桂林西门子(中国)一级代理商

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两种液体混合装置的PLC控制接线图如图1-18所示。图中的SL1、SL2和SL3为液面传感器，当液体淹没传感器时，传感器的控制接点接通，否则断开。A种液体的注人由电磁阀门A控制；B种液体的注入由电磁阀门B控制。混合搅拌后的液体通过混合液体阀门流出。

  (1)控制要求

  1)当装置刚投入运行时，液体阀门A、B关闭，混合液体阀门打开40s将容器放空后关闭。

  2)当过程1)结束后，按下启动按钮SB2后【在过程1)结束前，按SB2不起作用门，装置就执行下列规定的动作。

  ①液体A阀门打开，A种液体注入罐中。

  ②当液面达到SL2时，SL2的接点闭合，液体A阀门关闭，液体B阀门打开，B种液体注人罐中。

  ③当液面达到SL1时，液体B阀门关闭，搅拌电动机开始转动。

  ④搅拌电动机工作1min后停止搅拌，混合液体阀门打开，放出搅拌均匀的液体

  ⑤当液面下降到SL3时，SL3的接点由闭合变为断开，再经过20s后，容器放空，混合液体阀门关闭，又开始下一周期的操作。

  3)要想停止设备的运行，按下停止按钮SB1，将当前的混合处理过程全部完成之后，装置停止运行。

  (2)I/O点的分配

  ①输入点。

  X0：SL3液面限位3;

  X1：SL2液面限位2;

  X2：SL1液面限位1;

  X3：SB2启动按钮;

  X4：SB1停止按钮。

  ②输出点。

  Y0：混合液体电磁阀门;

  Y1：液体A电磁阀门;

  Y2：液体B电磁阀门;

  Y3：搅拌电动机。

  (3)混合液体设备PLC控制接线

  如图1-18所示，PLC采用FPO-C10，继电器输出。KM1～KM3是控制3个阀门的接触器，KM4是控制电动机的接触器。

  (4)流程图

  根据控制要求编制的液体混合装置PLC控制流程图如图1-19所示。

  (5)应用程序

  根据流程图设计的混合液体装置PLC控制程序如表1-19所示。

  ①程序初始化过程。当进入程序后，特殊内部继电器R9013闭合了一个扫描脉冲宽度的时间，提供了一个启动信号后就总处于断开状态。

  接收启动信号后，内部继电器R1通电，它的接点R1闭合，输出继电器Y0通电，混合液体阀门打开，由于接点R1的自锁作用，继电器R1处于通电状态，这样就保证了进入程序时由R9013触发的定时器TO处于工作状态。TO是为了满足初始运行时，使混合液体阀门打开40s而设置的定时器。

  进入程序40s后，串在继电器R1前面的常闭触点T0断开，R1断电，Y0断电，混合液体阀门关闭。由于常闭触点TO断开，定时器T0复位，为下一次进入程序做准备。

  常开接点TO闭合，内部继电器R2通电并保持。这里R2的作用是保证在进入程序后的前40s内，启动按钮SB2不起作用。因为继电器R2的常开触点串在启动电路中，只有R2 动作，触点闭合后，SB2才不能起作用。如果不按停止按钮SB1，继电器R2就一直保持通电状态。

  ②启动主工作程序过程。在初始化程序结束前，启动按钮SB2无效。初始化程序后，按下启动按钮SB2，这时串在启动线路中的控制接点R2已经闭合，内部继电器R0通电，自锁接点RO闭合，如果不按下停止按钮SB1，R0就一直保持接通状态。

  (6)工作程序执行过程

  当R0闭合后，输出继电器Y1通电，液体A阀门打开，A种液体注入罐内。在继电器Y1的前面串接了继电器Yo、Y2和Y3的常闭触点，无论这些继电器中的哪一个动作都会将继电器Y1断开。

  此时液面高度不断上升，先淹没液面传感器 SL3，接点X0闭合。当淹没液面传感器SL2时，控制接点X1闭合，使输出继电器Y2通电，将继电器Y1断电，液体B阀门关闭；继电器Y2通电使液体B阀门打开，B种液体注入罐中。

  定时器T1延时1min后动作，控制接点T1闭合，输出继电器Y0通电，串接在Y3支路中的常闭接点Y0动作，将继电器Y3切断，电动机停转，混合液体阀门打开。

  混合液体阀门开通后，罐中的混合液体源源不断地流出容器，液面不断下降，导致液面传感器SL1和SL2的触点闭合状态变为断开状态。当液面下降至液面传感器SL3以下时，常闭控制接点X0动作，触发定时器T2。此时继电器Y0仍保持接通状态。

  20s后，罐中液体放空，定时器T2动作，串接在继电器Yo前面的定时器T2常闭接点动作，将继电器Y0断开，混合液体阀门关闭。

  这时继电器YO、Y2和Y3都处于断开状态，串接在继电器Y1前面的3个常闭触点又都闭合，则Y1通电，液体A阀门打开，A种液体注人罐中，又开始新一轮操作，并周而复始地工作下去。

  (7)运行过程

  当按下停止按钮SB1后，工作过程并不能马上终止，根据工艺要求，一定要等全过程结束，即容器中的液体全部放光后，才能停止运行。

PLC控制系统硬件设计需要考虑的PLC产品种类

对输入 / 输出点的选择

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（2）  对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（3）   对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

（4）   根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。

（5）   对在线和离线编程的选择

离线编程是指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。

（6）   据是否联信选型

若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。

（7）   对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC 的结构形式。