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精选优质文档-倾情为你奉上掺混PLC控制系统摘 要：可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。由于PLC的性能优越，兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控制器技术在世界上己广泛应用，成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活中有着广泛的应用，由于可编程控制器（PLC）具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。该掺混控制系统，根据实际要求利用PLC的实时控制和顺序处理功能，完成系统控制，。在本次论文中，给出了控制系统的硬件原理图，主电路图及软件设计。关键词：可编程序控制器、存储器、计算机技术。第1章 绪 论在生产过程、科学研究和其他产业领域中，可编程序自动控制技术的应用都是十分广泛的,在自动控制的设备中, 可编程序自动控制亦比其它的控制方法使用得更普遍。随着科学技术日新月异的发展,特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用,使可编程序自动控制技术进入了一个崭新的阶段，因此,了解和学习这些重要技术对高校工程类专业的学生来说,已是必不可少。掺混PLC控制系统这个课题具有其重要的意义。第2章 掺混控制系统设备状况及控制要求2.1 控制过程该掺混控制系统有过渡仓2个，混仓2个，包装仓2个（分别用1、2标记区别）。控制系统有进料，循环，输送三种工作状态。整个掺混PLC控制系统的过程出要分为以下几个部分：1、进料过程（过渡仓到混仓）2、进料过程停止 3、循环过程（混仓内进行）4、循环过程停止5、输送过程（混仓到包装仓）6、输送过程停止2.2.1进料过程（过渡仓到混仓）只要当过渡仓有物料时，即可进行进料过程。运行过程为过渡仓1输送到混仓1。整个进料过程为：1开过渡仓发送罐泄压阀（13）2延时3开过渡仓下料气动阀（15），过渡仓锥体松动风（17）4音叉检测（11）5关过渡仓锥体松动风（17），过渡仓下料气动阀（13），过渡仓发送罐泄压阀（15）6开过渡仓底部松动风（1）、过渡仓发送线切换阀（19），混仓切换阀（63）开过渡仓输送气刀阀（9），过渡仓输送气动阀（7）7音叉检测（5）8关过渡仓底部松动风（1）、过渡仓发送罐松动风（3），过渡仓输送气动阀（7）9关过渡仓输送气刀阀（9）、过渡仓发送线切换阀（19）、混仓切换阀（63）。其具体流程图如图2.1（本说明流程图中，“，”表示顺序动作，“-”表示同时动作。）所示：关（17），（13），（15）音叉（11）（15）反馈信号开（15），（17）延时0至20秒（可调）开（13）无料有料无料有料开（1）-（19），（63）,（9），（7）有料音叉（5）无料关（1）-（3），（7）延时0至20秒（可调）关（9），（19），（63）图2.1 进料过程流程图2.2.2 进料过程停止进料过程停止有三种方式：1、手动停止在手动模式下共分为8种过程，当存在允许运行进料过程的混仓时，就能够启动一种进料过程，并且能够随时停止任一进料过程（包括自动模式下的进料过程）。手动控制的8种过程为：单一运行 过渡仓1 混仓1 过渡仓2 混仓1 过渡仓1 混仓2 过渡仓2 混仓2 交替运行 过渡仓1、2 混仓1 过渡仓1、2 混仓2停止过程 过渡仓1停止 过渡仓2停止以混仓1为例子，当使用键盘手动输入指令可进行停止操作，系统发生以下动作停止运转：1关闭过渡仓椎体松动风（17），过渡仓发送罐泄压阀（13），过渡仓下料气动阀（15）2过渡仓开底部松动风（1）、过渡仓发送罐松动风（3），过渡仓发送线切换阀（19）、混仓切换阀（63）3开过渡仓输送气动阀（7）、过渡仓输送气刀阀（9）4音叉检测（5）5关过渡仓开底部松动风（1）、过渡仓发送罐松动风（3），过渡仓输送气动阀（7）、过渡仓输送气刀阀（9），过渡仓发送线切换阀（19）、混仓切换阀（63）。具体流程图如图2.2。无料关（17），（13），（15）开（1）-（3）,（19）-（63）开（7）-（9）音叉（5）关（1）-（3），（7）-（9），（19）-（63）无料延时0至3分钟有料图2.2 进料过程手动停止流程图2、自动停车在运行过程中当混仓1仓体上音叉（57）或混仓2仓体上音（58）叉发生有料信号后则报警，如三分钟内无新指令输入，则按情况一的顺序自动停车。在自动控制模式下两过渡仓只能够交替运行，不允许同时运行。当过渡仓的两料位计过渡仓1音叉（21）、过渡仓2音叉（22）发出有料信号，开启先发出有料信号的过渡仓进行送料。若同时发出有料信号，则优先1仓，然后再1、2仓交替运行。（即过渡仓1输送气动阀（7）、过渡仓1输送气刀阀（9）、过渡仓1发送线切换阀（19）开启时，过渡仓2输送气动阀（8）、过渡仓2输送气刀阀（10）、过渡仓2发送线切换阀（20）关闭，在此时间段内2仓同时完成过渡仓2下料气动阀（16）由闭到开的过程，反之，当过渡仓1输送气动阀（7）、过渡仓1输送气刀阀（9）、过渡仓1发送线切换阀（19）关闭时，而过渡仓2发送罐上音叉（12）显示有料，则立即开启过渡仓2输送气动阀（8）、过渡仓2输送气刀阀（10）、过渡仓2发送线切换阀（20）送料，此时间段内仓同时完成过渡仓1下料气动阀（15）由开到闭的过程。）在自动进料过程运行之前需要对进料仓工作状态进行选择。同一混仓在进行循环或输送时不能同时进行进料过程。如果有一混仓允许进行进料过程，则自动选择该混仓。如有两个及以上混仓允许运行时，则发出报警声，并弹出菜单，由操作人员进行确认。确认后报警声自动消失，如在两分钟内无确认，则自动按1、2仓的顺序优先选择小序号。如无允许运行进料过程的混仓，进料过程不动作，并发出报警声，在操作人员确认后报警消失。3、紧急停车以过渡仓1到混仓1为例，在发生故障或其他紧急事件时，输入紧急停止指令后，则系统控制点发生如下动作： 1关过渡仓开底部松动风（1）、过渡仓发送罐松动风（3），过渡仓输送气动阀（7），过渡仓锥体松动风（17），过渡仓下料气动阀（13）、过渡仓发送罐泄压阀（15）2延时3过渡仓输送气刀阀（9），过渡仓发送线切换阀（19），混仓切换阀（63）。系统流程图如图2.3所示关（1）-（3）-（7），（17），（13）-（15）关（9），（19），（63）延时1090秒可调图2.3 紧急停车流程图2.2.3 循环过程循环过程是在混仓内进行。启动一个循环过程的先决条件为：该仓没有进行输送过程或者是进料过程。只要混仓内有料（不管音叉状态如何）即可进行循环，并且允许2个混仓同时进行循环。循环过程分四种情况：混仓1循环，混仓2循环，混仓1循环停止，混仓2循环停止。在循环过程中，振动器在两组之间交替运行，运行周期位3分钟。以混仓1为例，其运行过程如下：1开混仓泄压电磁阀（47）、混仓仓体松动风（55）、混仓锥体松动风（49），混仓下料气动阀（45），混仓隔离气动阀（39），混仓A组振动器或B组振动器（59、60）2音叉检测（37）3关混仓隔离气动阀（39）4开混仓发送罐底部松动风（23），混仓发送罐松动风（25），混仓循环线气刀阀（29），混仓循环线气动阀（31）5音叉检测（43）6关混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）7开混仓上罐松动风（41）,混仓隔离气动阀（39）8关混仓发送罐松动风（25）9音叉检测（37）10开混仓发送罐松动风（25）11关混仓上罐松动风（41），混仓隔离气动阀（39）12开混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）回第5步。其流程图如图2.4所示。无料有料开（47），（55）-（49），（45），（39），（59）或（60）无料音叉（37）有料关（39）开（23），（25），（29），（31）无料音叉（43）有料关（47）-（49）-（45）开（41）,（39）关（25）维持现状（0至20）秒（可调）有料音叉（37）无料开（25）关（41）-（39）开（47）-（49）-（45）图2.4 循环过程流程图2.2.4 循环过程停止循环过程停止运行过程：1关混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）2开混仓上罐松动风（41）3关混仓发送罐松动风（25）4开混仓隔离气动阀（39）5音叉检测（27）6关混仓发送罐底部松动风（23）、混仓上罐松动风（41）、混仓循环线气刀阀（29）、混仓1切换阀（63）、混仓A组振动器（59）或B组振动器（60）、混仓锥体松动风（55）、混仓上罐松动风（41）、混仓隔离气动阀（39）。其流程图如图2.5所示。关（47）-（49）-（45）开（41）关（25）开（39）音叉（27）无料有料维持现状（0至3）分钟（可调）关（23）-（41）-（29）-（63）-（59）或（60）-（55）-（41）-（39）图2.5 循环过程停止流程图循环过程紧急停止运行过程：1关混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）、混仓发送罐松动风（25）、混仓发送罐底部松动风（23）、混仓循环线气动阀（31）、混仓A组振动器（59）、混仓仓体松动风（55）、混仓上罐松动风（41）、混仓隔离气动阀（39）2关混仓循环线气刀阀（29）其流程图如图2.6所示关（47）-（49）-（45）-（25）-（23）-（31）-（59）或（60）-（55）-（41）-（39）延时10至90秒（可调）关（29）图2.6 循环过程紧急停止流程图2.2.5 输送过程输送过程是从混仓到包装仓的过程。当混仓有料且没有进行进料和输送过程，并存在未全满的包装仓就可进行输送过程。输送过程分为：自动控制和手动控制两种模式。开始输送过程前需先进行自动或手动的确认。在自动控制模式下，同一混仓的输送过程在两个包装仓之间交替进行。且按照先1后2的顺序选择未满的包装仓（即包装仓的音叉显示无料）轮流输送。当一个音叉显示有料时则自动切换到下一个未满的包装仓，如此周而复始。当所有的包装仓全满时，则自动停止输送过程，延时20到60分钟后再自动运行。当一混仓的所有音叉（包括输送罐上的音叉）全部发出无料信号，3分钟后发出报警声，在一分钟内如果无新的指令输入 ，就自动停止输送过程，且不再自动启动。在输送的过程中，随时可以人为发出停止指令停止输送过程，手动停止后就不再自动启动。在手动模式下，当存在允许运行输送过程的混仓和包装仓时，就可以启动一种输送过程且可以随时停止一种输送过程。在一种手动输送过程中，当输送的包装仓的音叉显示有料时则报警，如两分钟无新的指令输入，按程序自动停止输送过程。输送过程运行步骤：1开混仓泄压电磁阀（47），混仓仓体松动风（55），混仓锥体松动风（49），混仓下料气动阀（45），混仓隔离气动阀（39），混仓A组振动器（59）或混仓B组振动器（60）2音叉检测（37）3关混仓隔离气动阀（39）4开混仓发送罐底部松动风（23）、混仓发送罐松动风（25），包装仓切换阀（67）、混仓输送线切换阀（65），混仓1输送线气动阀（33）、混仓1输送线气刀阀（35）5音叉检测（41）6关混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）7开混仓上罐松动风（41），混仓隔离气动阀（39）8音叉检测（37）9开混仓发送罐松动风（25）10关混仓上罐松动风，（41）混仓隔离气动阀（39）11开混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）。其流程图如图2.7所示开（47），（55）-（49），（45）-（39），（59）或（60）无料有料音叉（37）关（39）开（23）-（25），（67）-（65），（33），（35）有料无料音叉（41）关（47）-（49）-（45）开（41），（39）维持现状（10至90秒可调）音叉（37）有料无料开（25）关（41），(39）开（47）-（49）-（45）图2.7 输送过程流程图2.2.6 输送过程停止输送过程应按如下程序停止：1开混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）2开混仓上罐松动风（41）3关混仓发送罐松动风（25）4开混仓隔离气动阀（39）5音叉检测（25）6关混仓发送罐底部松动风（23）、混仓上罐松动风（41）、混仓输送线气动阀（33）、混仓A组振动器（59）、混仓B组振动器（60）、混仓仓体松动风（55）、混仓输送线切换阀（65）、报警输出（75）、混仓隔离气动阀（39）。其具体流程图如图2.8。关（47）-（49）-（45）开（41）关（25）开（39）有料音叉（25）无料维持现状（0至3分钟可调）关（23）-（41）-（33）-（35）-（59）-（60）-（55）-（65）-（75）-（39）图2.8 输送过程停止正常停止流程图输送过程紧急停止过程：1关混仓泄压电磁阀（47）、混仓锥体松动风（49）、混仓下料气动阀（45）、混仓上罐松动风（41）、混仓发送罐松动风（25）、混仓发送罐底部松动风（23）、混仓隔离气动阀（39）、混仓输送线气动阀（32）、混仓A组振动器（59）或混仓B组振动器（60）、混仓仓体松动风（55）2关混仓输送线气刀阀（35）混仓输送线切换阀（65）包装仓切换阀（67）。其具体流程图如图2.9。关（47）-（49）-（45）-（41）-（25）-（23）-（39）-（32）-（59）或（60）-（55）维持现状（10至90秒可调）关（35），（65），（67）图2.9 输送过程紧急停止同一混仓的进料、循环、输送过程不能同时进行，只能运行一种，当计算机接到由一种状态变为另一种状态的指令时，必须先人工停止前一过程再启动后一过程。在输送过程中，振动器也在两组之间自动进行交替运行，交替运行以3分钟为周期。2.2.7 部分参数的可调节范围1、气刀、仓风、锥风开放时为断续供气，具体调节范围如下：气刀（9）（10）（29）（35）（36）（30）开1-8秒，仓风、锥风（17）（18）（55）（56）（49）（50）（41）（4）开0-10秒，关0-10秒。2、一般报警告知维持时间3、管延时启动时间4、进料抽真空时间；进料过程停止，总清过渡仓时间；进料过程紧急停止，清进料管道时间。5、循环时延时检测混仓底部上音叉信号时间；循环停止时，总清混仓时间；循环紧急停止时，清混仓循环管道时间。6、输送时延时检测混仓底部上音叉信号时间；输送停止时，总清混仓时间；输送紧急停止时，清输送管道时间。2.2.8 计算机报警提示随着工业生产过程的复杂化和功能要求的不断提高，对PLC控制系统的要求也越来越高。总线技术的开发应用，更使PLC控制系统不断扩大化了，因而对远程控制、群控、数控、数据的修改与交换、故障的自动检测、自动报警、各控制点的状态显示以及历史事件记录的查询等智能化控制技术提出了新的更高的要求。报警提示音作为设计环节中必不可少的一个部分，在生产的安全、维修等方面起着重要的作用。生产厂家已使PLC具有自我诊断功能来检测其自身的故障，但PLC外部设备的故障检测需要用户自己设计处理。下面对本次设计的报警功能进行设计。一般报警告知：所有音叉正常料位有料时，发出一个短音，主要用于提示工作人员对整个系统运行正常与否进行判断。第二种报警告知：报警音维持1060秒（可调）后消失1、在自动控制模式下（21）或（22）有料2、在输送过程中（69）或（70）有料3、在输送过程中（57）（53）（51）（43）（37）（27）或（58）（54）（52）（44）（38）（28）全无料第三种报警告知：报警音必须在操作人员作出处理后才能消除1、混仓上料位计有料时2、罐中上音叉有料而罐中下音叉无料，出现故障即：a. （11）有（5）无 ， b. （12）有（6）无c. （37）有（27）无 ， d. （38）有（28）无e. （57）有（53）无 ， f. （58）有（54）无3、计算机发出指令后，20秒钟内没有返回阀门已打开的信号故障4、在手动控制模式下（21）或（22）有料。2.3 掺混PLC控制系统原理图(见附录A)第3章 控制系统的方案选择3.1 系统方案的选择系统方案选择的原则是在满足生产机械工艺要求确保产品质量的前提下，力求投资少，效益高和操作方便。根据课题的要求，本课题的控制系统方案有几种方案可供选择：继电器控制方案、单片机控制方案、PLC控制方案等。1、继电器控制方案。由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加。但是由于使用继电器控制方案接线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每只只有48对触点，因此灵活性和扩展性很差。继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。再加上使用继电器控制方案将大大增加成本，因此，该控制系统不适合使用继电器控制方案。2、单片机控制方案。单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SOC（片上系统）方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、 智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。但是单片机对环境要求较高，一般要在干扰小的场地使用，指令集复杂，对编程能力要求较高，可读性差，实时控制相对于PLC较差。3、PLC控制方案。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。同时可编程序控制器具有可靠性高、抗干扰能力强，适应性强、应用灵活，编程方便、易于使用，控制系统设计、安装、调试方便，维修方便、维修工作量小，功能完善等特点。3.2 系统方案的确定相对于传统的继电器控制方案来说,PLC在技术角度上大大方便了电控设计人员，其系统的软硬件设计简便，维护方便，在体积、可靠性、耗电量等性能方面都有很大程度的提高，从而带动成本的节约，而且可以通过计算机进行数据的传输和监控，这一系列的优点使PLC很快被人们接受并代替继电器控制方案，广泛应用于工厂自动控制中。相对于单片机来说,PLC本身固有的稳定性和可靠性特点决定了它在自动化行业内不可取代的地位。PLC挤占部分单片机的市场。PLC相比单片机具有高可靠性，易于开发，扩展性好，通讯简单的，这些优点促使很多的设备生产厂家在设计时选用PLC作为设备的控制器。总之，现代的工业自动化生产线中,多数产家都采用PLC作为自动化生产线的控制。在未来的工业生产中，PLC仍然能够引导自动化行业的发展，随着电子技术的飞速发展，PLC将在各个领域更加适应不同客户的要求。众所周知，目前我国仍有许多生产机械设备，都是采用继电器控制，除了可靠性差外，设计程序也很繁杂。从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计，图面的工作量很大，这势必造成设计周期长。而采用PLC控制可以大大缩短设计周期，甚至有些文件资料也不必绘制成图。设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求。编程人员也可根据新产品对生产提出的新工艺要求，重新编写程序并把它存储在EEPROM模块中去，需要加工哪个产品的程序，操作人员可以随时调用，这既方便、简单又可保密。开发这种软件对优化生产过程，提高产品数量和质量，提高劳动生产率，非常具有实际意义。仅此一点也深受生产及设计者的欢迎。综上所述，该控制系统的控制方案应选PLC控制方案为宜。3.3 PLC控制方案的优点PLC控制方案有以下几个优点（1）编程方法简单易学（2）功能强，性能价格比高（3）硬件配套齐全，用户使用方便（4）无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强（5）系统的设计、安装、调试量少（6）维修工作量少，维修方便（7）体积小，能耗低第4章 控制系统PLC与元器件选型4.1.2输出元件的点数统计和配置在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，即可安排输入、输出的配置，并对输入、输出进行地址编号。分配I/O地址时要注意以下问题：1、设备I/O地址尽可能连续；2、相邻设备I/O地址尽可能连续；3、输入/输出I/O地址分开；4、每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便于系统扩展和工艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；5、充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间的信号联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。因此系统输入输出分配如下：掺混PLC控制系统输入点共占用40个点，其中包括音叉料位开关20个和启动按钮20个。其具体分配情况如表41所示。表4-1：掺混PLC控制系统输入点X分配表输入地址 名 称编号备注X000过渡仓1发送罐下音叉5X001过度仓1输送气动阀7X002过渡仓1发送罐上音叉11X003过渡仓1下料气动阀15X004过渡仓1音叉21X005过渡仓1输送线切换阀19X006过渡仓2输送线切换阀20X007过渡仓2发送罐下音叉6X010过渡仓2输送线气动阀8X011过渡仓2发送罐上音叉12X012过渡仓2下料气动阀16X013过渡仓2音叉22X014混仓1输送线气动阀33X015混仓1隔离气动阀39X016混仓1下料气动阀45X017混仓1仓体上音叉57X020混仓1仓体下音叉53X021混仓1锥体音叉51X022混仓1上罐音叉43X023混仓1发送罐上音叉37X024混仓1发送罐下音叉27续表4-1X025混仓1循环线气动阀31X026混仓1切换阀63X027混仓2输送线气动阀32X030混仓2隔离气动阀40X031混仓2下料气动阀46X032混仓2仓体上音叉58X033混仓2仓体下音叉54X034混仓2锥体音叉52X035混仓2上罐音叉44X036混仓2发送罐上音叉38X037混仓2发送罐下音叉28X040混仓2循环线气动阀34X041混仓2切换阀64X042混仓1输送线切换阀65X043混仓2输送线切换阀66X044包装仓1切换阀67X045包装仓2切换阀68X046包装仓2音叉70X047包装仓1音叉69掺混PLC控制系统输出点共占用54个点，其中包括切换阀8个、气刀阀6个、泄压阀2个、气动阀12个、松动风18个、振动器2台、电磁阀2个，伴管8个。其具体分配情况如表42所示。表4-2：掺混PLC控制系统输出点Y分配表输出地址名 称编号备注Y000过渡仓1发送罐底部松动风1Y001过渡仓1发送罐松动风3Y002过渡仓1输送气动阀7Y003过渡仓1输送气刀阀9Y004过渡仓1发送罐泄压阀13Y005过渡仓1下料气动阀15Y006过渡仓1锥体松动风17Y007过渡仓1输送线切换阀19Y010过渡仓2发送罐底部松动风2Y011过渡仓2发送罐松动风4Y012过渡仓2输送气动阀8Y013过渡仓2输送气刀阀10续表42Y014过渡仓2发送罐泄压阀14Y015过渡仓2下料气动阀16Y016过渡仓2锥体松动风18Y017过渡仓2输送线切换阀20Y020混仓1发送罐底部松动风23Y021混仓1发送罐松动风25Y022混仓1输送线气动阀33Y023混仓1输送线气刀阀35Y024混仓1隔离气动阀39Y025混仓1上罐松动风41Y026混仓1锥体松动风49Y027混仓1仓体松动风55Y030混仓2发送罐底部松动风24Y031混仓2发送罐松动风26Y032混仓2输送线气动阀34Y033混仓2输送线气刀阀36Y034混仓2隔离气动阀40Y035混仓2上罐松动风42Y036混仓2锥体松动风50Y037混仓2仓体松动风56Y040混仓1泄压电磁阀47Y041混仓1循环线气动阀31Y042混仓1循环线气刀阀29Y043混仓1切换线63Y044混仓1下料气动阀45Y045混仓2泄压电磁阀48Y046混仓2循环线气动阀32Y047混仓2循环线气刀阀30Y050混仓2切换线64Y051混仓2下料气动阀46Y052混仓2输送线切换阀66Y053混仓1输送线切换阀65Y054包装仓2切换阀68Y055包装仓1切换阀67Y056包装仓1松动风73Y057包装仓2松动风74Y060混仓1A组振动器59Y061混仓1B组振动器60续表42Y062混仓2A组振动器61Y063混仓2B组振动器62Y064-Y067第一组伴管1-471由M7控制Y070-Y073第二组伴管1-472由M8控制Y074报警输出75根据输入输出点数，以及考虑到今后对系统的维护和扩充使用，要保留1/8的裕量，因此我们选用的PLC型号为三菱公司的FX2N系列，其选择如下：基本单元：FX2N-80MR-001（输入点40点，输出点40点）扩展单元：FX2N-48ER（输入点24点、输出点24点）4.3 PLC的外部接线图及扩展单元接线图(见附录C)5.2 PLC程序设计框图图5.1 PLC程序设计框图5.3 控制系统软件设计说明软件设计中，本文仅给出主要的流程图，采用步进梯形指令进行编程。整个系统运行过程包括进料过程，循环过程和输送过程三部分。5.4过渡仓1到混仓1、2的进料过程图5.2过渡仓1到混仓1的进料过程流程图图5.3过渡仓1到混仓2的进料过程流程图S1S2S3S4S5Y004Y005Y000Y007Y043Y006Y001Y002Y003Y007Y043Y003Y043Y050X002T0X000T1Y043/50Y043/50图5.4 过渡仓1到混仓1、2的进料过程顺序控制梯形图5.5过渡仓2到混仓1、2的进料过程图 5.5过渡仓2到混仓1的进料过程流程图图5.6过渡仓2到混仓1的进料过程流程图S6S7S8S9S10Y014Y015Y010Y017Y043Y016Y011Y012Y013Y017Y043Y013Y043Y050X011T0X007T1Y043/50Y043/50X007图5.7过渡仓2到混仓1、2的进料过程顺序控制梯形图5.6过渡仓1、2交替到混仓1、2的进料过程图5.8 过渡仓1、2交替到混仓1的进料过程流程图图5.9 过渡仓1、2交替到混仓2的进料过程流程图S12S13S14Y004Y000Y007Y006Y001Y002X002Y005S11Y004T0Y003Y007Y043/50X000X000Y003Y043/50S15S16Y014Y010Y015Y016Y011Y012X011Y013Y017Y043/50X013X013S17Y017Y013Y043/50图5.10 过渡仓1、2交替到混仓2的进料过程顺序控制梯形图5.7 自动进料过程即过渡仓1、2自动交替到混仓1或混仓2，在开启此过程时，首先须进行混仓选择。在开启自动进料过程时，若Y020关、Y030开则选择混仓1，若Y020开、Y030关则选择混仓2，若两个同时关则报警并弹出菜单，由M30来选择混仓1还是混仓2。流程图与第二章里的对应流程图基本相同，只是在发送罐上音叉有料时，要检测Y020及Y030的状态，是选择混仓1还是选择混仓2。5.8 循环过程在进行循环过程时，不允许与该混仓有关的进料和输送过程，但允许两个混仓同时进行循环。图5.11 混仓1循环过程流程图S32S33S34Y040Y020Y024Y024Y027Y060Y061Y021Y041X023X022Y042Y044X024X023Y042S35Y042X024图5.12 混仓1循环过程顺序控制梯形图图5.13 混仓2循环过程流程图S37S38S39Y045Y030Y034Y034Y037Y062Y063Y031Y046X036X035Y042Y051X037X036Y047S40Y047X037图5.14 混仓2循环过程顺序控制梯形图5.9 输送过程在进行输送过程时，不能进行与该输送过程有关的混仓进料和循环。图5.15 混仓1到包装仓1输送过程S43S44S45Y040Y020Y024Y024Y027Y060Y061Y021Y022X023X022Y023Y044X024X023S46Y022Y053Y055Y023Y053Y055图5.16输送过程顺序控制梯形图结 束 语为期一个学期的毕业设计基本已经落下帷幕了，在本次毕业设计的过程中我遇到了很多困难，主要表现在对控制系统的设备和整体运行过程不太熟悉，尤其是对各个控制点的动作情况很难掌握，其次梯形图的编写由于控制过程的复杂而觉得难以下手。通过查找资料和欧阳老师的讲解，这些问题还是基本得到了解决。本设计采用PLC对掺混控制系统进行控制，简化了控制系统的设计和硬件结构，提高了该系统的可靠性、可维护性和安全性。梯形图采用步进指令（STL），这样使程序的条理更加清晰易懂，这是本设计的优点，但是由于时间，经验和能力的关系，本系统存在很多明显的不足，没有操作界面和人机对话操作，仅能在理论上运行的可能。希望这些缺陷，我能在以后的实际工作中能加以注意。整体来说，这次设计给了我很大的帮助，不仅仅熟悉的PLC的控制系统和各种元器件，并提高了实践的能力，这些都将成为我以后步入社会参加工作的一笔宝贵经验。参考文献1 廖常初. 可编程序控制器的编程方法和工程应用M.重庆：重庆大学出版社.20032 欧阳三泰，欧阳希，周琴. 可编程控制器发展综述J.机床电器.2005.13 陈润泰，许琨. 检测技术与智能仪表 中南工业大学出版社. 2002 4 方承远、王炳勋.电气控制原理与设计M.常熟：宁夏人民出版社，1989.3：60-705 李景学，金广业编可编程控制器应用系统设计方法北京：电子工业出版社，19956 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