【毕业论文】基于plc的多种液体控制系统的设计与研究word文档（定稿）

控制方式灵活，有很强柔性，仅需修改梯形图就可以改变控制功能。

至今还没有套通用容易掌握继电器电路设计方法，设计复杂继电器电路既困难又费时，设计出电路也很难阅读理解。

有大量用软件实现辅助继电器，定时器和计数器等编程元件供梯形图设计者使用。

用先进顺序控制设计法来设计梯形图，比设计相同功能继电器电路花费时间要少得多。

继电器要在硬件安装，接线全部完成后才能进行调试，发展问题后修改电路花时间也很多。

控制系统开关柜制作，现场施工和梯形图设计可以同时进行，梯形图可以在实验室模拟调试，发现问题后修改起来非常方便。

单片机控制单片机又称单片微控制器，将产要求不断提高生产质量，缩短生产周期，降低生产成本需要，其生产由简单人工操作机械化半自动化向着自动化，智能化方向发展，以确保整个液体混合过程混合精确，控制可靠要求。

以往常采用传统继电器接触器控制，使用硬连接电器多可靠性差自动化程度不高当前国内许多地方此类控制系统主要是采用，这是由于液位控制系统仪表信号较多，采用此系统性价比相对较好，但随着电子技术不断发展，在仪表控制方面功能已经不断强化。

用于回路调节和组态画面功能不断完善，而且抗干扰能力也非常强大，对电源质量要求比较低。

目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造，大大提高了控制系统可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠生产保障，所以在工业控制系统中得到了良好应用。

可编程控制器是专为在工业环境下应用而设计种数字运算操作电子装臵，是带有存储器，可以编制程序控制器。

它能够存储和执行指令进行逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式输入和输出，来控制各种类型机电体化设备和生产过程。

随着科学技术进步和微电子技术迅猛发展，可编程序控制器技术广泛应用于自动化控制领域，可编程序控制器以其高可靠性操作简便等特点，已经形成了种工业控制趋势。

直以来，可编程序控制器简称在工业自动化控制方面发挥着巨大作用，为各种各样自动化控制设备提供了广泛可靠控制应用。

主要能够为自动化控制应用提供安个可靠和比较完善解决方案，适合当前自动化工业企业需要。

随着计算机技术和通信技术发展，工业控制领域有了翻天覆地变化，而不断地采用新技术以及增强系统开放性，在工业自动化领域中应用范围不断扩大。

将计算机技术自动控制技术和通讯技术融为体，成为实现单机车间工厂自动化核心设备，其具有可靠性高抗干扰能力强组合灵活编程简单维修方便等诸多优点。

随着技术进步，其控制功能由简单逻辑控制顺序控制发展为复杂连续控制和过程控制，成为自动化领域三大技术支柱。

特别是在机器人方面有着广泛应用，主要应用技术领域有顺序控制过程控制位臵控制生产过程监控和管理结合网络技术等。

在本文中用采用日本松下公司生产来实现多种液体混合过程控制，采用液位传感器对容器中液位进行监控控制，其电路结构简单，设备投资少，监控系统不仅自动化程度高，还具有在线修改功能，灵活性强等优点，适用于多段液位控制监控场合。

可以实现对整个液体混合过程准确快速高效安全自动化控制并且维修方便，可以满足工业生产需求。

本设计主要内容为控制方案设计硬件电路设计软件电路设计整个系统可能出现故障以及相应保养维修措施。

本设计要解决主要问题是使液体灌装机能够安全快速准确全自动地实现对液体混合。

在相关研究文献报道中用灌装机进行控制控制系统设计研究已有，但是绝大多部分公是以介绍控制工作原理为主，以致人们难以根据生产具体情况，正确选用相关技术参数控制系统对其进行控制，也就难以在提高产品质量和高生产效率，降低成本前提下，保证整个液体混合过程顺序进行。

总体方案设计方案设计整个设计过程是按时液体混合生产工艺流程为中心来进行相关软硬件电路设计，对于本中所用到电气符号符合国家关于电气工程自动化设计国家标准。

其设计准则为在满足液体混合条件和现场生产条件，使整个液体混合符合相关技术参数条件下，整个生产控制系统安全可靠稳定，尽量做到经济合理降低生产成本。

在设计方案元器件选择时考虑其实用性经济性，在满足相关技术要求前提下，发行量选用新技术新产品，整个控制过程完全实现自动化控制。

要实现用控制系统来实现液体混合灌装系统需要考虑各个阀门开关先后顺序，彼此之间时间间隔何时搅拌和搅拌时间何时加热和加热到多少温度结束整个混合过程如何实现自动循环控制。

对于整个控制系统设计主从以上四个方面进行考虑来确定系统控制方案。

控制方案介绍目前常用控制系统有以下几种继电器控制系统单片机控制工业控制计算机和可编程控制器控制。

现在将这几种控制系统相比较，并结合并本设计实际确定控制方案。

继电器控制系统与继电器均可以用于开关量逻辑控制。

梯形图与继电器电路图都是用线圈和触点来表示逻辑关系。

继电器控制系统控制功能是用硬件继电器或称物理继电器和硬件接线来实现，控制功能主要是用软件即程序来实现。

采用计算机技术顺序控制定时计数运动控制数据处理闭环控制和通信联网功等功能，比继电器控制系统功能强大多。

继电器系统可靠性差，诊断与复杂继电器系统故障非常困难。

梯形图程序中输出继电器是种软继电器，它们功能是用软件来实现，因此没有硬件继电器那样触点易于接触不良。

可靠性高，故障率极低，并且很容易诊断和排除故障。

继电器控制功能被固定在线路中，其功能单，不易修改，灵活性差。

控制方式灵活，有很强柔性，仅需修改梯形图就可以改变控制功能。

至今还没有套通用容易掌握继电器电路设计方法，设计复杂继电器电路既困难又费时，设计出电路也很难阅读理解。

有大量用软件实现辅助继电器，定时器和计数器等编程元件供梯形图设计者使用。

用先进顺序控制设计法来设计梯形图，比设计相同功能继电器电路花费时间要少得多。

继电器要在硬件安装，接线全部完成后才能进行调试，发展问题后修改电路花时间也很多。

控制系统开关柜制作，现场施工和梯形图设计可以同时进行，梯形图可以在实验室模拟调试，发现问题后修改起来非常方便。

单片机控制单片机又称单片微控制器，将高软件结构可靠性。

信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

由干工业环境恶劣，干扰信号较多，信号传送距离较长，常常会使传送信号有误。

为提高系统运行可靠性，使在信号出错倩况下能及时发现，并能排除影响继续工作，在程序编制中可采用软件容错技术。

正确选择接地点，完善接地系统接地目通常有两个，其为了安全，其二是为了抑制干扰。

完善接地系统是控制系统抗电磁干扰重要措施之。

系统接地方式有浮地方式直接接地方式和电容接地三种方式。

对控制系统而言，它属高速低电平控制装臵，应采用直接接地方式。

由于信号电缆分布电容和输入装臵滤波等影响，装臵之间信号交换频率般都低，所以控制系统接地线采用点接地和串联点接地方式。

集中布臵系统适于并联点接地方式，各装臵柜体中心接地点以单独接地线引向接地极。

如果装臵间距较大，应采用串联点接地方式。

用根大截面铜母线或绝缘电缆连接各装臵柜体中心接地点，然后将接地母线直接连接接地极。

接地线采用截面大于铜导线，总母线使用截面大于铜排。

接地极接地电阻小于，接地极最好埋在距建筑物远处或与控制器间不大于，而且系统接地点必须与强电设备接地点相距以上。

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地不接地时，应在侧接地信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，定要避免多点接地多个测点信号屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。

选择适当接地处单点接点。

结束语经过实验证明，用型设计液体混合灌装系统控制系统完全可以满足控制要求，在实际操作过程中，由于自身可靠性高，灵活性强，对工作环境要求不高，抗干扰性能强等优点，可以保证整个控制过程快速，高速，高质量。

由于来控制整个混合过程，当混合液体工序过程发生改变时，可以通过改变程序来满足控制要求，以适应多样化生产要求。

用该系统可以用较少成本达到很高控制精度。

本设计已通过模拟仿真试验检验，可以推广。

本设计中已经过了模拟仿真实验，不过由于实验条件跟现场条件有较大差距，另外本设计所用时间较短，还用许多因素没有考虑到，还需要经过较长时间考验对其各方面进行完善，以满足更高控制要求。

致谢本论文是在指导老师悉心指导下完成，指导老师渊博专业知识，老师严谨科学作风，务实科学作态度对我有很深影响。

在此过程中，我不仅掌握了基本科学研究方法，还学会了许多书本上学不到知识，在此，我谨向指导老师表示崇高敬意和衷心感谢。

此外，在本论文设计当中，还受到了多位老师帮助和指导他们无私奉献兢兢业业精神，教书育人态度深深打动了我。

在论文资料和实验期间，多位同学给予了我很多帮助，在此也感谢他们。

在即将告别母校时候，我想衷心感谢母校五年来对我培养，大学里，我感受到了人格魅力伟大，受到了很多渊博思想熏陶。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。

人生道路还很漫长，我会坚持不懈地走下去。

也许会有失败和挫折，但我会继续努力。

参考文献廖常初应用技术回答机械工业出版社，李国厚原理与应用设计化学工业出版社殷兴光，孙瑜在液体混合装臵中应用机电体化陆振曦，陆守道食品机械原理与设计中国轻工业出版社成大先机械设计手册化学工业出版社齐占庆机床电气控制技术机械工业出版社周美兰电气控制与组态北京科学出版社，廖常初可编程序控制器应用技术重庆重庆大学出版社，陈胜利，曾谊晖控制交通信号灯中应用机电体化常斗南，李全利可编程序控制器北京机械工业出版社，陈远龄机床电气自动控制重庆重庆大学出版社，廖常初编程方法与工程应用重庆重庆大学出版社，贺哲荣流行实用程序及设计西安西安电子科技大学出版社，吴秀凤可编程控制器原理与应用北京冶金工业出版社刘曼玲可编程序控制器节能高技术装臵大众用电陈远龄中国机电体化技术应用协会可编程序控制器