关键词:液体混合装置;西门子S7 - 200PLC;顺序控制继电器
Abstract: This article mainly introduces the design thought of Siemens S7 - 200 PLC app lying for L iquid mixer electroniccontrol system. It gives a detailed statement on the components of the system hardware and design of software.
Key words: L iquidMixer; Siemens S7 - 200 PLC; Sequence Control Relay
0 前言
PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,它应用面广,功能强大,使用方便,是当代工业自动化的主要设备之一,已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。本文将S7 - 200系列PLC中的顺序控制继电器指令应用于液体混合装置的电气控制系统中,并对其程序设计过程进行了详细的阐述。
1 液体混合装置的电气控制要求
图1为两种液体混合装置, SL1、SL2、SL3 为液面传感器,液面A、B阀门与混合液体阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制,M为搅动电机。本论文由无忧论文网www.51lunwen.org整理提供控制要求如下:按下启动按钮SB1,装置投入运行时,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。液面达到SL1时,关闭液体B阀门,搅动电机开始搅拌。搅动电机工作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,在当前工作周期的操作结束后,才停止操作,返回并停留在初始状态。
2 系统的硬件设计
对此系统分析可知,其输入信号有启动按钮、停止按钮各一个, 3个液面传感器;输出信号有电磁阀、接触器线圈(即YV1～YV3三个、KM一个) 。所以该PLC控制系统需要输入、输出点数分别为5个和4个,综上所述选用8个输入点数、6个输出点数的基本单元CPU222 (直流输入、继电器输出,西门子S7 - 200系列PLC) ,能满足控制要求。其输入、输出( I/O)地址分配见表1; PLC控制系统的I/O接线图如图2。
3 系统软件设计
系统软件设计步骤如下:第一步,设计系统顺序功能图;第二步,根据顺序功能图设计出梯形图程序。
3. 1 顺序功能图的设计
通过对此控制系统进行分析,可将该系统的一个工作周期划分为6步,分别用S0. 0; S0. 1; S0. 2; S0. 3; S0. 4; S0. 5来代表各步,其中初始步为顺序控制继电器S0. 0,其它顺序控制继电器代表各工作步。所设计的顺序功能图如图3所示。
3. 2 梯形图的设计
根据顺序功能图设计梯形图方法多种多样,在此程序设计过程中采用了使用顺序控制继电器的设计方法。
用SM0. 1 (初始化脉冲信号)将初始步激活,只执行S0. 0对应的SCR段;按下启动按钮SB1, I0. 3为1态,指令“SCRT S0. 1”对应的线圈得电,使S0. 1变为1状态,操作系统使S0. 0变为0状态,系统从初始步转换到S0. 1这一步,只执行S0. 1对应的SCR段;在该段中, SM0. 0常开触点闭合,Q0. 0的线圈得电, YV1电磁阀打开,液体A流入容器。当液面到达SL2时, SL2接通,即I0. 1为1态,指令“SCRT S0. 2”对应的线圈得电,使S0. 2变为1状态,操作系统使S0. 1变为0状态,系统从S0. 1这一步转换到S0. 2,只执行S0. 2对应的SCR段。依此类推,按顺序功能图设计的顺序实现自动转换,通过这样一步一步的转换实现控制要求。梯形图程序如图4所示。
结束语
本文将S7 - 200系列PLC中的顺序控制继电器指令应用于液体混合装置的电气控制系统中,并对系统的软件和硬件设计思路作了较为详细的介绍,而且利用PLC模拟实验装置进行了验证。通过实验证明此系统满足控制要求,体现出PLC程序设计的灵活性。
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