来源:艾特贸易2017-06-04
简介设有两种液体 A 和 B 在容器内按照一定比例进行混合搅拌,装置结构如图 10-1 所示。其中 SL1 、 SL2 、 SL3 为液面传感器,当液面淹没时分别输出信号。 YV1 、 YV2 、 YV3 为电磁阀, M 为搅
设有两种液体A和B在容器内按照一定比例进行混合搅拌,装置结构如图10-1所示。其中SL1、SL2、SL3为液面传感器,当液面淹没时分别输出信号。YV1、YV2、YV3为电磁阀,M为搅拌用电动机。
图10-1 两种液体混合装置示意图 1.控制要求 (1)初始状态 此时各阀门关闭,容器是空的。 YV1=YV2=YV3=OFF SL1=SL2=SL3=OFF M= OFF (2)启动操作 合上起动开关,开始下列操作: ①YVl=ON,液体A流入容器,当液面到达SL3时,YV1=OFF, YV2=ON; ②液体B流入,液面达到SL1时,YV2=OFF,M=ON,开始搅拌(设时间为16 s)。在搅拌期间,为了搅拌的均匀,缩短搅拌时间,要求:正、反转搅拌; ③混合液体搅拌均匀后,M= OFF,YV3=ON,放出混合液体。 ④当液体下降到SL2时,SL2从ON变为OFF,再过20 s后容器放空,关闭YV3。(YV3=OFF)完成一个操作周期; ⑤只要没断开开关,则自动进入下一操作周期。 (3)停止操作 当断开起停开关,待当前混合操作周期结束后,才停止操作,使系统停止于初始状态。 (4)拖动情况 搅拌机由一台三相异步电动机拖动,要求电动机可正、反转,直接起动,自由停机。 2.设计要求 (1)完成控制要求中的控制过程。 (2)搅拌液体时,要求:正、反搅拌交替进行。 (3)在发生突发事件后(如突然停电)整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作,也能通过手动使系统回到原始(循环工作前)状态。 (4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。 (5)编制设计使用说明书。 3.设计过程 (1) I/O分配表(见表10 -1) 在了解了系统工艺要求和控制要求后,首先要做I/O分配,把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。 表10-1 I/O分配表
(2) PLC的I/O接线图(见图10 -2)
图10-2 PLC的I/O接线图 (3)设计梯形图程序 根据控制要求,选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制,其步骤如下: ①A液体流入(对应的Y11=ON),当SL3液面中位传感器动作(X3=ON),使KV1停止工作( Y11=OFF)。 ②KV2接通(Y12= ON),B液体流入。当液面达到SL1时(X1= ON),使KV2停止(Y12= OFF)。 ③此时A、B两种液体已装满,要求搅拌机开始工作,使KM1接通(Y1= ON),2 s(T1= ON)后,KM1断开,KM2接通(Y2= ON),(T2= ON)2s后,换为KM2断开,KM1接通。循环4次搅拌结束。 ④打开放出混合液体电磁阀YV3( Y13=ON),放出混合液体,直到SL2液面低位传感器动作( X2=ON)时计时,(T3=ON)20 s后,使YV3断开(Y13=OFF)完成一个周期。
根据以上步骤的顺序,可画出顺序控制功能图,如图10 -3所示。 注意:①用顺序控制,可实现当电源突然停止供电后,控制系统停下,但一旦再供电时,程序可按原执行的步骤接下去运行。 ②为了防止意外,设置手动程序。让容器内的液体放出。 (4)设计梯形图 根据两种液体混合装置的顺序控制功能图可画出其梯形图,如图10 -4所示。 (5)指令表(见表10 -2) 表10-2 指令表
图10 -3 两种液体混合装置顺序控制功能图
图10 -4 两种液体混合装置控制梯形图 (6)程序调试 把程序输入到PLC内存后,为了检验程序的正确性,需要对程序进行调试。这里介绍实验室模拟调试法。 输入点短接法: 当程序语句较少,输入点较少时,可采用输入点短接法。在本例中,只有5个输入点,具体调试步骤如下: ①初始状态。5个输入X0、X1、X2、X3、Xl0均为OFF,5个输出Y1、Y2、Y11、Y12、Y13均为OFF。 ②启动操作。将X0与COM短接,短接后不要断开,相当于开关合上,此时Y11指示灯亮,相当于电磁阀YV1打开,液体A流入容器。 ③液面上升到SL2位置,将X2与COM短接,短接后不要断开。相当于液面已淹没液面传感器SL2。 ④液面上升到SL3位置,将X3与COM短接,短接后不要断开。相当于液面已淹没液面传感器SL3。此时Y11指示灯灭。相当于电磁阀YV1关闭,液体A停止流入。而Y12的指示灯亮,相当于电磁阀YV2打开,液体B开始流入容器。 ⑤液面上升到SL1位置,将X1与COM短接不要断开,相当于液面已淹没液面传感器SL1。此时Y12的指示灯灭,相当于电磁阀YV2关闭,液体B停止流入。 ⑥搅拌Y1指示灯亮,相当于搅拌机开始正向运行。2s后,Y2指示灯亮,(Y1指示灯灭)反复4次后,(共16 s)Y13指示灯亮(Y1、Y2均灭)。表示搅拌机停止工作。 ⑦液面下降,Y13指示灯亮,相当于YV3放混合液体电磁阀门打开,开始排放混合液体。将X1与COM短接线断开,相当于液面低于SL1位置。再把X3与COM短接线断,相当于液面低于SL3位置。 ⑧液面下降低于SL2位置,将X2与COM断开。表示开始排放剩余液体,20 s后,Y13指示灯灭,相当于混合液体排放完毕,电磁阀YV3关闭。此时Y11指示灯亮,表示液体A重新流入容器,开始下一个工作周期。 ⑨停止工作。将X0与COM断开,等到Y13指示灯灭后。系统不能进行下一周期工作。 (7)操作板面布置 为了监控两种液体的混合装置控制系统的工作情况,在电源回路中安装HL0为电源指示灯。在Y11、Y12、Y13输出的电磁阀线圈回路中分别装三个指示灯HL1、HL2、HL3。操作板面布置如图10 -5所示。
图10 -5 操作板面布置 (8)编制设计使用说明书。包括使用说明和设计小结(略)
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