PLC在液体混合装置中的应用.doc

PLC在液体混合装置中的应用PLC在液体混合装置巾的应用The Application of PLC in the Liquid Mix Device殷兴光孙瑜（陕西科技大学电气与电子工程学院，咸阳712081）作者简介:殷兴光1973年牛.，1997年毕业 于沈阳工业学院自动控制系，陕西科枝人学在读硕丄•研究生，主要研究方向为过程自动化孙瑜1963年牛，44教授，西北工业人学在读博士，主要研究方向为口动控制机电一体化2004年第3期摘要:采用口本松下公司FPI系列AFP12417 f PLC（可编程逻辑控制器），实现了一种液体混 合装置的控制具体完成了” H C硬件设计和软件编程，并通过系统调试，达到自动混合 液体的目的关份词:PLC样形留付程按制Abstract: The paper introduces a design, which uses FPI series model AFP 12417 PLC（programmsble logic controller） made Panasoic o# Japan to complete the control of the device that used to mix the liquid. We have finished the hardware design of PLC and software programming. And then we have debugged and tested the whole system.1 n conclusion, the device is capable of mixing the liquid automaticallyKeywords : PLC ladder graphic process control0引言PLC是集自动控制、计算机、网络、通信等功能于一体的自动化装置，可靠性高， 功能完善，具有编程简单、体积小、重量轻等特点是一种专门用于工业环境及过程控制的数 字运算操作的电子系统PLC的应用范闱很广泛，目前国内应用较多的为日木的OMBON公司、松下公司、 三菱公司，德国的西门子公司、美国的AB,GE等公司的产品。

PLC—般分为大、中、小型 机，中大型机一般是模块式，小型机一般是整体式日本松下公司的FPI系列机属于小型机, 它一般由主机、扩展、智能单元3部分组成该系列主机有C14, C16, C24, C40, C56, C72 六种规格，主机集CPU, I/O、通信等诸多功能模块为一体，具有体积小、功能强、性能价 格比髙等特点，适合于单机、小规模控制在机床、纺机、电梯控制等领域得到了广泛的应用， 适合我国国情，特别适于在中小企业中推广应用FPI系列扩展单元包括E8,E16,E24,F40, 通过它们可以扩展主机的点数FPI系列智能单元包括远程I/O单元、C-NET网络单元、A/D 单元、D/A单元本文采用日本松下公司生产的（FPI系列C40 - AFP12417河编程控制器 为主控部件，设计了一种液体自动混合装置的控制系统液体A液体B液体C液面传感襦 ―® L1—® L2—L31系统功能概述设计的液体混合装置主要完成3种液体的自动混 合搅拌并控制温度，如图1所示1.1初始状态容器是空的，各个阀门Yl、Y2、Y3、Y4均为OFF,液 位传感器LI、L2、L3均为OFF,电动机M为OFF,加热器 H 为 OFF1.2启动操作按下启动按扭，开始下列操作：1） Y1=Y2=ON,液体A和B同时注人容器。

当 液面达到 L2 时，L2=ON,使 Y1=Y2=OFF, Y3=0N,即 关闭Y1和Y2阀门，打开液体C的阀门Y32） 液面达到L1时，Y3=OFF, M=ON,即关闭阀门 Y3,搅拌机M启动，开始搅拌3） 经10S钟搅匀后，M=OFF,停止搅动，H=ON, 加热器开始加热4） 当混合液温度达到某一指定值吋，T二ON, H=OFF, 停止加热，使电磁阀¥4= ON,开始放出混合液体5）液面低于L3时，1^3从0“到OFF,再经过5S,容 器放空，使Y4=OFF,开始下一周期13停止操作按下停止键，无论处于什么状态均停止2系统设计为完成上述功能，采用日本松下公司生产的 AFP12417型PLC作为该装置的控制器2.1控制器硬件设计液体混合装置输人/输出接线如图2所示PLC输人、输出地址分配如表1所示SBn启停止按爭DV24VDV24V曲位佟蜩L曲位传总器Li液位传感器图2液体混合装置输入/输出接线图「液位传感器曲位佟蜩L曲位传总器Li液位传感器SBn启咖矽I呎液位传感器电更阀Yi切黒严匕寸脣严1丫3T-1电磁阀Y.尤刊电襪阀Y.力U热器HAC22OVAC220VO表1液体混合装里输入/输11!地址分配输人点地址功能输出点地址功能X0SBO启动按钮Y1电磁阀Y1XIL1液位传感器Y2电磁阀Y2X2L2液位传感器Y3电磁阀Y3X3L3液位传感器Y4电磁阀Y4X4T温度传感器Y5搅拌机MX5SB1停止按钮Y6加热器H2.2控制器软件设计根据控制要求和I/O地址，编制的控制梯形图见图31） 两种液体的进人当PLC接通电源后，按下启动按钮SBO后，触点X0接通，由于有微分指令DF, 使该路只接通一扫描周期，通过保持指令KP使Yl、Y2输出继电器线圈得电并保持，分别 与Z相接的Yl、Y2电磁阀带电接通，流进两种不同成分的液体。

2） 第三种液体的进人当液体达到L2液位传感器的位置吋，X2输人继电器接通使Yl、Y2关闭，同吋 地址为14的X2接通，利用KP指令使输出继电器Y3接通并保持，与之相连的Y3电磁阀 得电接通，第3种液体流进液罐3） 搅拌机工作当液位到达L,液位传感器的位置时，该传感器检测到该信息，使XI输人继电器线圈得 电，在梯形图中它的XI常开触点接通，通过KP指令复位端，使输出继电器Y3关闭，与 之相连的Y3电磁陶关闭，同时接通地址为20的XI常开触点，使代表搅拌机Y5的输出继 电器接通4） 加热器工作搅拌机通过Y5的输出信号得电并开始搅拌，并用TIMY0定时器定时，定时时间 为10S, 10S到后，地址为31的定时■器常开触点T0接通，使Y6输出继电器得电，与之相连 的加热器H这时接通，开始加热液体，同时关闭Y5,使搅拌机M停止5） 混合液体开始排出当液体温度达到预定温度吋，温度传感器T检测到该信息，通过梯形图中地址为 32的X4接通使Y6失电，从而使加热器H关闭，同时接通地址为36的X4常开触点，使 X4接通，与之相连的Y4电磁阀打开，排出搅拌均匀后的混合液体6） 混合液体排完当液位低于L3液位传感器的位置时，L3液位传感器由通到断，使X3也由通到断, 这样相当于一个下降沿，驱使DF产生一个扫描周期的脉冲，通过KP指令置位端使辅助继 电器R0接通，接通后使定时器TMY1定时，大约5s时间，液体排完。

7） 重复液体混合过程重复液体混合过程是通过并联在梯形图地址为2位置上的定时器TMY1常开触点 实现的同时地址为44的T1常开触点也接通，通过保持指令KP使ROfi位，定时器关闭3.结论实践证明，本设计所采用口本松下公司生产的AFP12417型可编程控制器的硬件配置和 程序设计是完全可行的，在实践中取得了令人满意的效果在实际控制中，采用PLC控制 液体混合装置，还能容易地随时修改可编程控制器程序，以改变液体混合装置的工作时间和 工作状况，满足不同液体混合的需要参考文献（陈胜利，曾谊晖.PLC在控制交通信号灯中的应用[J].机电一体化，2003,5（9）;85-872常斗南,李全利.可编程序控制器[M].北京;机械工业出版#1,2002.9-23,372-374。