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摘 要

本文运用西门子S7-200对多种液体混合控制的液位进行了控制。使用PLC对料的高度进行了检测和处理，实现对各种原料混合和实时状态的监控，有效的提升了原料配比的精确度。在分析液位混合控制系统之后，确定了以PLC的型号为西门子S7-200系列的CPU224作为主控制器，之所以采取了西门子模拟量模块EM235，是因为会涉及到模拟量信号采集和输出。使用CPU224和EM235对混合液体的液位的高度进行采集，然后经过一系列的复杂运算之后得到了实际输出的液位料值；利用控制电机正反转来实现搅拌动作；利用电加热器实现对混合料的加热，该系统具有一键排料和急停的功能，实现了对复杂工艺过程的控制。系统能够实现对原料混合的自动控制，在一个周期的混料结束之后，自动进入到下一个周期的混料中。

关键词：料位检测，模拟量信号检测，自动控制，控制电机

Abstract: Using Siemens and kingview on variety of hybrid control for liquid level control. Using PLC to the height of detection and treatment, using kingview to complete computer-human interaction, implementation of various raw materials are mixed and real time status monitoring, effectively enhance the accuracy of molar ratio. After the analysis of liquid level control system, determine the type of PLC Siemens series CPU224 as the main controller, associated with analog input and digital output, with Siemens analog EM235 module. CPU224 and analog EM235 module for level the height of collection, obtained by computing the actual level of output value achieved by controlling the motor rotating mixing action; mixture heating using electric heaters, the system has one-button layout and emergency stop functions, implementation of complex control of technological process. System to realize automatic control of raw materials mixing, mixing in a cycle is over, automatically goes to the next cycle of mixing.

keywords: Material level detection analog signal detection,automatic control, mixture heating control motor

目 录

1 绪论 3

1.1 课题的研究背景和意义 3

1.2 液体自动混合控制研究现状 4

1.3 本课题研究的主要内容 4

2 液体自动混合控制系统设计方案 5

2.1 方案设计 5

2.2 PLC控制系统的介绍 5

2.3 三种液体自动混合系统的控制设计 8

3 液体自动混合控制系统的硬件设计 9

3.1 硬件组成 9

3.2 I/O分配表与主电路设计 11

4 液体自动混合控制系统PLC程序设计 13

4.1 主程序设计 13

4.2 复位和启动程序设计 15

4.3 加料B和料C程序 16

4.4 搅拌程序设计 17

4.5 加热时间控制程序 17

5 组态监控软件设计与运行调试 18

5.1 组态软件仿真实现的意义 18

5.2 组态软件的设计步骤 18

5.3 组态王全局命令的编写 23

5.4 系统的仿真运行 23

结论 28

参考文献 29

致谢 30

附录A梯形图程序 31

附录B命令语言 37

1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

伴随着科学技术逐渐发展，社会科技水平也越来越高，人们的要求也越来越高，所以一般的传统加工技术已经满足不了人们层出不穷的产品需求，由于相对于传统的加工程序，它效率低下，缺乏安全性，欠缺精确度，现代的加工技术需要一个更加高效安全精确的装置技术，来提高企业的效益的同时也可以满足人们对产品的高质量需求。

随着科学技术的快速发展，各类自动化产品层见迭出，控制系统的发展也在日趋成熟，而控制系统的进步又带动了经济发展。早期的液体混合装置只是单纯的把多种原料在一定的时间和条件下进行混合，然而这些工序通常都是在人监控或者手动操作下进行的。因为在操作过程中我们用到的原料大多是些易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物质，所以这些行业在工作现场的环境都很差^[1]。在工业自动化生产过程中，液位是一个既能容易被检测，又能被控制的物理量，在化工行业中过程量具有很重要的地位，通过测量可以清楚的地了解工业生产过程中的整个状态，为达到自动控制的目的提供有效的数据支持。然而，随着科学技术的日新月异，经济的飞速发展，液体自动混合不断扩大到了各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。早期的自动控制功能是用继电-接触器器控制系统实现的，但是，传统的继电-接触器控制在工作中已经暴露出许多弊端，所以为了帮助相关行业可以克服这些困难。从各大企业自我发展要求来考虑，不难看设计出新的控制系统要能实现液体自动混合控制，需要从怎如何成功实现各个传感器之间的联动以及电动机启动和关闭的控制这样的角度来考虑这个问题。基于PLC的液体自动混合系统可实现液体混合的全自动化，并可兼容手动操作。基于PLC的控制系统，设计出多种液体自动混合控制系统，将PLC直接运用到液体自动混合控制系统里面去，可以实现对液体混合的自动化控制，缩短生产周期。采用PLC作为液体自动混合的主要控制器，是充分考虑到PLC硬件的各项特点，使液体自动混合控制系统功能强、可靠性高，与硬件结合之后即可应用于工业现场。

因此打造并完善我国工业发展的液体自动化混合控制系统对降低液体自动混合成本、保护环境、提高生产效率，提高产品的质量，保持我国经济高速发展具有重要意义。

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