1、 I PLCPLC 课课 程程 设设 计计 题题 目目 ： 液体混合装置的液体混合装置的 PLCPLC 控制控制 学学 号号 ： 姓姓 名名 ： 专业班级专业班级 ： 0909 级电气工程及其自动化级电气工程及其自动化 3 3 班班 学学 院院 ： 电气工程学院电气工程学院 指导教师指导教师 ： II 液体混合装置的 PLC 控制 摘摘 要：要：PLC 是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，也可以说它是一种 用程序来改变控制功能的计算机。随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展， 可编程序控制器 PLC 已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅速的上升。 PLC 主要由 CPU 模块、输
2、入模块、输出模块和编程装置组成。它应用于工业混合搅 拌设备，使得搅拌过程实现了自动化控制、并且提升了搅拌设备工作的稳定性， 为搅拌机械顺利、有序、准确的工作创造了有力的保障。本文详细介绍了系统的 硬件设计、软件设计。其中硬件设计包液体混合装置的电路框图、输入/输出的分 配表及外部接线；软件设计包括系统控制的梯形图、指令表及工作过程。在本装 置设计中，液面传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管 来模拟。整个程序采用结构化的设计方法, 具有调试方便, 维护简单, 移植性好 的优点。 关键词关键词：PLC，液位传感器，液体混合装置，定时器 1 1 概述概述 1.1 PLC1.1 P
3、LC 简介简介 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的， 当时叫可编程逻辑控制器PLC， 目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出 PLC 概念的是美国通用汽车公司。PLC 的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通 用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来， 控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入 控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。 70 年代中期以后， PLC 已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、 大规模甚至超大规模的集成电路， 这时的 PLC
4、已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能， 还同时具有数据处理、PID 调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可 III 编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：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。它采用了可编程序的存 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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过 程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于 扩充其功能的设计。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即 可改变生产工艺。目前，可编程控制器已
5、成为工厂自动化的强有力工具，得到了 广泛的普及推广应用。 可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 可靠性高，抗干扰能力强； 编程直观、简单； 适应性好； 功能完善，接 口功能强。 1.2 PLC1.2 PLC 基本工作原理基本工作原理 PLC 工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三 个阶段，完成上述三个阶段称作一个扫描周期。采用“顺序扫描，不断循环”的 工作方式， 在整个运行期间， PLC 的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 (一) 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们 存入 I
6、/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出 刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应 单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽 度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二) 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形 图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线 路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然 后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或 者刷新该输出线圈在 I/
