基于欧姆龙C40P型的两种液体混合控制系统设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I基于欧姆龙C40P型的两种液体混合控制系统设计摘要以两种液体的混合罐装控制为例，将两种液体按一定的比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合的液体输出容器，并形成液态。液体混合系统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性，针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一种液体加入到混和完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。设计以液体混合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计等），旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。设计采用日本欧姆龙（OMRON）公司的C40P型PLC去实现设计要求。关键词：多种液体、混合装置、自动控制洛阳理工学院毕业设计（论文）IIBasedontheOmronC40PPLCtwofluidsmixcontrolsystemdesignABSTRACTIntwooftheliquidmixcannedcontrolasanexample,thetwoliquidratamixed,stirinthemotormustreachacertaintemperaturecanbemixedwiththeliquidoutputcontainer,andformingliquid.Liquidmixedsystemofcontroldesigntakingintoaccountthecontinuityofitsactionsandindividualchargeddeviceactionbetweentherelevance,fordifferentworkstatus,maketheappropriateactionstocontroltheoutput,enablingliquidhybridsystemfromthefirstliquidaddedtothemixandthecompleteoutputofsuchacyclecontrolofprogramimplementation.DesigntoliquidmixturecontrolsystemfortheCentre,fromthecontrolsystemhardwaresystems,softwareselectiontosystemdesignprocess(includingthedesign,designprocesses,designrequirements,ladderdiagram,etc),designedtoenticethemtodesignandproductionprocessesdosimpleintroductionanddescription.DesignuseOmron(OMRON)companyofC40PPLCtoimplementdesignrequirements.KEYWORDS:multipleliquid,mixingequipment,automaticcontrol洛阳理工学院毕业设计（论文）1目录前言................................................................................................2第1章液体混料装置控制系统的方案设计..................................41.1总体方案设计........................................................................41.2PLC的选择...........................................................................5第2章硬件电路设计.....................................................................102.1总体设计.............................................................................102.1.1传感器的选择...........................................................122.1.2传感器接头形式.......................................................132.1.3传感器的性能............................................................142.1.4电动机的选型............................................................152.1.5电磁阀的选择............................................................172.1.6电源条件....................................................................202.2输入/输出接线图...............................................................21第3章软件的设计.........................................................................233.1流程图................................................................................233.2梯形图................................................................................243.3语句表................................................................................32第4章系统常见故障分析及维护.................................................364.1系统故障的概念..................................................................364.2故障分析及处理..................................................................364.2.1PLC主机系统............................................................364.2.2PLC的I/O端口........................................................374.2.3现场控制设备...........................................................374.3系统抗干扰性的分析和维护..............................................38结论................................................................................................39谢辞................................................................................................40参考文献..........................................................................................41外文资料翻译..................................................................................42洛阳理工学院毕业设计（论文）2前言从上世纪四、五十年代到七十年代初期，模拟式仪表控制系统经历了基地式气动、电动仪表、单元组合式仪表和组装式智能仪表等几个阶段。随着工业生产规模日益扩大，生产能力不断提高，要求有更高水平的控制系统，常规的模拟式仪表控制暴露它的局限性。计算机技术的应用，使仪表控制无法达到的功能得以实现，计算机控制系统首先实现了开环监视、闭环控制，同时引入了现代控制方法，如自适应控制，最优控制及分级控制等等，提高了控制精度；实现了集中显示和操作；但是由于整个生产过程控制集中到一台计算机上，对计算机的可靠性提出了苛刻的要求，一旦计算机出现故障，整个生产系统将处于瘫痪，甚至产生危险。随着现代工业控制的分散性和管理的集中性的不断的提高，分布型或集散型配料控制系统应运而生。分布型配料控制系统由分散的仪表控制系统组成，它将控制系统分成若干个独立的局部控制系统，用以完成受控制生产过程自动控制任务。由于微型计算机的出现与发展，为实现分散控制提供了物质和技术基础。集散型控制系统是采用标准化、模块化和系列化设计，有过程控制级、控制管理级和生产管理级所组成的一个通信网络为纽带的集中显示操作管理、控制相对分散、具有灵活配置、组态方便的多级计算机网络系统结构。集散控制系统不同于集中控制系统，它由多个微处理器组成的分布式控制系统，有分散的控制站来控制分散的生产部分，实现了功能、负荷和危险的分散，从而克服了集中型集中性计算机控制系统的致命弱点；它也不同于分散的仪表控制系统，它的集中在于各操作员站可以生产监控，从而克服了二者的缺陷而集中了二者的优势，利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分算控制。在现代工业生产中，如化工、冶金、建材、矿山、电力、食品、饲料加工等行业，有许多产品是将一种原料和其他多种原料按事先设定的比例进行混合配料，在通过加工而成。这种按一定的比例混合原料的过程就是配料的过程。配料过程中，物料混合比例是否按预先的配比进行，将直接影响产品的质量。现在各行业对配料的效率和精度要求越来越高，人工配洛阳理工学院毕业设计（论文）3料己远远不能满足连续化、自动化生产化的要求。所以研制高效率、高精度自动配料生产线势在必行，而配料控制器是关键的设备之一。一般配料工业现场要保持良好的环境、噪音污染小、通风设施好，有利于操作人员的身心健康。洛阳理工学院毕业设计（论文）4第1章液体混料装置控制系统的方案设计1.1总体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、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，有模拟控制到微机控制，使功能的实现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要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急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