两种液体的混合装置PLC控制系统设计

设有两种液体A和B在容器内按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图10-1所示。其中SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时分别输出信号。YV1、YV2、YV3为电磁阀，M为搅拌用电动机。

图10-1 两种液体混合装置示意图

1．控制要求

(1)初始状态

此时各阀门关闭，容器是空的。

YV1=YV2=YV3=OFF

SL1=SL2=SL3=OFF

M=OFF

(2)启动操作

合上起动开关，开始下列操作：

①YVl=ON，液体A流入容器，当液面到达SL3时，YV1=OFF, YV2=ON;

②液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌（设时间为16 s）。在搅拌期间，为了搅拌的均匀，缩短搅拌时间，要求：正、反转搅拌；

③混合液体搅拌均匀后，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体。

④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20 s后容器放空，关闭YV3。(YV3=OFF)完成一个操作周期；

⑤只要没断开开关，则自动进入下一操作周期。

(3)停止操作

当断开起停开关，待当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。

(4)拖动情况

搅拌机由一台三相异步电动机拖动，要求电动机可正、反转，直接起

动，自由停机。

2．设计要求

(1)完成控制要求中的控制过程。

(2)搅拌液体时，要求：正、反搅拌交替进行。

(3)在发生突发事件后（如突然停电）整个控制系统能继续突发事件前工作状态工作，也能通过手动使系统回到原始（循环工作前）状态。

(4)作出I/O分配表、PLC的I/O接线图。设计流程图、梯形图、指令表、调试操作板布置图。

(5)编制设计使用说明书。

3．设计过程

(1) I/O分配表（见表10 -1）

在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I/O分配，把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子。

表10-1 I/O分配表

(2) PLC的I/O接线图（见图10 -2）

图10-2 PLC的I/O接线图

(3)设计梯形图程序

根据控制要求，选择用顺序控制设计两种液体混合装置的系统控制，其步骤如下：

①A液体流入（对应的Y11=ON），当SL3液面中位传感器动作(X3=ON)，使KV1停止工作( Y11=OFF)。

②KV2接通(Y12=ON)，B液体流入。当液面达到SL1时(X1=ON)，使KV2停止(Y12=OFF)。

③此时A、B两种液体已装满，要求搅拌机开始工作，使KM1接通(Y1=ON)，2 s(T1=ON)后，KM1断开，KM2接通(Y2=ON)，（T2=ON）2s后，换为KM2断开，KM1接通。循环4次搅拌结束。