M8034：若使其线圈得电，则将PLC的输出全部禁止。M8039：若使

38、其线圈得电，则PLC按D8039中的指定的扫描时间工作。2.11 电磁阀 电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业系统中调整介质的方向、流量、速度和其他参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀，速度调节阀等。工作原理：电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中是阀，两边是两块电磁铁，那边的通电就会吸引到那边，通过控制阀体的移动挡住或漏出不同的排油孔，而进油口是常开的液体等就会进入不同的油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞杆，活塞杆带动机

39、械装置动。这样通过控制电磁铁通断就控制了机械运动。分类：1。电磁阀从原理上分为三大类：1）直动式电磁阀：原理：通电时，电磁阀产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开：断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点，在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 2）分步直动式电磁阀：原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口和出口没有压差时，通电后电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口和出口达到起动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开;断电时，先导阀利用弹簧力或者介质压力推动关闭件，向下移

40、动，使阀门关闭。特点;在零压，真空，高压 时亦可使用，但功率较大要求必须水平安装。3)先导式电磁阀：原理，通电时，电磁力把先导孔打开i，上腔压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关闭件周围形成下底上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。特点：流体压力上限范围较高，可任意安装但必须满足流体压差条件。2、电磁阀从阀结构和材料(cilio)上的不同与原理上的区别，分为六个小类：直动膜片结构分步直动膜片结构、先导(xindo)膜片结构、直动活塞结构，分步直动活塞结构，先导活塞结构。3、电磁阀

41、功能(gngnng)分类 1：适用性管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。电磁阀允许液体的粘度一般在20cst以下，大于20cst应注明。工作压差，管路最高压差在小于0.04mpa时应选用直动式和分步直动式；最低工作压差大于0.04mpa时可选用先导式电磁阀。最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力，一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差。流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁阀对介质要求清洁度要好。2可靠性 电磁阀分为常开和常闭二种，一般选用常闭型，通电打开，断电关闭，但在开启时间很长关闭时间很短时要选用常开行了。3安

42、全性 一般电磁阀不防水，在条件不允许时请选用防水型，工厂可以定做。电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力，否则使用寿命会缩短或产生其他意外情况。 有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型，强腐蚀性的应选用塑料。4经济性 有很多电磁阀可以通过，但在能满足(mnz)以上三点的基础上应选用最经济的产品。电磁阀安装注意事项如下：1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。不可安装再有直接(zhji)滴水或溅水的地方。电磁阀应垂直向上安装。2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的10%-15%波动范围正常工作。3、电磁阀安装后，管道中不得有反向压差。并需通电数次，使之适温后方可正式投入使用。4、电磁阀安

43、装前应彻底清洗管道。通入的介质(jizh)应无杂质。阀门前安装过滤器。5、当电磁阀发生故障或者清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。2.12液体搅拌机 液体搅拌机，也称液体搅拌器，是用于搅拌液体的机器。通常，我们也有称呼为：立式搅拌机，电动搅拌机。选择合适的搅拌机，不仅能节约成本，而且可以使自己的搅拌目的更好的满足。广泛用于化工、制药、水处理、冶金和食品等行业。特点：适合于工业大批量生产中，高粘度物料搅拌;设计独特，螺旋式叶片能保证高粘度物料上下翻动，不产生死角；密闭式结构防止粉尘飞扬，也可配置真空系统选型:搅拌目的、搅拌介质的粘度，转速要求，槽体种类、槽体形状，安装方式，桶槽尺寸，搅拌

44、量，是否防爆。搅拌机用电动机的选用：搅拌机得搅拌通常由电动机驱动。电动机额定功率的确定：电动机额定功率是根据它的发热情况来选择的，在允许温度内，电动机绝缘材料的寿命为15-25年。如果超过了容许温度，电动机使用寿命就要缩短。一般来说，每超过8度，使用年限就会缩短一半。而电动机的发热情况，由于负载大小和运行时间长短有关。搅拌设备的电动机功率必须满足搅拌器运转及传动装置和密封系统功率损耗的要求。此外还要考虑在操作过程中出现不利的条件造成功率过大等因素。计算公式PN=PPS。1、电动机选用的基本原则 通常应根据搅拌轴功率和搅拌设备周围的工作环境等因素选择电动机的型号，并遵循以下基本原则：根据搅拌设备

45、的负载它性质和工艺条件对电动机的启动、制动运转调速等要求选择电动机类型。根据负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求考虑电动机的温升限制。过载能力和启动转矩，合理选择电动机的容量，并确定冷却通风方式。同时选定的电动机型号和额定功率应满足搅拌设备开车时启动功率增大的要求。根据使用场所的环境条件，如温度，灰尘，雨水，瓦斯和腐蚀及易燃易爆气体等，考虑必要的防护方式和电动机的结构型式，确定电动机的防爆防护等级。根据企业的电网电压标准和对功率因数的要求.2.13流程图 初始状态M开始搅拌1分钟启动(qdng)按钮sb1注液AnY1（放a）放混合液Sq4断开断开Sq3(接通(ji tn)注液By2(放b

46、）计时20sSq2（接通(ji tn)）判断是否停止注液CY3（放c）Sq1（接通）注：Sq为液位传感器 y为液体控制阀 M电动机 T计时器3总体设计思路 经过对上述设计要求的深入思考后，对系统的设计过程有了一定的构架。具体的想法有一下几点： 我做的系统为多种液体自动混合，需要对各种液体的液面的高度监控，因此，需要运用到传感器进行液面高度的监控。各种液体入池的比例需要应用电磁阀控制，入池后的搅拌，则需要电机控制。对各个控件的控制，需要一个完整的控制流程，运用PLC技术进行编程，可以实现对各个控件的控制。 具体控制方法根据题目要求，按下启动按钮时，A种液体进入容器，当达到一定值时，停止进入，B种

47、液体开始进入，当达到一定值时，停止进入C种液体开始进入，当达到一定深度停止所有(suyu)液体进入。搅拌机进行搅拌，一分钟后搅拌均匀，停止搅拌，放出液体。经20s后停止放出，按停止键停止操作。 液体的进入(jnr)和放出，需要电磁阀的控制，液面的深度需要传感器的控制。4程序设计(chn x sh j)及调试4.1 PLC选型及I/O分配图 根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为：FX1N系列它是日本三菱公司生产的三菱FX1N系列，拥有28路输入、18路(继电器)输出， 而本例实际只需要6路输入、5路输出，输出留有约1/3的余量，输出所留余量超出1/3，完全满足要求；拥有8K步的内存容量，而

48、本例用户程序的容量估计在50步左右，完全够用 多种液体自动混合装置的I/0分配。输人 X0：启动按钮 X1：限位开关SQ1 X2：限位开关SQ2X3：限位开关SQ3X4：限位开关SQ4X5：停止(tngzh)按钮 输出(shch)Y1:液体(yt)A控制阀门YV1Y2：液体B控制阀门YV2Y3：液体C控制阀门YV3Y4：D口控制阀门YV4Y5：搅拌机控制M 4.2编程PLC多种液体自动混合(hnh)装置程序工作过程简析、编程元件明细表梯形图多种液体混合(hnh)自动装置指令表如下：PLC编程元件(yunjin)明细表：编程元件作用X0起动开关X1触发液面传感器SQ1X2触发液面传感器SQ2X3

49、触发液面传感器SQ3X4触发液面传感器SQ4X5 停止开关Y1阀门A打开液体A注入Y2阀门B打开液体B注入Y3阀门C打开液体C注入Y4阀门D打开 混合液流出Y5电动机转动T0电动机转动定时T1混合液流出定时M200中间继电器，使阀A门打开M100中间继电器，使阀门A关闭，使阀门B打开M101中间继电器，使阀B门关闭，使阀C门打开M102中间继电器，使阀门C关闭，使搅拌机工作M104中间继电器，使M105置位 M105使计时器T1计数 5电气设计5.1 PLC外部(wib)接线原理图 5.2多种液体自动混合(hnh)装置电气元件明细表参考电气控制与PLC应用(yngyng)（胡汉文 丁如春主编，

50、人民邮电出版社，2009.5）第9章设计样例，拟定本顺控设备电气元件明细表如表2所示。序号文字符号名称型号规格单位数量备注11#PLC1号PLCF1N-240M8路输入8路输出台1求是生产6 安装、接线、及系统(xtng)联合测试按照电气设计图完成接线，对程序系统与电气系统进行联合测试，详细步骤略。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足要求为止7 后期(huq)工作7.1操作过程简要(jinyo)说明本实验在试验箱上模拟了多液体(yt)自动混合装置的工作过程，用按钮代替液 面出发开关，用信号灯表示阀门和电动机的工作状态（1）启动开接通时，系统开始工作，电磁阀YV打开A液体注入（Y1灯

51、亮）。当起动开关断开时，信号灯运行完一个周期后才熄灭。（2）当液体液位到达SQ3位置时，触动开关X3，电磁阀YV2打开B液体注入，（Y2灯亮）。（3） 当液体液位到达SQ2位置时，触动开关X2，电磁阀YV3打开C液体注入，（Y3灯亮）。（4） 当液体液位到达SQ1位置时，触动开关X1，搅匀电动机开始搅匀，（Y5灯亮），同时计时器T0开始计时，1min钟后计时完毕，电磁阀YV4阀门打开，（Y4灯亮）。 （5）开始放出混合液体，当液面下降到SQ4时，出动X4按钮，计时器T2开始计时20s，计时完毕完成了一个周期的控制，开始进行下一个周期。7.2常见故障及其排除方案(1)检查PLC能否完成1个工作流

52、程?不能：程序错误解决方案：程序重编(2)检查PLC能否从最后1步（Y4）回到第1步(Y1)开始新一轮循环?不能：程序错误解决方案：程序(chngx)重编检查(jinch)PLC能否实现连续运行？ 不能：程序(chngx)错误 解决方案：程序重编7.3编写并提交(课程)设计说明书“课程设计说明书”包括以下内容：(1)封面(2)课程设计任务书(3)摘要(4)目录(5)已知情况、控制要求、设计要求(6)总体设计思路(7)程序设计及调试(8)电气设计(9)安装、接线、联合测试(10)后期工作(11)课程设计总结(12)致谢(13)主要参考文献及资料8尚存在的问题及方案建议本设计方案虽然“设计简约，考

53、虑面广，满足要求”，但至少存在以下2个问题尚未解决：(1）由于试验设备的限制，只能制作成手动的控制装置，与实际根据液压传感器来自动控制装置的试验现象相差较大，到达指定液位时装置就自动变化的现象可能有时不太明显观察。 （2)随时停止工作：在设过程中，为了简化操作过程，对PLC未加装强制(qingzh)停止按钮，突发情况不能强制停止。9课程设计总结(zngji) 小学期课程设计是非常难得的一次理论与实践(shjin)相结合的机会，通过这次小学期对“多种液体自动混合装置的PLC控制”的设计使我摆脱了单纯理论学习的状态，和眼高手低的毛病，通过本次PLC的课程设计，使我了解到PLC的重要性。电气控制与可编程控制器是一门极其重要的课程，他综合了计算机技术和自动