液体混合装置控制的模拟（一）
本次液体混合装置控制设计用的是来自西门子公司的S7-300可编程控制器。西门子公司的SIMATIC S7-300系列属于中小型PLC，可用来代替继电器的简单控制场合，也可用于负载的自动化控制系统。在液体混合装置控制的模拟这个课设主题上，它结构上合理，安装方便，功能相当，满足相应时间和对联网通信功能等要求。
3.2 用户存储器容量的估计
通常，一条逻辑指令占存储器一个字，计时、计数、移位以及算术运算、数据传送等指令占存储器两个字。在选择存储容量时，一般可按实际需要的25%~30%考虑余量。根据存储器的总字节数再加上10%~25%的备用量即可估算出所需存储容量。
3.3 I/O点数的估算
I/O是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数的确定以系统实际的输入/输出数为基础确定。在确切I/O点数时，应留有适当余量。目前PLC的I/O点价格还较高，平均每点为100~120人民币。如果备用的I/O点的数量太多，就会使成本增加。因此，通常在选择I/O点数时可按实际需要的10%~15考虑余量。
3.4 电源模块选择
一般只需考虑输出电流。电源模块的额定输出电流必须大于处理器模块、I/O模块、专用模块等消耗电流的总和。以下步骤为选择电源的一般步骤： （1）确定电源的输入电压。
（2）将框架中每块I/O模块所需的总背板电流相加，计算出I/O模块所需的总背板电流值。
（3）I/O模块所需的总背板电流值再加上以下各电流：框架中带有处理器时，则加上处理器的最大电流值；当框架中带有远程适配器模块或扩展本地I/O适配器模块时，应加上适配器模块或扩展本地I/O适配器模块的最大电流值。 （4） 如果框架中流油 空槽用作将来扩展时，则做一下处理：列出将来要扩展的I/O模块所需的背板电流；将所有扩展的I/O模块的总背板电流值与步骤（3）中计算得出的总背板电流值相加。
（5） 在框架中是否有用于电源的空槽，若没有，将电源装到框架的外面。 （6） 根据确定好的输入电压要求和所需的总背板电流值，从用户手册中选择合适的电源模块。
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液体混合装置控制的模拟（一）
3.5 I/O分配表
表1 I/O分配表 变量名 SB1启动按钮 SB2停止按钮 SA1工作流程1选择开关 SA2工作流程2选择开关 SL1液面传感器SL1 SL2液面传感器SL2 SL3液面传感器SL3 YV1液体A阀门 YV2液体B阀门 YV3混合液体阀门 YKM搅匀电机M 变量符号 I0.0 I0.1 I0.7 I1.0 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0 3.6电气原理图设计(见附录)
4. PLC控制系统程序设计
4.1 状态分配表
工序名称 启动 进液体 进液体 搅匀 计数 放液体 放液体 进液体 进液体 搅匀 放液体 放液体 号 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M0.7 M1.0 M1.1 M1.2 M1.3 状态器地址功 能 初始 液体B阀门关闭，液体A阀门打开5s 液体A阀门关闭，液体B阀门打开5s 液体A阀门关闭液体B阀门关闭，搅匀电机M运行3s 回到第一步循环工作三次计数 混合液体阀门打开 混合液体阀门打开延时2s 液体A阀门关闭，液体B阀门打开 液体A阀门打开，液体B阀门打开 液体A、B阀门关闭, 搅匀电机M运行10s 放出混合液体的阀门打开 混合液体阀门打开2s 6
液体混合装置控制的模拟（一）
进液体 进液体 搅匀 放液体 放液体 计数 M1.4 M1.5 M1.6 M1.7 M2.0 M2.1 液体A阀门、液体B阀门依次打开3s 液体A阀门、液体B阀门依次打开5s 液体A、B阀门关闭, 搅匀电机M运行10s 放出混合液体的阀门打开 混合液体阀门打开延时2s 循环工作3次计数 4.2 液体混合装置控制程序顺序功能图设计
液体混合装置控制程序流程图
4.3 控制程序设计思路
程序的组成
液体混合装置控制程序的组成情况如图所示。
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液体混合装置控制的模拟（一）
●初始程序 ● 主体程序 ● 工作模式一 ● 工作模式二 ● 工作模式三 液体混合装置控制程序的组成
5．系统调试及结果分析
5.1 系统调试及解决的问题
程序调试时在工作流程三中液面到达STL2时，未满足液体A阀门、液体B阀门依次打开5S的控制要求。
检查后发现，SL2与ST1在程序中的位置设置错误，改正后系统正常运行。
5.1.1系统梯形图 OB100 初始程序
液体混合装置控制初始化程序梯形图
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液体混合装置控制的模拟（一）
在OB100暖启动中，将各个状态复位，将M0.0和M5.0置位。M0.0为开始运行程序做好准备，M5.0则是为了在主程序中能够将开始运行前将混合液阀门打开5秒，将容器放空。
OB1 主程序
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