1 設計要求
某生產過程原先由于采用傳統的繼電器控制,接線復雜、體積較大、比較笨重、自動化程度不很高、功能不很完善、可靠性也不很高,所以要求改用可編程控制器進行控制。
改進后其生產過程控制流程示意圖見圖1。圖中罐A、罐B的容量相等且為罐C、罐D容量的一半。要求將溶液A和溶液B分別由泵1和泵2加到罐A和罐B 中,罐B滿后將溶液B加熱到60℃,然后用泵3和泵4把罐A和罐B中的溶液全部加入到罐C中以1比1的比例混合,罐C裝滿后要繼續攪拌60秒進行充分的化學反應,然后由泵5把罐C中的成品全部經由過濾器送到成品罐D中,罐D裝滿后開啟泵6把整罐成品全部抽走。接著開始新一周期的循環。
2 對設計任務的分析
2.1先確定PLC所需的I/O個數
根據前述要求可知PC需要以下一些輸出端:分別控制6個泵的6個輸出端、1個控制加熱器的輸出端、1個控制攪拌器的輸出端,總共需要8個輸出端。
PC所需要的輸入信號端有:1個能檢測是否已加熱到60℃的溫度傳感器,圖4中的TE代表溫度(Temperature)傳感器,每個罐是否已滿、已空也需要傳感器,圖4中的AF、BF、CF、DF分別為四個罐的已滿(Full)傳感器,AE、BE、CE、DE分別是4個罐的已空(Empty)傳感器,這樣一共需要9個輸入端。經分析可知,在控制過程中,罐D已滿傳感器DF可以用罐C已空傳感器CE代替,因此可以省掉傳感器DF,這樣只需8個輸入端即可。
所以要選用輸入點個的數≥8、輸出點個數≥8的PLC。
2.2 用戶程序儲器容量的選擇 由以上分析可知,本系統不需模擬量變換及存儲,只需要16個開關量控制,因此可按以下公式估算:
存儲器字數≥開關量I/O總數*8=16*8=148
3 PLC型號的選擇
根據以上分析,要選擇輸入點個數≥8,輸出點個數≥8,存儲器字數≥148的PLC。對PLC的掃描速度及其它方面無特殊要求。我們選用的型號為歐姆龍公司(OMRON)的C20P。C20P可編程控制器的主機(基本單元)有12個輸入點(0000~0011)、8個輸出點(0500~0507)、編程容量為1194個地址、定時器/計數器48個(TIM00~TIM47),另外還有輔助繼電器等。可直接驅動電動機,也可以通過繼電器或接觸器控制功率很大的負載。
4I/O接點的分配及PLC接線圖
5 梯形圖程序的設計
表2給出了實際狀態及傳感器與編程元件的對應關系,分析梯形圖時可供對照。圖3是對各部件控制的流程圖,圖4是梯形圖程序。
參 考 文 獻
[1] 路林吉,王堅,江龍康 .可編程控制器原理及應用[M],北京:清華大學出版社,2002年
[2]王衛星編著.可編程控制器原理及應用[M],北京:中國水利水電出版社 2002年
[3]OMRON C20 Programmable Controller USER"S MANUAL