1、機電傳動控制課程設計報告題 目液體混合裝置PLC控制專 業機械設計制造及其自動化摘要本設計以兩種液體的混合控制為例，其要求是將兩種液體按一定比例混合，在電動機攪拌后將混合的液體輸出容器。并自動開始新的周期，形成循環狀態，在按停止按扭后依然要完成本次混合才能結束。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

2、等）,旨在對其中的設計及制作過程做簡單的介紹和說明。文中詳細介紹了系統的硬件設計、軟件設計。其中硬件設計包液體混合裝置的電路框圖、輸入/輸出的分配表及外部接線；軟件設計包括系統控制的梯形圖、指令表及工作過程。在本裝置設計中，液面傳感器和電閥門以及攪動電機采用相應的鈕子開關和發光二極管來模擬，另外還借助外圍元件來完成本裝置。整個程序采用結構化的設計方法, 具有調試方便, 維護簡單, 移植性好的優點。關鍵詞：兩種液體、混合裝置、自動控制目 錄第一章 引言11.1課程設計的目的11.2 設計內容及要實現的目標1第二章 系統總體方案設計32.1 系統硬件配置及組成原理32.2 系統接線圖設計4第三章

3、控制系統設計53.1 I/O估算53.2 PLC選型53.3 I/O分配表設計63.4 外部接線圖設計73.5 控制程序流程圖設計83.6 控制程序設計83.7 創新設計內容11第四章 系統調試及結果分析124.1 系統調試124.2 結果分析12第五章 總結13參考文獻14附 錄15附錄1 液體混合裝置PLC控制程序的指令表（帶功能注釋）15附錄2 液體混合裝置PLC控制程序的梯形圖和外部接線圖16第一章 引言1.1課程設計的目的在工藝加工最初，把多種原料再合適的時間和條件下進行需要的加工以得到產品一直都是在人監控或操作下進行的，在后來多用繼電器系統對順序或邏輯的操作過程進行自動化操作，但是

4、現在隨著時代的發展，這些方式已經不能滿足工業生產的實際需要。實際生產中需要更精確、更便捷的控制裝置。隨著科學技術的日新月異，自動化程度要求越來越高，原來的液體混合遠遠不能滿足當前自動化的需要。可編程控制器液體自動混合系統集成自動控制技術，計量技術，傳感器技術等技術與一體的機電一體化裝置。充分吸收了分散式控制系統和集中控制系統的優點，采用標準化、模塊化、系統化設計，配置靈活、組態方便。可編程控制器多種液體自動混合控制系統的特點：1） 系統自動工作；2） 控制的單周期運行方式；3） 由傳感器送入設定的參數實現自動控制；4） 啟動后就能自動完成一個周期的工作，并循環。本系統采用PLC是基于以下兩個原

5、因：1） PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障時間都在30萬小時以上；2） 編程能力強，可以將模糊化、模糊決策和解模糊都方便地用軟件來實現。根據多種液體自動混合系統的要求與特點，我們采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特點，可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備是系統所必需的，能夠方便地聯網通信。這次課程設計的目的就是設計一個集PLC技術，自動控制技術，自動化儀表技術，系統仿真技術于一體的功能較全的多種液體自動混合的自動裝置。1.2 設計內容及要實現的目標利用三菱PLC設計兩種液體混合裝置控制系統。在實驗之前將容器中的液體

6、放空，按動啟動按鈕SB1后，電磁閥YV1通電打開，液體A流入容器。當液位高度達到I時，液位傳感器I接通，此時電磁閥YV1斷電關閉，而電磁閥YV2通電打開，液體B流入容器。當液位達到H時，液位傳感器H接通，這時電磁閥YV2斷電關閉，同時啟動電動機M攪拌。1分鐘后電動機M停止攪拌，這時電磁閥YV3通電打開，放出混合液去下道工序。當液位高度下降到L后，再延時2s電磁閥YV3斷電關閉，并同時開始新的周期。需要完成的內容有：1） 編寫輸入輸出對照表。包括信號名稱、外部元件號、內部繼電器號；2） 繪制PLC外部接線圖；3） 繪制功能流程圖；4） 編寫、調試梯形圖或語序表。 圖1-1 兩種液體混合裝置第二章

7、 系統總體方案設計根據設計要求，本系統為兩種液體自動混合，需要對各種液體的液面的高度監控，因此，需要運用到傳感器進行液面高度的監控。各種液體入池的比例需要應用電磁閥控制，入池后的攪拌，則需要電機控制。對各個控件的控制，需要一個完整的控制流程，運用PLC技術進行編程，可以實現對各個控件的控制。具體控制方法根據題目要求，按下啟動按鈕時，A種液體進入容器，當達到一定值時，停止進入，B種液體開始進入，當達到一定值時，停止進入。攪拌機進行攪拌，一分鐘后攪拌均勻，停止攪拌，放出液體。液體放出達到一定值時停止放出。液體的進入和放出，需要電磁閥的控制，液面的深度需要傳感器的控制。下面就是系統總體的設計方案。2

8、.1 系統硬件配置及組成原理隨著科學技術的猛速發展，自動控制技術在人類活動的各個領域中的應用越來越廣泛，它的水平已成為衡量一個國家生產和科學技術先進與否的一項重要標志。在煉油、化工、制藥、飲料等行業中，多種液體混合是必不可少的程序，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。我準備設計一個可以將兩種食用液體自動混合成飲料的控制裝置，兩種飲料分別命名為液體A和液體B。基本的設計硬件如下表所示：表2-1 設計硬件選擇名稱型號數量微型計算機專用計算機1臺PLC主機單元三菱FX系列1臺兩種液體自動混合單元配套1臺通信電纜配套若干液體混合控制裝置控制的模擬實驗面板圖如圖2-1所示，此面板中，液面傳感器用鈕子

9、開關來模擬，啟動、停止用動合按鈕來實現，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開與關閉以及攪勻電機的運行與停轉用發光二極管的點亮與熄滅來模擬。如圖2-2為攪拌機的立體示意圖。圖2-1 液體混合控制裝置控制的模擬實驗面板圖 圖2-2攪拌機的立體示意圖2.2 系統接線圖設計表3-3輸入/輸出接線列表面板SB1SB2HILYV1YV2YV3KMPLCX000X001X002X003X004Y001Y002Y003Y000 第三章 控制系統設計3.1 I/O估算首先統計被控設備對輸入、輸出點的總需求量，把被控設備的信號源一一列出，認真分析輸入、輸出點的信號類型。在初始狀態時，根據要求要實現液體的自動混

10、合導出控制，在開始操作之前，各閥門必須為關閉狀態，容器為空。此時液體控制電磁閥YV1=YV2=YV3=OFF狀態；傳感器H=I=L=OFF狀態；電動機M為關閉狀態。在啟動操作中，當裝置和液體的都準備好之后，按下啟動按鈕,開始下列操作:1) YV1=ON,液體A流入容器;當液面到達I時,YV1=OFF,YV2=ON;2) 液體B流入,液面達到H時,YV2=OFF,M=ON,電動機開始進行液體的充分混合攪拌;3) 當混合液體攪拌均勻后(設時間為60s),M=OFF,YV3=ON,開始放出混合液體;4) 當液體下降到L時,L從ON變為OFF,把時間控制為再過2s后容器放空,關閉YV3,YV3=OFF

11、完成一個操作周期;5) 在只要沒有按停止按鈕的狀態下,則自動進入下一個循環操作周期。在停止操作中，當工作完成之后需要關閉系統，按一下停止按鈕,則在當前混合操作周期結束后,才停止操作。從而使系統停止在開始狀態，以便下次啟動系統時能夠順利的開始系統的循環。根據以上分析，對PLC來說，需要提供5個輸入點和4個輸出點。除了以上的輸入輸出點意外，PLC與計算機、打印機、CRT顯示器等設備連接，需要用專用接口，也應計算在內。考慮到在實際安裝、調試和應用中，還有可能發現一些估算中未預見到的因素，要根據實際情況增加一些輸入、輸出信號。因此，要按估計數再增加15%20%的輸入、輸出點數，以備將來調整、擴充使用。

12、綜上所述，I/O估算為：輸入點點數為8，輸出點點數為7。3.2 PLC選型PLC的型號、規格繁多，根據前面的I/O估算，再查閱三菱PLC編程手冊中的相關表格，確定PLC選型。因為點數在30以內，所以選擇FX1s系列。節選三菱PLC編程手冊中的相關表格如下表：表3-1 軟元件編號一覽表參照表格，選擇FX1s-20M型號的PLC。具體參數如表中所示。3.3 I/O分配表設計在了解了系統工藝要求和控制要求后,接著要做的就是將I/O通道分配給PLC的指定I/O端子,具體如表3-2所示。表3-2 I/O分配表分類元件端子號作用輸入SB1X000起動按鈕SB2X001停止按鈕HX002液面高位傳感器IX0

13、03液面中位傳感器LX004液面低位傳感器輸出MY000攪拌電動機YV1Y001液體A流入電磁閥YV2Y002液體B流入電磁閥YV3Y003放出混合液體電磁閥3.4 外部接線圖設計圖3-1 PLC外部接線圖圖3-2 裝置操作面板如圖3-1所示，PLC外部接線圖左邊一排為輸入，其中X000，X001，X002，X003，X004分別與SB1，SB2，H，I，L相連;右邊一排為輸出，其中Y001，Y002，Y003，Y000分別與YV1，YV2，YV3，KM相連。如圖3-2所示起停按鈕P1，P2分別與主機的X000，X001相連，液面傳感器P3，P4，P5分別與主機的輸入點X002，X003，X0

14、04相接，液體A閥門，液體B閥門，混合液體閥門和攪拌機P6，P7，P8，P9分別與主機的輸出點Y001，Y002，Y003，Y000相連。3.5 控制程序流程圖設計圖3-3 控制程序流程圖3.6 控制程序設計根據系統的要求及I/O通道分配,寫出繼電器梯形圖，如圖3-4所示。具體設計思路如下：1) 起始操作在按啟動按鈕X000之后，使Y001得電，斷開電磁閥YV1，從而使液體A流入容器。2) 當液位上升到I時當液面上升到I時,X004由OFF變為ON,使Y001復位，關閉電磁閥YV1。同時使Y002置位，斷開電磁閥YV2，從而使液體B流入容器。3)當液位上升到H時當液面上升到H時, X002由O

15、FF狀態變為ON狀態,使Y002復位，關閉電磁閥YV2。同時使Y000置位，啟動攪拌機M。此時啟動定時器TIM00，60s后TIM00動作，使Y000復位。4)攪拌均勻后放出混合液體在Y000的下降沿通過后沿微分指令DIFD使Y003置位,斷開電磁閥YV3,開始放出混合液體。5)當液位下降到L時當液位下降到L時,X003由ON變為OFF,啟動器TIM01,2s后使Y003復位, 關閉電磁閥YV3,此時電磁閥已放空。6)自動循環工作在沒有按停止按鈕X001的情況下,系統將在TIM01的記時時間到了時,使Y001置位,自動進入下一操作周期。從而實現混合液體PLC自動控制的循環工作。7)停止操作當按

16、下停止按鈕時,停止按鈕X001為ON狀態,不能使電磁閥YV1斷開,系統執行完本周期的操作后,將自動停留在初始狀態。使用FX三菱簡易編程器編入梯形圖，如下所示。使用FX三菱簡易編程器將上述梯形圖轉化成指令語句表的形式，如下所示。3.7 創新設計內容此次設計過程中，我有一些自己的想法。1） 攪拌桶內的液位傳感器的可靠性不強，可以試著改為靈敏性強、可靠性高的檢測儀器。避免因為輸入液體時，飛濺的液體觸碰到液位傳感器而導致發出錯誤信號。2） 在電路中提供一個備用電源，這樣做的目的就是保證掉電之后也能使系統完成該周期的工作，從而保證系統在完成當前周期的操作時，停止在初始狀態，使容器為空。以便在恢復電源后能

17、順利的從第一步開始進行循環。這樣就避免了在混合某些化學物質，比如具有腐蝕性的物質時。因為掉電，長時間儲存在容器中，從而造成對裝置的腐蝕或損壞；也避免了引起環境污染的可能。同時取代了掉電保持這樣一個麻煩和考慮不周的過程。第四章 系統調試及結果分析4.1 系統調試運用調試程序進行系統靜調。模擬兩種液體混合裝置的操作過程，對控制程序作一些改動，使之變成可連續運行的調試程序。具體作法如下：設PLC進入運行方式后：經過一定的準備時間，模擬按下啟動按鈕，Y001的指示燈亮；一段時間后，液面上升到I位置，Y001的指示燈滅，Y002的指示燈亮；一段時間后，液面上升到H位置，Y002的指示燈滅，Y000的指示

18、燈亮；一段時間后，Y000的指示燈滅，Y003的指示燈亮；一段時間后，液面低于L位置，Y003的指示燈滅，Y001的指示燈亮，當前操作周期結束，自動進入下一個操作周期。在系統運行過程中，模擬按下停止按鈕，所有運行立即結束。調試結束。4.2 結果分析基于以上設計與調試，兩種液體混合裝置的系統設計基本結束。測試結果滿足課題給定要求。第五章 總結此次機電傳動控制課程設計是非常難得的一次理論與實踐相結合的機會，通過這次對“課題十八 多種液體自動混合裝置的PLC控制”的設計使我擺脫了單純理論學習的狀態，和眼高手低的毛病。通過本次PLC的課程設計，使我了解到PLC的重要性。機電傳動控制是一門極其重要的課程

19、，他綜合了計算機技術和自動控制技術和通訊技術。在當今由機械化向自動化，信息化飛速發展的社會，尤其是PLC技術越來越受人們廣泛應用。因此學會和運用PLC，將對我們以后踏上工作崗位有極其重要的幫助，在此次設計中，我們遇到了許多困難，通過對自身的查找，我找出幾點不足之處：1） 不會利用查翻資料。在理論課學習過程中，老師曾經給過我們很多關于PLC的參考資料。而我沒有去充分利用。在老師的提示下，我才如獲至寶。2） 學習認真程度不夠，基礎相對薄弱。通過這次課程設計。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我的科學文化素質，在沒有做實踐設計以前，

20、我們對知識的撐握都是理論上的，對一些細節不加重視，當我們把自己想出來的程序用到PLC中的時候，問題就出現了。這樣，我就只能一個一個問題的去解決，通過查閱資料和詢問老師，使得我對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。最后通過本次課程設計，使我了解了PLC控制技術在工業應用和工業生產中的重要地位。因此，學好這門課程十分重要。參考文獻【1】鄧星鐘. 機電傳動控制M.武漢: 華中科技大學出版社, 2007.【2】張海根. 機電傳動控制M.北京: 高等教育出版社, 2001.【3】電子文檔. 三菱PLC編程手冊附 錄附錄1 液體混合裝置PLC控制程序的指令表（帶功能注釋）（X001 *啟動按鈕

21、）（M8002 *初始脈沖量）（Y003 *排放混合液體）（T1 *定時時間設定）（X000 *啟動按鈕）（Y001 *放液體A）（X003 *中限位開關I）（Y002 *放液體B）（X002 *上限位開關H）(Y000 *電動機攪拌60s）(T0 *定時時間設定）(T0 *定時時間設定）（Y003 *排放混合液體）（X004 *下限位開關L）（T1 *定時時間設定）附錄2 液體混合裝置PLC控制程序的梯形圖和外部接線圖如A3圖紙所示。襄樊學院機械與汽車工程學院課程設計成績評定表課程名稱機電傳動控制課程設計課 程 編 號07ZX091122專業機械設計制造及其自動化班 級0811姓 名柳健項目

22、評 分 標 準評分等級得分折合分平時成績（占20）1、態度端正，設計認真，能積極動腦思考，學習紀律好。優秀2、態度較好，較認真，能積極動腦思考，學習紀律較好。良好3、態度一般，較認真，能動腦思考，學習紀律尚可。中等4、態度較差，不夠認真，不善于動腦思考，紀律較差。及格5、態度差，不認真，不動腦思考，紀律差。不及格圖紙質量成績（占40）1、繪圖規范，標注準確，結構合理，圖紙質量高。優秀2、繪圖較規范、準確，結構基本合理，圖紙質量較好。良好3、繪圖基本規范、準確，結構基本合理，圖紙質量一般。中等4、繪圖不夠規范、準確，結構不太合理，圖紙質量較差。及格5、繪圖不規范、準確，結構不合理，圖紙質量差。不

23、及格設計報告成績（占40）1、撰寫規范，設計思路清晰，知識運用熟練，設計詳盡細致，按要求完成設計。優秀2、撰寫較規范，設計思路基本清晰，知識運用較熟練，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。良好3、撰寫基本規范，設計思路基本清晰，知識運用尚可，設計基本詳盡細致，能按要求完成設計。中等4、撰寫不夠規范，設計思路不太清晰，知識運用一般，設計不夠詳盡細致，基本完成設計。及格5、撰寫不規范，設計思路不夠清晰，知識運用不熟練，設計不夠詳盡細致，沒有按要求完成設計。不及格總評成績指導教師： 年 月 日注：1、該成績評定表每位學生一份，并裝訂在設計說明書的第二頁；2、指導教師按課程設計大綱的要求評定成績，并給

24、出總評成績；3、折合分：優秀90分,良好80-89分,中等70-79分,及格60-69分,不及格60分。g an employment tribunal claimEmployment tribunals sort out disagreements between employers and employees.You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you you

25、r employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.For more information about dismissal and unfair dismissal, seeDismissal.You can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. However,

26、 if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to appeal.Remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. If your applicati

27、on is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.If you are worried about how the time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed underFurther help.Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and

28、 you will need to give evidence under an oath or affirmation.Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underFurther help.If you are

29、being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensation if you win the case. This is known as adamages-based agreement. In England and Wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win

30、the case.If you are thinking about signing up for a damages-based agreement, you should make sure youre clear about the terms of the agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give ad

31、vice by e-mail, click onnearest CAB.For more information about making a claim to an employment tribunal, seeEmployment tribunals.The (lack of) air up there Watch mCayman Islands-based Webb, the head of Fifas anti-racism taskforce, is in London for the Football Associations 150th anniversary celebrat

32、ions and will attend Citys Premier League match at Chelsea on Sunday.I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport.For me its about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was.Uefa hasopened disciplinary proce

33、edings against CSKAfor the racist behaviour of their fans duringCitys 2-1 win.Michel Platini, president of European footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.CSKA said they were surprised and disappointed by Toures complaint. In a statement the R

34、ussian side added: We found no racist insults from fans of CSKA.Age has reached the end of the beginning of a word. May be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; May be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, thes

35、e days, my mind has been very messy, in my mind constantly. Always feel oneself should go to do something, or write something. Twenty years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字開頭的年齡已經到了尾聲。或許是愧疚于自己似乎把轉瞬即逝的很多個不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對自己那些近乎偏執的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷

36、糾纏。總覺得自己自己似乎應該去做點什么，或者寫點什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺到有些事情，非做不可了。The end of our life, and can meet many things really do?而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？During my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for New Year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things a

37、re optional; Junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, but over the past three years later, his writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; Then in high school, think dont want to give vent to out your inner

38、 voice can be in the high school children of the feelings in a period, but was eventually infarction when graduation party in the throat, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年

39、時，覺得壓歲錢和新衣服是過年必備，但是隨著年齡的推進，會越來越發現，那些東西根本就可有可無；初中時，以為要有一場暗戀才意味著真正的成長，但三年過去后，自己心平氣和的寫同學錄的時候，突然就發現是不是真正的成長了，好像并沒有那么重要了；然后到了高中，覺得非要吐露出自己的心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個句點，但畢業晚會的時候最終還是被梗塞在了咽喉，后來再次站在他曾經揮汗如雨的球場，看著他投過籃球的球框時，突然間發現自己已經想不起他的容顏。Originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in additio

40、n to resolutely, have to do, and time.原來，這個世界上，對某個事件能產生化學反應的，除了非做不可的堅決，還有，時間。A persons time, your ideas are always special to clear. Want, want, line is clear, as if nothing could shake his. Also once seemed to be determined to do something, but more often is he backed out at last. Dislike his cowar

41、dice, finally found that there are a lot of love, there are a lot of miss, like shadow really have been doomed. Those who do, just green years oneself give oneself an arm injection, or is a self-righteous spiritual.一個人的時候，自己的想法總是特別地清晰。想要的，不想要的，界限明確，好像沒有什么可以撼動自己。也曾經好像已經下定了決心去做某件事，但更多的時候是最后又打起了退堂鼓。嫌惡過

42、自己的怯懦，最終卻發現有很多緣分，有很多錯過，好像冥冥之中真的已經注定。那些曾經所謂的非做不可，只是青蔥年華里自己給自己注射的一支強心劑，或者說，是自以為是的精神寄托罷了。At the moment, the sky is dark, the air is fresh factor after just rained. Suddenly thought of blue plaid shirt; Those were broken into various shapes of stationery; From the corner at the beginning of deep friends

43、hip; Have declared the end of the encounter that havent start planning. Those years, those days of do, finally, like youth, will end in our life.此刻，天空是陰暗的，空氣里有著剛下過雨之后的清新因子。突然想到那件藍格子襯衫；那些被折成各種各樣形狀的信紙；那段從街角深巷伊始的友誼；還有那場還沒有開始就宣告了終結的邂逅計劃那些年那些天的非做不可，終于和青春一樣，都將在我們的人生中謝幕。Baumgartner the disappointing news:

44、Mission aborted. r plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposp

45、here) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause),e can expect a lot