三種液體自動(dòng)混合控制系統(tǒng)

趙益斌

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)原有液體混合裝置進(jìn)行技術(shù)改造。設(shè)計(jì)多種液體混合裝置利用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)在混合過(guò)程中精確控制，提高液體混合比例的穩(wěn)定性、自動(dòng)化程度高，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞：多種液體;混合裝置;可編程控制器PLC

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展。以微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程控制器也正在改變工業(yè)自動(dòng)化控制的面，成為工業(yè)自動(dòng)化控制的首要產(chǎn)品。

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式輸入輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

2 設(shè)計(jì)工藝要求

利用三個(gè)電磁閥（電磁閥YV1、電磁閥YV2、電磁閥YV3）控制三種不同的液體（液體A、液體B、液體C），注入混合加熱罐中，然后用電爐絲給液體加熱，為了使液體均勻加熱，利用一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)攪拌器來(lái)攪拌混合加熱罐中的物料，使液體均勻加熱，當(dāng)液體溫度達(dá)到某個(gè)設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱，打開(kāi)電磁閥YV4，使得液體流出混合加熱器。

3 PLC I/O點(diǎn)分配

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

4.2分析狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

梯形圖中按下停止按鈕，即X2閉合，則M0、M8040得電，并且M0自鎖，使得程序停留在當(dāng)前狀態(tài)，只有按下啟動(dòng)按鈕，即X1常閉斷開(kāi)，則M0、M8040失電，程序才回接著往下走。（其中M8040表示轉(zhuǎn)移禁止）

當(dāng)按下急停按鈕，即X3閉合，則M8034、則ZRST S0 S22得電，使得輸出全部禁止并且從S0到S22狀態(tài)全部復(fù)位。

從S0到S16是系統(tǒng)自動(dòng)功能，

S0-S10，把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)混合加熱罐空、電磁閥YV1關(guān)閉、電磁閥YV2關(guān)閉、電磁閥YV3關(guān)閉、電磁閥YV4關(guān)閉、電爐絲停止加熱、攪拌電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)條件滿足，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S10，Y7得電，即電磁閥YV1得電，電磁閥YV1打開(kāi)，液體A流入混合加熱罐中。

S10-S11，當(dāng)混合加熱罐中液體到達(dá)L1時(shí)，即X13動(dòng)作，狀態(tài)從S10轉(zhuǎn)移到S11，Y10、Y0動(dòng)作，即電磁閥YV1關(guān)閉，電磁閥YV2打開(kāi)，并且L1液位指示燈亮。

S11-S12，當(dāng)混合加熱罐中液體到達(dá)L2時(shí)，即X14動(dòng)作，狀態(tài)從S11轉(zhuǎn)移到S12，Y11、Y1動(dòng)作，即電磁閥YV2關(guān)閉，電磁閥YV3打開(kāi)，L2液位指示燈亮。

S12-S13，當(dāng)混合加熱罐中液體到達(dá)L3時(shí)，即X15動(dòng)作，狀態(tài)從S12轉(zhuǎn)移到S13，Y6、Y13、Y5、Y2、Y4動(dòng)作，即電磁閥YV3關(guān)閉，加熱器加熱，攪拌機(jī)啟動(dòng)，加熱指示燈、L3液位指示燈、攪拌機(jī)指示燈亮。

S13-S14，當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，即X20動(dòng)作，狀態(tài)從S13轉(zhuǎn)移到S14，T0計(jì)時(shí)30分鐘，即停止加熱與攪拌，保溫30分鐘。

S14-S15，當(dāng)保溫時(shí)間到，即T0動(dòng)作，狀態(tài)從S14轉(zhuǎn)移到S15，Y12動(dòng)作，即電磁閥YV4打開(kāi)，放出液體。

S15-S16，當(dāng)罐空時(shí)，即液面達(dá)到L4，X16動(dòng)作，狀態(tài)從S15轉(zhuǎn)移到S16，Y3動(dòng)作，即電磁閥YV4關(guān)閉，L4液面指示燈亮。

S16-S0，一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，再按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)才開(kāi)始下一個(gè)自動(dòng)循環(huán)過(guò)程。

S17-S22是系統(tǒng)手動(dòng)功能

當(dāng)把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果把液體A轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到啟動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S17，Y7動(dòng)作，即電磁閥YV1打開(kāi)，注入液體A。當(dāng)打到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才停止注入液體A。

如果把液體B轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到啟動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S18，Y10動(dòng)作，即電磁閥YV2打開(kāi)，注入液體B。當(dāng)打到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才停止注入液體B。

如果把液體C轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到啟動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S19，Y11動(dòng)作，即電磁閥YV3打開(kāi)，注入液體C。當(dāng)打到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才停止注入液體C。

如果把液體流出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到啟動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S20，Y12動(dòng)作，即電磁閥YV4打開(kāi)，排除罐中液體。當(dāng)打到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才停止排放。

如果按下攪拌機(jī)啟動(dòng)按鈕，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S21，Y13、Y4動(dòng)作，即攪拌機(jī)啟動(dòng)，攪拌指示燈亮，當(dāng)按下停止按鈕，攪拌機(jī)停止攪拌。

如果把液體加熱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到啟動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)從S0轉(zhuǎn)移到S22，Y6、Y5動(dòng)作，即加熱器開(kāi)始加熱，加熱指示燈亮，當(dāng)打到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，才停止加熱。

5結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)方案按照控制要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要闡述液體混料罐的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)液體混料全過(guò)程：即進(jìn)料、混料、出料的自動(dòng)控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

由于客觀條件的不足，在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有將指令程序通過(guò)編程器送入PLC，并且還未進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和安裝運(yùn)行都無(wú)法完成。有待在以后的工作學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)步和完善。

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