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多种液体混合控制系统设计0.pdf
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目录
第一章 课程设计内容与要求分析...................................................................1
1.1 课程题目...............................................................................................1
1.2 课程设计内容.......................................................................................1
1.2 课程设计要求分析...............................................................................2
1.3 多种液体混合液体灌装机控制系统设计...........................................2
1.31 方案设计....................................................................................2
1.32 方案的介绍................................................................................3
第二章 硬件电路设计.......................................................................................5
2.1 总体结构...............................................................................................5
2.2 液位传感器的选择...............................................................................6
2.3 温度传感器的选择...............................................................................7
2.4 搅拌电机的选择搅..............................................................................7
2.5 电磁阀的选择......................................................................................8
2.6 接触器...................................................................................................9
2.7 热继电器的选择..................................................................................9
2.8 PLC 的的的的选择 ............................................................................10
2.9 PLC 输人输出口分配 ........................................................................12
3.10 液体混合装置输人输出接线图......................................................12
第三章 软件设计...........................................................................................15
3.1 梯形图...............................................................................................15
3.2 MCGS 界面设计..................................................................................16
运动控制系统课程设计总结...........................................................................17
参考文献...........................................................................................................18
附录...................................................................................................................19
第一章 课程设计内容与要求分析
1.1 课程题目
多种液体混合控制系统设计
1.2 课程设计内容
1.设计液体混合控制系统的 PLC 外部连线图)和软件程序;
2.组态软件 MCGS 上位机界面设计;
3.变频器参数设置;
4.PLC 程序编制与调试;
5.多种液体混合控制系统的综合调试;
6.撰写课程设计报告;
7.完成课程设计答辩。
某物料混合控制系统系统设备,有 3 个进料阀 Y1、Y2、Y3;出料阀 Y4;
变频器控制的搅拌机 FM;加热器 DH;3 个液位器 L1、L2、L3。要求用 MCGS
组态软件、PLC、变频器进行整体设计。
系统工作过程:
1)开始关 Y4,打开 Y1 进液体 A,当 L3 有输出时,关 Y1。
2) 打开 Y2,同时使搅拌机以转速 1 搅拌,当 L2 有输出时,关 Y2。
3) 打开 Y3,同时使搅拌机以转速 2 搅拌,当 L1 有输出时,关 Y3。
4) 搅拌机以转速 3 搅拌,同时使加热器 DH 工作,延时 10 秒。
5) 搅拌机停止工作,继续加热 10 秒。
6) 停止加热,打开出料阀 Y4,延时 10 秒,在打开 Y4 时,Y1、Y2、Y3
不能打开。
1.2 课程设计要求分析
1)、要求在课程设计答辩时提交课程设计报告。
2)、报告应包括以下内容:
A、本次设计的主要内容、设计题目、PLC 外部连线图、MCGS 界面设计、
PLC 梯形图或指令程序列表、必要的系统设计及功能说明;
B、系统调试过程介绍,在调试过程中出现的问题,解决办法等;
C、课程设计总结。包括本次课程设计过程中的收获、体会,以及对该
课程设计的意见、建议等;
D、设计中参考文献列表;
E、报告使用 B5 纸打印,全文不少于 2000 字。
1.3 多种液体混合液体灌装机控制系统设计
1.3.1 方案设计
整个设计过程是按思想工艺流程设计,为设备安装、运行和保护检修
服务。设计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基
本图形符号(GB4728)及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括:
工作条件;工程对电气控制线路提供的具体资料。系统在保证安全、可靠、
稳定、快速的前提下,尽量做到经济、合理、合用,减小设备成本。在方
案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制
到自动控制,由模拟控制到微机控制,使功能的实现由一到多而且更加趋
于完善。
对于本课题来说,如果液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系
统的改造升级,新控制装置需要根据企业设备和工艺现况来构成并需尽可
能的利用旧系统中的元器件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应
尽量和改造前的相类似,以便于操作人员迅速掌握。从企业的改造要求可
以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量,系统
的可靠性要高,人机交互界面友好,应具备数据储存和分析汇总的能力。
要实现整个液体混合控制系统的设计,需要从怎样实现各电磁阀的开
关以及电动机启动的控制这个角度去考虑,现在就这个问题的如何实现以
及选择怎样的方法来确定系统方案。
1.3.2 方案的介绍
就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求:继电器控制系统、
单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。
(1)继电器控制系统 控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接
在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化
而动作,以实现电力拖动装置的自动控制及保护。系统复杂,在控制过程
中,如果某个继电器损坏,都会影响整个系统的正常运行,查找和排除故
障往往非常困难,虽然继电器本身价格不太贵,但是控制柜的安装接线工
作量大,因此整个控制柜价格非常高,灵活性差,响应速度慢。
(2)单片机控制 单片机作为一个超大规模的集成电路,机构上包括
CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很
强的控制功能,成为功控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之
一。但是,单片机是一片集成电路,不能直接将它与外部 I/O 信号相连。
要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和 I/O 接口电路,硬件
设计、制作和程序设计的工作量相当大。
(3)工业控制计算机控制 工控机采用总线结构,各厂家产品兼容性
强,有实时操作系统的支持,在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中
占优势。但工控机价格较高,将它用于开关量控制有些大材小用。且其外
部 I/O 接线一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座,直接从印刷电路板上
引出,不如接线端子可靠。
(4)可编程序控制器控制 可编程序控制器配备各种硬件装置供用户
选择,用户不用自己设计和制作硬件装置,只须确定可编程序控制器的硬
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