液体混合的模拟装置的PLC设计(2)

EJ15系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。

（1）额定电压为220V，额定频率为50Hz，功率为2.5KW，采用三角形接法。

（2）电动机运行地点的海拔不超过1000m。工作温度-15～40°C /湿度≤90%。

（3）EJ15系列电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。其硬件接线如图2。

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PLC液体混合装置控制的模拟

图2 硬件接线

3.2.3 电磁阀的选择

（1）入罐液体选用VF4-25型电磁阀

其中“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，4表示设计序号，25表示口径（mm） 宽度。 相关元件主要技术参数及原理如下：

1）材质：聚四氟乙烯。使用介质：硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等酸碱性的液体。

2）介质温度≤150℃/环境温度-20～60°C。

3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。

4）功率：AC：2.5KW。

5）操作方式：常闭：通电打开、断电关闭，动作响应迅速，高频率。

（2）出罐液体选用AVF-40型电磁阀

其中“A”表示可调节流量，“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，40为口径(mm) 相关元件主要技术参数及原理如下：

1）其最大特点就是能通过设备上的按键设置来控制流量，达到定时排空的效果。

2）其阀体材料为：聚四氟乙烯，有比较强的抗腐蚀能力。

3）使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V。

4）功率：AC：5KW。

3.2.4 接触器

选用CJ20-10/CJ20-16型接触器

其中“C”表示接触器，“J”表示交流，20为设计编号，10/16为主触头额定电流 相关元件主要技术参数及原理如下：

（1）操作频率为1200/h

（2）机电寿命为1000万次

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PLC液体混合装置控制的模拟

（3）主触头额定电流为10/16（A）

（4）额定电压为380/220（A）

（5）功率为2.5KW

热继电器选择：选用JR16-20

额定电流为20A

热元件额定电流选取7.2 调节范围6.8-11

熔断器选择： IfN>I=6.6A

IfN>(1.5-2.5)IN=9.9-16.5A

型号：RT-14

接触器选择： CJ-10

3.2.5 PLC选型

PLC的型号、规格繁多，根据前面的I/O估算，再查阅《西门子PLC编程手册》中的相关表格，确定PLC选型。在本控制系统中，所需的开关量输入为5点，开关量输出为4点，考虑到系统的可扩展性和维修的方便性，选择模块式PLC。由于本系统的控制是顺序控制，选用三菱FX2N-16MR作为控制单元来控制整个系统。

3.4 PLC输入、输出口分配

输入

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PLC液体混合装置控制的模拟

3.6液体混合装置输入\输出接线

输入/输出接线图如图3-4

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PLC液体混合装置控制的模拟

第4章 系统PLC软件设计

4.1 PLC控制相关流程图

PLC控制相关流程图如图4—1。所以，主要是有混合过程和停止过程两个方面构成： 混合过程：

按动启动按钮SB1后，电磁阀YV1通电打开，液体A流入容器。当页面高度达到SL2时，液位传感器SL2接通，此时电磁阀YV1断电关闭，而电磁阀YV2接通，液体B流入容器。液位达到SL1时传感器SL1接通，这是电磁阀YV2断电关闭，同时启动电动机M搅拌。 停止过程:

6S后电动机M停止搅拌，这时电磁阀YV3通电打开,放出混合液体去下道工序。当液位下降到SL3后，在延时2S使电磁阀YV3断电关闭，并自动开始新的周期。

运行过程：

按动启动按钮SB1后，电磁阀YV1通电打开，液体A流入容器。当液位高度达到SL2时，液体传感器SL2接通，此时电磁阀YV1断电关闭，而电磁阀YV2通电接通，液体B流入容器。液位达到SL1时液位传感器SL1接通，这时电磁阀YV2断电关闭，同时启动电动机M搅拌。6S后电动机M停止搅拌，这是电磁阀YV3通电打开，放出混合液体去下道工序。当液位降到SL3后，在延时2S使电磁阀YV3断电关闭，并自懂开始新的周期。

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PLC液体混合装置控制的模拟

动

液体A到SL2

液体B到SL1

60s

SL3

20s

动

图4—1

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PLC液体混合装置控制的模拟

4.2可编程控制梯形图

本次设计的PLC梯形图主要部分如下所示：

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PLC液体混合装置控制的模拟

4.2系统调试

运用调试程序进行系统静调。模拟两种液体混合装置的操作过程，对控制程序作一些改动，使之变成可连续运行的调试程序。具体作法如下：

设PLC进入运行方式后：

经过一定的准备时间，模拟按下启动按钮，Q0.2的指示灯亮；

一段时间后，液面上升到SL1位置，Q0.2的指示灯灭，Q0.0的指示灯亮；

一段时间后，液面上升到SL2位置，Q0.0的指示灯灭，Q0.3的指示灯亮；

一段时间后，Q0.3的指示灯灭，Q0.1的指示灯亮；

一段时间后，液面低于SL3位置，Q0.1的指示灯灭，Q0.2的指示灯亮，当前操作周期

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PLC液体混合装置控制的模拟

结束，自动进入下一个操作周期。

在系统运行过程中，模拟按下停止按钮，所有运行立即结束。

调试结束。

图4-2仿真截图

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图4-3仿真截图2

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PLC液体混合装置控制的模拟

第5章 总结

此次机PLC课程设计是非常难得的一次理论与实践相结合的机会，通过这次对“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，使我了解到PLC的重要性。

在此次计中，我们遇到了许多困难，通过对自身的查找，我找出几点不足之处：

1）不会利用查翻资料。在理论课学习过程中，老师曾经给过我们很多关于PLC的参考资料。而我没有去充分利用。在老师的提示下，我才如获至宝。

2）学习认真程度不够，基础相对薄弱。

通过这次课程设计。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我的科学文化素质，在没有做实践设计以前，我们对知识的撑握都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候，问题就出现了。这样，我就只能一个一个问题的去解决，通过查阅资料和询问老师，使得我对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

最后通过本次课程设计，使我了解了PLC控制技术在工业应用和工业生产中的重要地位。因此，学好这门课程十分重要。

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PLC液体混合装置控制的模拟

附录

? 元件明细表：

? 实物图：

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? 梯形图：

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PLC液体混合装置控制的模拟

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