北华航天工业学院课程设计说明书
目 录
第1章 液体混合装置控制的模拟 ........................................................................................... 1 1.1设计任务和要求 ..................................................................................................................... 1 1.2控制方案确定 ......................................................................................................................... 2 1.3 I/O接线图和地址分配表 ...................................................................................................... 3 1.4控制程序分析 ......................................................................................................................... 4 1.5程序调试遇到的问题及解决方案 ......................................................................................... 6 第2章 机械手控制的模拟 ....................................................................................................... 6 2.1设计任务和要求 ..................................................................................................................... 6 2.2控制方案确定 ......................................................................................................................... 7 2.3I/O接线图和地址分配表 ....................................................................................................... 9 2.4控制程序分析 ....................................................................................................................... 10 2.4.1主程序 .............................................................................................................................. 10 2.4.2手动子程序 ...................................................................................................................... 11 2.4.3连续子程序 ...................................................................................................................... 12 2.5程序调试遇到的问题及解决方案 ....................................................................................... 15 第3章 单缸气动控制 ............................................................................................................. 16 3.1设计任务和要求 ................................................................................................................... 16 3.2控制方案确定 ....................................................................................................................... 17 3.3 I/O接线图和地址分配表 .................................................................................................... 18 3.4控制程序分析 ....................................................................................................................... 19 3.5程序调试遇到的问题及解决方案 ....................................................................................... 20 课程设计总结 ................................................................................................................................. 20 参考文献......................................................................................................................................... 21
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第1章
1.1设计任务和要求
液体混合装置控制的模拟
本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下。
初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。
启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作。 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。
液体混合装置控制的模拟实验PLC面板图如图1-1所示。
图1.1 PLC面板图
此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。
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1.2控制方案确定
液体混合装置模拟实验共用了5个输入端口，4个输出端口，采用顺序功能图法（图1-3）设计。所谓的顺序功能图法，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构顺序地有秩序地进行操作。使用顺序控制设计时，首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图（图1-4）。这是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。
顺序功能图（Sequential Function Chart）是描述控制系统的控制过程、工能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。
图1.2顺序功能流程图
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1.3 I/O接线图和地址分配表
图1.3液体混合装置模拟I/O接线图
输入 元器件 启动按钮SB1 停止按钮SB2 液面传感器SL1 液面传感器SL2 液面传感器SL3 地址分配 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 输出 元器件 液体A阀门YV1 液体B阀门YV2 混合液体阀门YV3 搅匀电机YKM 地址分配 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 表1.1 液体混合装置模拟I/O地址分配表
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1.4控制程序分析
上电SM0.1一个扫描周期，SM0.1得电后形成M0.0自锁，液体阀门C打开20秒后容器放空，为了避免20秒后混合液体阀不断电，在M0.0输出的时候串联上T37的常开触点以保证输出结果。阀门A打开的条件是上电20秒后，同时按下启动按钮I0.0；阀门B打开的条件是液面传感器SL2得电，搅匀电机动作的条件是液面传感器SL1得电。放出液体时，混合液体阀一直处于得电状体，当液体释放到液面传感器SL3时，断开SL3这两秒，混合液体阀YV3是得电的。如果停止按钮没按下，则液体混合装置会继续运行；如果此时已按下停止按钮，则程序返回到最初状态并停在初始状态。
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液体混合装置控制、机械手控制、单缸气动控制的模拟全解
