浅谈对液体自动混合装置的PLC控制系统的体会
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了广泛的应用。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。我通过学习液体自动混合装置的PLC控制系统的相关内容，对可编程控制器PLC的结构及功能有了一定程度的认识与了解，并且产生了一些体会与感想。
一、液体自动混合系统的整体设计要求
在该混合液体装置中，需要完成两种液体的进料、混合、卸料的功能，控制要求如下：
1.混合过程：开始排放混合液体阀打开延时10S后自动关闭，A液体阀Y1打开，注入A液体。当液面上升到SL2时，关闭A液体阀Y1，同时注入B液体阀Y2打开，注入B液体。当液面上升到SL3时，关闭B液体阀，并开始定时搅拌，搅拌10S后停止。
2.停止过程：停止搅拌后自动排放混合液体，当混合液体的页面下降到SL1时，开始计时到10S后关闭排气阀Y4。一个循环结束。
3.当系统发生故障时，报警灯闪烁。保护动作自动关闭相应的阀门和开启相应的阀门。停止混合系统运行。
4.本设计使用液位H、I、L  3个传感器控制液体A、液体B的进入和混合液排出的3个电磁阀门及搅拌机的启停。
二、控制方式的选择
液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改适升级，控制装置需要根据企业设备和工艺现况来构成并需尽可能的利用旧系统中的元器件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似，以便于操作人员迅速掌握。从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量。系统的可靠性要高。人机交互界面友好，应具备数据储存和分析汇总的能力。要实现整个液体混合控制系统的设计，需要从怎样实现多个电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑，就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。
比较这几种控制方式不难发现：继电器控制系统整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。 单片机控制用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。工业控制计算机控制价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。可编程控制器配备各种硬件装置供用户选择，用户不用自己设计和制作硬件装置，只须确定可编程序控制器的硬件配制和设计外部接线图，同时采用梯形图语言编程，用软件取代继电器电器系统中的触点和接线，通过修改程序适应工艺条件的变化。综合考虑，采用PLC控制系统简单方便。
三、液体自动混合系统的硬件设计
（一）硬件选型
（1）PLC机型选择
机型选择的基本原则是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及最佳的性能价格比。具体应考虑的因素如下所述。
1.结构合理
对于工艺过程比较固定、环境条件较好、维修量较小的场合，选用整体式结构的在线编程和离线编程的特点PLC；否则，选用模块式结构的PLC，物料混合控制系统的设计选用整体式结构的PLC能够达到要求。
2.功能强、弱适当
对于开关量控制的工程项目，若控制速度要求不高，一般选用低档的PLC，西门子公司的S7-200系列机或欧姆龙公司的COM1。
3.机型统一
PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构的PLC功能有限，只适用于控制要求比较简单的系统。一般大型的控制系统都使用模块式结构，这样功能易扩展，比整体式灵活。一个大型企业选用PLC时，尽量要做到机型统一。物料混合控制系统控制要求比较简单选择整体式结构的PLC。
4.是否在线编程
PLC的特点之一是使用灵活。PLC的编程分为离线编程和在线编程两种。离线编程的PLC，其主机和编程器共用物料混合控制系统,这里采用离线编程。
5.PLC的环境适应性
每种PLC都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要进行充分的考虑。一般PLC及其外部电路（I/O模块、辅助电源等）都能在下列环境条件下可靠工作：
温度：工作温度0～55℃，最高为60℃
储存温度： -40℃～＋85℃
湿度：相对湿度5%～95%(无凝结霜)
振动和冲击： 满足国际电工委员会标准
电源：交流200V，允许变化范围为-15%～＋15%，频率为47～53Hz
瞬间停电保持l0ms
环境：周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体
对于需要应用在特殊环境下的PLC，要根据具体的情况进行合理的选择。
（2）PLC容量选择
PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数；二是用户存储器的容量（字数）。PLC容量的选择除满足控制要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。根据经验，在选择存储容量时，一般按实际需要的10%～25%考虑裕量。根据被控对象的输入信号和输出信号的总点数，并考虑到今后的调整和扩充，通常I/O点数按实际需要的10%～15%考虑备用量。
( 3) I/O模块的选择
PLC是一种工业控制系统，它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程，它的工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系                                                                        通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为控制器对被控制对象进行控制的依据。同时控制器又通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给工业生产过程中的被控设备，驱动各种执行机构来实现控制。外部设备或生产过程中的信号电平各种各样，各
种机构所需的信息电平也是各种各样的，而PLC的CPU所处理的信息只能是标准电平，所以I/O接口模块还需实现这种转换。PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离。为了确保这些信息的正确无误，PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，PLC相应有许多种I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块及模拟量输出模块，可以根据实际需要进行选择使用。

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