摘
组课题液体动混合装置模拟控制实现液体混合装置动添加液体动混合等动控制功设计梯形图设计中量运计时器序控制继电器指令完成PLC程序设计基础结合关外围设备形成易工业控制系统整体易扩展功原设计监控系统采PLC控制核心具备动混合两种液体功 传感器检测储藏罐中液面高度序加入AB两种液体搅拌40s放出混合液体程监控采MCGS组态软件国研发组态软件适品牌PLC
课程设计中进行设备基机构图混合装置控制模拟实验面板图PLC选型外部硬件接线图绘制实现功图进GX_DeveloperGXSimulator中仿真调试输出应指令表MCGS中设计监控机界面储藏罐传感器电磁阀流动块属性设置时绘制历史报表PLC中程序步MCGS中进行仿真调试实现界面实时监控历史数曲线实时监测
关键词： 液体动混合编程控制器PLCMCGS组态软件
Abstract
This topic is for liquid automatically mixing device simulation controlthe fulfilling liquid mixing device automatically add liquidautomatic mixing automatic control functionIn this design ladder diagram design is application of a timer and sequence control relay instructions to finish On the basis of the PLC program design combined with related peripheral devices formed an easy to industrial control of the whole systemeasy to expand its function in the principle of design The monitor system adopts PLC as control core with automatic mixing two liquids function by the tanks sensor test highly liquid surface in order to join A and B two liquids stirring 3min after release mixture liquid Process monitoring we use is MCGS softwarethis is our country selfdeveloped configuration softwareapplicable to the brand of PLC
In the course design of main equipment of the basic organization chart is mixing device control simulation experiments of panel figurePLC selectionexternal hardware hookup and mapping to achieve the functional diagramand in the GX_Developer GX With weathering steel during commissioningoutput of simulation corresponding instruction formIn the MCGS in design humanmachine interfacefor monitoring and tanks sensor and solenoid and flow pieces of attribute to setwhile drawing history statements and will last a program in a PLC synchronization to MCGSdebugging realize simulationrealtime monitoring of the interface and the history data and curve of realtime monitoring
Keywords liquid automatically mixingPLC programmable controllerMCGS
目 录
前 言 5
1 PLC液体混合机PLC控制 6
11 PLC定义 6
12 PLC发展历程 7
13 PLCMCGS通讯求 8
14 MCGS运行环境 9
2基FX2N液体混合实际控制系统设计 9
21 选择PLC型号 9
22 IO分配表 10
23 外部接线图控制求 10
3工作程分析 12
31 工作程分析 12
32 详细程分析 13
4软件设计 15
41 手动部分软件设计 15
42动部分软件设计 17
43 指令表 19
5基MCGS虚拟混合液位控制系统设计 20
51组建系统工程 20
52液体动混合画面中构件属性设置 21
6 MCGSPLC通讯工程模拟 23
61制作动画显示画面 23
62脚程序编写 24
63建立设备构件 25
64程序载整体运行综合测试 26
7结束语 27
致 谢 28
参考文献 28
附录 29
前 言
天生活环境工作环境越越称编程控制器电脑服务编程控制器应非常广泛工业控制尖端武器通信设备信息处理家电器等测控制领域发挥着举足轻重作PLC种专门工业环境应设计数字运算操作电子装置采编制程序存储器部存储执行逻辑运算序运算计时计数算术运算等操作指令通数字式模拟式输入输出控制种类型机械生产程
作机械电子专业学生必须掌握编程控制器方面知识次课程设计中选择基MCGSPLC液体混合监控系统外选择MCGS应嵌入式计算机监控系统组态软件嵌入版包括组态环境运行环境两部分组态环境够基Microsoft种32位Windows台运行运行环境实时务嵌入式操作系统WindowsCE中运行适应应系统功性成体积功耗等综合性严格求专计算机系统
通常新型工业动控制系统划分控制监控理三层次结构监控层硬件IPC软件采工业组态软件实现完成现场数采集实时历史数处理报警安全机制流程控制动画显示趋势曲线报表输出企业监控网络等功控制层编程控制器(PLC)PLC适合工业现场求性高抗干扰力强发展非常迅速工业动化装置
现阶段工业控制中更想界面友检测台目前研究阶段 PLC组态软件联合应组成目前较流行监控系统利现计算机资源计算机通组态软件工作界面功仿真现场控制象进行PLC虚拟控制实际意义
1 PLC液体混合机PLC控制
11 PLC定义
60 年代汽车生产流水线动控制系统基继电器控制装置构成时汽车次改型直接导致继电器控制装置重新设计安装着生产发展汽车型号更新周期愈愈短样继电器控制装置需常重新设计安装十分费时费工费料甚阻碍更新周期缩短改变现状美国通汽车公司1969 年公开招标求新控制装置取代继电器控制装置编程逻辑控制器（PLC图11）产生正应时生产求
图11 PLC外部整体结构
PLC种专门工业环境应设计数字运算操作电子装置采编制程序存储器部存储执行逻辑运算序运算计时计数算术运算等操作指令通数字式模拟式输入输出控制种类型机械生产程PLC关外围设备应该易工业控制系统形成整体易扩展功原设计
12 PLC发展历程
1969 年美国数字设备公司（DEC） 研制出第台PLC美国通汽车动装配线试获成功种新型工业控制装置简单易懂操作方便性高通灵活体积寿命长等系列优点快美国工业领域推广应1971 年已成功应食品饮料冶金造纸等工业
PLC时提高功柔性度应迅速增长普许离散零件制造工业领域扩展批量生产连续生产程关工业领域着CIMS(计算机集成制造系统)发展PLC前应工厂通信网络柔性制造系统工业机器型分散型控制系统中智控制器计算机系统起成计算机综合控制系统中重组成部分特单元级工作站级
新型工业控制装置出现受世界国家高度重视1971日美国引进项新技术快研制出日第台PLC1973年西欧国家研制出第台PLC国1974 年开始研制1977年开始工业应
国编程控制器引进应研制生产伴着改革开放开始初引进设备中量编程控制器接种企业生产设备产品中断扩PLC应目前国已生产中型编程控制器海东屋电气限公司生产CF系列杭州机床电器厂生产DKKD系列连组合机床研究生产S系列苏州电子计算机厂生产YZ系列等种产品已具备定规模工业产品中获应外锡华光公司海乡岛公司等中外合资企业国较著名PLC生产厂家预期着国现代化进程深入PLC国更广阔应天
13 PLCMCGS通讯求
基MCGS嵌入组态软件容量速度快成低真正嵌入稳定性高功强通讯方便操作简便支持种设备助建造完整解决方案特点选择PLC进行通讯连接
MCGS般通位机串行口PLC编程口建立物理通讯连接达操作PLC目MCGS组态软件设置方面需先进行设备组态设备组态方法先调MCGS串口通讯父设备构件找三菱FX232子设备构件挂接串口父设备串口父设备需开属性窗口基属性中设置设备名称初始工作状态采样周期串口端口号通讯波特率数位位数停位位数数校验方式等三菱FX232子设备先开属性窗口设置基属性中设备名称初始工作状态采集周期（父设备）然根MCGSＦＸ系列PLC间两种通讯方式进行面设置：果MCGS提供readwrite设备命令直接访问PLC需进步设置果通MCGS循环采样方式动周期性访问PLC必须设备增加通道建立通道连接PLC中相关继电器（XYM）寄存器(D)MCGS实时数库中变量建立应关系确定操作方式（读写读写）
MCGS嵌入版系统PLC联系媒介设备窗口专门放置类型功设备构件实现外部设备操作控制设备窗口通设备构件外部设备数采集进送入实时数库实时数库中数输出外部设备应系统设备窗口运行时系统动开设备窗口理调度设备构件正常工作台独立运行注意户说设备窗口运行时见
14 MCGS运行环境
MCGS实时性强良行处理性MCGS嵌入版真正32位系统充分利32位WindowsCE操作台务优先级分时操作功线程单位工程作业中实时性强关键务实时性强非关键务进行分时行处理嵌入式PC机广泛应工程测控领域成例MCGS嵌入版处理数采集设备驱动异常处理等关键务时机运行周期时间插空进行象印数类非关键性工作实现行处理
MCGS嵌入版组态环境运行具备良机界面Windows操作系统具备北京昆仑通态公司已推出通版组态软件网络版组态软件相组态环境界面效帮助户建造嵌入式设备现场监控工作站企业生产监控信息网完整解决方案助户开发项目三层次滑迁移
MCGS嵌入式体系结构分组态环境模拟运行环境运行环境三部分
组态环境模拟运行环境相套完整工具软件PC机运行户根实际需裁减中容帮助户设计构造组态工程进行功测试
运行环境独立运行系统组态工程中户指定方式进行种处理完成户组态设计目标功运行环境身没意义必须组态工程起作整体构成户应系统旦组态工作完成组态工程通串口太网载位机运行环境中组态工程离开组态环境独立运行位机实现控制系统性实时性确定性安全性
2基FX2N液体混合实际控制系统设计
21 选择PLC型号
设计选三菱公司FX2N32MRPLC种整体式结构型PLC指令丰富功强性高适应性结构紧凑便扩展性价高种特殊功模块功扩展板实现轴定位控制设计中PLC模块IO总数32点中输入点12点输出点12点带8特殊扩展单元户程序存储器容量16K字置高速计数器具PID控制器功通通信扩展板特殊适配器实现种通信数链接例CCLinkASiRS232CRS422(实现MCGS虚拟机通讯连接)NN链接行链接计算机链接IO链接等
22 IO分配表
完成该控制务需7输入点5输出点具体分配表21示
表21 输入输出址分配表
输入点
输出点
址
作
址
作
X0
启动钮SB1
Y0
液体A电磁阀Y0
X1
停止钮SB2
Y1
液体B电磁阀Y1
X2
液面传感器SL1
X3
液面传感器SL2
Y2
混合液体电磁阀Y2
X4
液面传感器SL3
Y3
搅拌电动机接触器KM
X5
手动部分
X6
动部分
Y4
保温控制
23 外部接线图控制求
231 机械装置图
液体混合控制装置图1112示中阀A阀B阀C电磁阀线圈通电时开SL1SL2SL3中液位传感器溶液淹没时ON达水位控制阀体开关样实现流入反应罐液体序流量控制求图2122示
图21 搅拌机立体示意图 图22 操作面板
图23液体混合装置结构图
232工艺流程
图13PLC外部接线图考虑手动控制部分(SB3～SB6分代表ABC阀电机控制钮)Y0Y1Y2ABC阀控制线圈KM控制搅拌电机接触器线圈紧急停止钮负载电源钮KM交流电220V组成输出电源回路图24
图24 PLC液体控制系统外部接线图
3工作程分析
31 工作程分析
操作工艺流程启动钮SB1开A阀液体A流入反应罐中限位传感器SL2淹没变ON时阀A关闭阀B开限位传感器SL1淹没变ON时阀B关闭电机M开始运行搅动液体40S停止搅动保温10S阀C开放出混合液体液面降限位传感器S3变OFF时开始定时5S容器已放空关闭阀C已SB2停机未停止钮SB2开A阀开始次循环图31示
图31 工艺基流程图
32详细程分析
1）启动操作
启动钮SB1X0常开触点闭合Y3T2时电通Y3常开触点锁Y3常开触点闭合Y3接通排放剩余混合液体T10延时5sY3断电关闭混合液体阀门时液体A电磁阀Y0开液体A流入容器
2）液面升SL2
液面升SL2时SL2触点接通Y1接通X3置位常闭触点开Y0断电Y0控制电磁阀关闭液体A停止流入时Y1常开触点接通控制输出电磁阀接通液体B电磁阀Y2开液体B流入
3）液面升SL1
液面升SL1时SL1触点接通X2接通Y2置位常闭开输出端断开Y2控制电磁阀关闭液体B停止注入时KMT0接通搅拌电动机开始工作
4）搅匀放混合液
搅拌电机工作时T0计时40sKM断开搅拌电机停止工作时T1触点控制热电偶接通保温10s混合液电磁阀Y3开开始放混合液体
5）液面降SL3
液面传感器SL3（X4）接通变断开时Y3置位常开触点接通T2开始工作5s混合液体放完T2常开触点闭合复位部继电器MY3断开控制电磁阀Y3关闭时T2常开X0电Y0接通Y0开液体A流入开始进入循环
6）停止操作
停止钮SB2X1接通常闭触点断开切断循环信号前操作处理完毕X1接通停止操作
操作结束进行判断停止钮PLC程序返回初始状态果想次激活需提供PLC电脉M8002PLC执行完工作程期间没停止钮PLC返回程序动运行循环点进行次操作
位机PC机作编程编程软件三菱综合FA软件MELSOFT系列GXDeveloper梯形图计算机中编载PLC中
4软件设计
41 手动部分软件设计
满足生产需课程设计PLC求控制端需添加手动控制部分硬件设计中添加手动控制输入单元
手动设计部分样行分配中X0控制PLC启动X1控制PLC停止操作动程序致动切换手动状态中输入输出节点应操作功发生变化：X2控制电磁阀1启停X2—控制电磁阀2启停X3控制出水阀启停
根序控制求手动开关开PLC进入手动控制程序程序中求传感器部分提前预知进行效时间判断传感器部分安装时间延迟允许误差
课程设计中考虑输入输出节点问题设计中重复动程序中输入节点PLC应程序设计允许
PLC电调程序中已设置程序原点条件初始脉M8002进入选择状态CALLP0调指令进入手动程序P1设置动程序部分手动程序结束RET返回初始状态图41手动控制面板
图41 手动部分控制
面手动程序设计：
42动部分软件设计
43 指令表
5基MCGS虚拟混合液位控制系统设计
PLC虚拟控制系统框图图3示该方案结构简单PC机作位机运行MCGS组态软件显示控制台PLC作现场控制器运行控制程序(梯形图)PC机PLC通RS232RS422通信转换器(专编程电缆)进行通信MCGS通设备驱动程序方PLC进行信息交互方法步骤图51示
图51 PLC虚拟控制框图
51组建系统工程
MCGS组态软件安装计算机中双击桌面组态环境图标进入MCGS组态环境单击户窗口|新建窗口户窗口中新建窗口0选中单击窗口属性钮进入窗口属性设置界面图52
图52 户窗口属性设置
然进行工程创建组建系统工程图53
图53 组态工程
52液体动混合画面中构件属性设置
液体动混合动作程：开始排放混合液体阀门开延时5s动关闭防止混合罐残留混合液体时A液体阀门开注入A液体液面升SL2时关闭A液体阀门时B液体阀门开注入B液体液面升SL3时关闭B液体阀门开始定时搅拌搅拌40s停止停止搅拌动混合液体时进行保温时间设定10s然开出水阀排放混合液体混合液体液面降SL3时开始计时10s关闭排放阀门重复述程停止钮循环结束停止根PLC控制系统IO表液体动混合画面中相关构件进行属性设置
定义数变量实时数库中定义图54示液体动混合画面中出需定义数变量：控制A液体阀门相应流动块控制B液体阀门相应流动块排放混合液体阀门相应流动块加热搅拌指示三液位检测开关指示
图54 阀体罐传感器数定义
进步想操作流动块进行设置定义动画连接：
图55 流动块流动属性设置
理设置反应罐传感器阀体动画属性：图56
图56 电磁阀开关属性设置
6 MCGSPLC通讯工程模拟
61制作动画显示画面
组态工作台界面中鼠标单击设备窗口选项出现设备窗口图标双击进入设备组态窗口窗口中通设备工具箱完成设备组态
设备组态完成双击通串口父设备0进入通串口设备属性编辑话框根设备通讯求连接情况完成话框中相关参数设置具体设置图61示确认键完成设置返回设备组态窗口双击设备0—[三菱—FX2NCPU]进入设备属性设置话框窗口中基属性通道连接设备调试数处理选项卡液体动混合控制中涉数处理余三项设置图示设备调试选项卡中果通讯状态标志栏中显示0表示通讯正常显示1表示通讯正常
图61通串口父设备属性编辑窗口
述工程立项基础设置图形动画属性实时数库中定义变量连接关系作动画驱动源图62
图62 动画属性数库链接
62脚程序编写
根工艺流程组态工程界面设置通脚程序运行策略中循环策略仿真液体混合程
IFM0<4THEN
IF开关1AND液位<4THEN
液位液位+012
IF液位>2THEN
传感器21
ENDIF
IF液位>316THEN
传感器31
ENDIF
M0液位
ENDIF
ELSE
IF开关1THEN
传感器20
MM+1
IF电动机10THEN
液位液位2012
IF液位<4THEN
传感器30
ENDIF
IF液位<1THEN
传感器41
ENDIF
IF液位<011THEN
M0
M00
传感器40
ENDIF
ENDIF
ENDIF
ENDIF
63建立设备构件
连接设备通道确定数变量处理方式完成设备属性设置MCGS设备窗口中添加串口通讯父设备子设备三菱FX2N32MR父设备子设备设置属性串口端口号通讯波特率数位位数停止位位数数较验方式参数均致PLC位机通信时属性设置参数致采RS2232标准传输速率固定9600bps奇偶校验位采偶校验设备属性通道连接中电磁阀1～3读Y0～Y2应电动机1读Y3应传感器2～4写M3～M5应开关写M10应(传感器作PLC输入信号应该X相应PLCX通PLC输入端子进行控制)图63示
图63 MCGSPLC参数设定
64程序载整体运行综合测试
调试程序产生模拟数检查动画显示控制流程否正确模拟设备组成控制系统进行模拟调试进入运行环境实验规定控制流程出现相应动画效果接PLC进行连机调试MCGS模拟运行界面应PLC输出运行状态致通实现位机位机PLC直接控制
图64 工程载模拟画面
工程终效果图65
图65 MCGS终搭建模拟画面演示
7结束语
基MCGSPLC虚拟控制系统充分利计算机软件功利庞标准图形库完备绘图工具集丰富媒体支持调制造出种现场设备仪表快速开发出漂亮生动工程画面PLC运行相配合真实现现场运行程视性
通次PLC课程设计更加深刻理解课知识熟悉掌握PLC基指令掌握PLCIO分配程序调试等编写程序首先必须IO分配表写弄清楚信号作输入信号作输出该什继电器什情况定时器计数器 通调试找出问题相应修改程序编程程中难免会足处通调试修改程序更实现相应功
次设计提高动手动脑力更体会理实践相结合重性次专业知识专业技分析解决问题全面系统锻炼PLC基原理编程设计思路技巧掌握方面前迈步相信会毕业设计起帮助作外先前组态软件解次想写文时候解MCGS款软件功已强想机会话会继续深入解款软件记住样东西学时刻值学东西
致 谢
次课程设计中感谢老师指导次答疑时老师总指出足处完善做课程设计外课程设计中学会更老师学交流样太懂知识熟悉程中会发现许问题现学期课程设计—基MCGSPLC液体混合控制系统设计学先前没接触组态软件现熟练进行工程搭建操作更学里学知识进行次实战性综合应觉学期课程设计身四学生说学期毕业设计做准备觉应该更真正投入样毕业设计中会行相关题目设计文写作总次课程设计中学尝试着老师指导着事东西研究更学东西觉重
参考文献
[1] 李刚 MCGS组态软件液位控制系统中应[J] 编程控制器工厂动化20050285～90
[2] 高丽萍郑萍 基MCGSPLC虚拟控制系统研究[J] 西华学学报(然科学版) 20060194～96
[3] Muthucumaru Maheswaran Kevin J Webb Howard Jay Siegel MCGS A Modified Conjugate Gradient Squared Algorithm for Nonsymmetric Linear Systems [J] Kluwer Academic Publishers 200703 257～280
[4] 航校刘蕾黄书奎 基MCGS组态环境化水处理监控系统设计实现[J] 中国仪器仪表20051092～94
[5] 刘振宇 基MCGS组态软件开发水位控制系统研究[J] 山西农业学学报(然科学版) 20060183～87
[6] 李斌邹灿红 基MCGS水厂控制系统[J] 动化技术应200708106～107
附录
◆PLC液体混合控制梯形图
◆PLC液体混合外部接线图
◆PLC程控制流程图
◆MCGS组态工程搭建图
◆Proe建模图
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
组课题液体动混合装置模拟控制实现液体混合装置动添加液体动混合等动控制功设计梯形图设计中量运计时器序控制继电器指令完成PLC程序设计基础结合关外围设备形成易工业控制系统整体易扩展功原设计监控系统采PLC控制核心具备动混合两种液体功 传感器检测储藏罐中液面高度序加入AB两种液体搅拌40s放出混合液体程监控采MCGS组态软件国研发组态软件适品牌PLC
课程设计中进行设备基机构图混合装置控制模拟实验面板图PLC选型外部硬件接线图绘制实现功图进GX_DeveloperGXSimulator中仿真调试输出应指令表MCGS中设计监控机界面储藏罐传感器电磁阀流动块属性设置时绘制历史报表PLC中程序步MCGS中进行仿真调试实现界面实时监控历史数曲线实时监测
关键词： 液体动混合编程控制器PLCMCGS组态软件
Abstract
This topic is for liquid automatically mixing device simulation controlthe fulfilling liquid mixing device automatically add liquidautomatic mixing automatic control functionIn this design ladder diagram design is application of a timer and sequence control relay instructions to finish On the basis of the PLC program design combined with related peripheral devices formed an easy to industrial control of the whole systemeasy to expand its function in the principle of design The monitor system adopts PLC as control core with automatic mixing two liquids function by the tanks sensor test highly liquid surface in order to join A and B two liquids stirring 3min after release mixture liquid Process monitoring we use is MCGS softwarethis is our country selfdeveloped configuration softwareapplicable to the brand of PLC
In the course design of main equipment of the basic organization chart is mixing device control simulation experiments of panel figurePLC selectionexternal hardware hookup and mapping to achieve the functional diagramand in the GX_Developer GX With weathering steel during commissioningoutput of simulation corresponding instruction formIn the MCGS in design humanmachine interfacefor monitoring and tanks sensor and solenoid and flow pieces of attribute to setwhile drawing history statements and will last a program in a PLC synchronization to MCGSdebugging realize simulationrealtime monitoring of the interface and the history data and curve of realtime monitoring
Keywords liquid automatically mixingPLC programmable controllerMCGS
目 录
前 言 5
1 PLC液体混合机PLC控制 6
11 PLC定义 6
12 PLC发展历程 7
13 PLCMCGS通讯求 8
14 MCGS运行环境 9
2基FX2N液体混合实际控制系统设计 9
21 选择PLC型号 9
22 IO分配表 10
23 外部接线图控制求 10
3工作程分析 12
31 工作程分析 12
32 详细程分析 13
4软件设计 15
41 手动部分软件设计 15
42动部分软件设计 17
43 指令表 19
5基MCGS虚拟混合液位控制系统设计 20
51组建系统工程 20
52液体动混合画面中构件属性设置 21
6 MCGSPLC通讯工程模拟 23
61制作动画显示画面 23
62脚程序编写 24
63建立设备构件 25
64程序载整体运行综合测试 26
7结束语 27
致 谢 28
参考文献 28
附录 29
前 言
天生活环境工作环境越越称编程控制器电脑服务编程控制器应非常广泛工业控制尖端武器通信设备信息处理家电器等测控制领域发挥着举足轻重作PLC种专门工业环境应设计数字运算操作电子装置采编制程序存储器部存储执行逻辑运算序运算计时计数算术运算等操作指令通数字式模拟式输入输出控制种类型机械生产程
作机械电子专业学生必须掌握编程控制器方面知识次课程设计中选择基MCGSPLC液体混合监控系统外选择MCGS应嵌入式计算机监控系统组态软件嵌入版包括组态环境运行环境两部分组态环境够基Microsoft种32位Windows台运行运行环境实时务嵌入式操作系统WindowsCE中运行适应应系统功性成体积功耗等综合性严格求专计算机系统
通常新型工业动控制系统划分控制监控理三层次结构监控层硬件IPC软件采工业组态软件实现完成现场数采集实时历史数处理报警安全机制流程控制动画显示趋势曲线报表输出企业监控网络等功控制层编程控制器(PLC)PLC适合工业现场求性高抗干扰力强发展非常迅速工业动化装置
现阶段工业控制中更想界面友检测台目前研究阶段 PLC组态软件联合应组成目前较流行监控系统利现计算机资源计算机通组态软件工作界面功仿真现场控制象进行PLC虚拟控制实际意义
1 PLC液体混合机PLC控制
11 PLC定义
60 年代汽车生产流水线动控制系统基继电器控制装置构成时汽车次改型直接导致继电器控制装置重新设计安装着生产发展汽车型号更新周期愈愈短样继电器控制装置需常重新设计安装十分费时费工费料甚阻碍更新周期缩短改变现状美国通汽车公司1969 年公开招标求新控制装置取代继电器控制装置编程逻辑控制器（PLC图11）产生正应时生产求
图11 PLC外部整体结构
PLC种专门工业环境应设计数字运算操作电子装置采编制程序存储器部存储执行逻辑运算序运算计时计数算术运算等操作指令通数字式模拟式输入输出控制种类型机械生产程PLC关外围设备应该易工业控制系统形成整体易扩展功原设计
12 PLC发展历程
1969 年美国数字设备公司（DEC） 研制出第台PLC美国通汽车动装配线试获成功种新型工业控制装置简单易懂操作方便性高通灵活体积寿命长等系列优点快美国工业领域推广应1971 年已成功应食品饮料冶金造纸等工业
PLC时提高功柔性度应迅速增长普许离散零件制造工业领域扩展批量生产连续生产程关工业领域着CIMS(计算机集成制造系统)发展PLC前应工厂通信网络柔性制造系统工业机器型分散型控制系统中智控制器计算机系统起成计算机综合控制系统中重组成部分特单元级工作站级
新型工业控制装置出现受世界国家高度重视1971日美国引进项新技术快研制出日第台PLC1973年西欧国家研制出第台PLC国1974 年开始研制1977年开始工业应
国编程控制器引进应研制生产伴着改革开放开始初引进设备中量编程控制器接种企业生产设备产品中断扩PLC应目前国已生产中型编程控制器海东屋电气限公司生产CF系列杭州机床电器厂生产DKKD系列连组合机床研究生产S系列苏州电子计算机厂生产YZ系列等种产品已具备定规模工业产品中获应外锡华光公司海乡岛公司等中外合资企业国较著名PLC生产厂家预期着国现代化进程深入PLC国更广阔应天
13 PLCMCGS通讯求
基MCGS嵌入组态软件容量速度快成低真正嵌入稳定性高功强通讯方便操作简便支持种设备助建造完整解决方案特点选择PLC进行通讯连接
MCGS般通位机串行口PLC编程口建立物理通讯连接达操作PLC目MCGS组态软件设置方面需先进行设备组态设备组态方法先调MCGS串口通讯父设备构件找三菱FX232子设备构件挂接串口父设备串口父设备需开属性窗口基属性中设置设备名称初始工作状态采样周期串口端口号通讯波特率数位位数停位位数数校验方式等三菱FX232子设备先开属性窗口设置基属性中设备名称初始工作状态采集周期（父设备）然根MCGSＦＸ系列PLC间两种通讯方式进行面设置：果MCGS提供readwrite设备命令直接访问PLC需进步设置果通MCGS循环采样方式动周期性访问PLC必须设备增加通道建立通道连接PLC中相关继电器（XYM）寄存器(D)MCGS实时数库中变量建立应关系确定操作方式（读写读写）
MCGS嵌入版系统PLC联系媒介设备窗口专门放置类型功设备构件实现外部设备操作控制设备窗口通设备构件外部设备数采集进送入实时数库实时数库中数输出外部设备应系统设备窗口运行时系统动开设备窗口理调度设备构件正常工作台独立运行注意户说设备窗口运行时见
14 MCGS运行环境
MCGS实时性强良行处理性MCGS嵌入版真正32位系统充分利32位WindowsCE操作台务优先级分时操作功线程单位工程作业中实时性强关键务实时性强非关键务进行分时行处理嵌入式PC机广泛应工程测控领域成例MCGS嵌入版处理数采集设备驱动异常处理等关键务时机运行周期时间插空进行象印数类非关键性工作实现行处理
MCGS嵌入版组态环境运行具备良机界面Windows操作系统具备北京昆仑通态公司已推出通版组态软件网络版组态软件相组态环境界面效帮助户建造嵌入式设备现场监控工作站企业生产监控信息网完整解决方案助户开发项目三层次滑迁移
MCGS嵌入式体系结构分组态环境模拟运行环境运行环境三部分
组态环境模拟运行环境相套完整工具软件PC机运行户根实际需裁减中容帮助户设计构造组态工程进行功测试
运行环境独立运行系统组态工程中户指定方式进行种处理完成户组态设计目标功运行环境身没意义必须组态工程起作整体构成户应系统旦组态工作完成组态工程通串口太网载位机运行环境中组态工程离开组态环境独立运行位机实现控制系统性实时性确定性安全性
2基FX2N液体混合实际控制系统设计
21 选择PLC型号
设计选三菱公司FX2N32MRPLC种整体式结构型PLC指令丰富功强性高适应性结构紧凑便扩展性价高种特殊功模块功扩展板实现轴定位控制设计中PLC模块IO总数32点中输入点12点输出点12点带8特殊扩展单元户程序存储器容量16K字置高速计数器具PID控制器功通通信扩展板特殊适配器实现种通信数链接例CCLinkASiRS232CRS422(实现MCGS虚拟机通讯连接)NN链接行链接计算机链接IO链接等
22 IO分配表
完成该控制务需7输入点5输出点具体分配表21示
表21 输入输出址分配表
输入点
输出点
址
作
址
作
X0
启动钮SB1
Y0
液体A电磁阀Y0
X1
停止钮SB2
Y1
液体B电磁阀Y1
X2
液面传感器SL1
X3
液面传感器SL2
Y2
混合液体电磁阀Y2
X4
液面传感器SL3
Y3
搅拌电动机接触器KM
X5
手动部分
X6
动部分
Y4
保温控制
23 外部接线图控制求
231 机械装置图
液体混合控制装置图1112示中阀A阀B阀C电磁阀线圈通电时开SL1SL2SL3中液位传感器溶液淹没时ON达水位控制阀体开关样实现流入反应罐液体序流量控制求图2122示
图21 搅拌机立体示意图 图22 操作面板
图23液体混合装置结构图
232工艺流程
图13PLC外部接线图考虑手动控制部分(SB3～SB6分代表ABC阀电机控制钮)Y0Y1Y2ABC阀控制线圈KM控制搅拌电机接触器线圈紧急停止钮负载电源钮KM交流电220V组成输出电源回路图24
图24 PLC液体控制系统外部接线图
3工作程分析
31 工作程分析
操作工艺流程启动钮SB1开A阀液体A流入反应罐中限位传感器SL2淹没变ON时阀A关闭阀B开限位传感器SL1淹没变ON时阀B关闭电机M开始运行搅动液体40S停止搅动保温10S阀C开放出混合液体液面降限位传感器S3变OFF时开始定时5S容器已放空关闭阀C已SB2停机未停止钮SB2开A阀开始次循环图31示
图31 工艺基流程图
32详细程分析
1）启动操作
启动钮SB1X0常开触点闭合Y3T2时电通Y3常开触点锁Y3常开触点闭合Y3接通排放剩余混合液体T10延时5sY3断电关闭混合液体阀门时液体A电磁阀Y0开液体A流入容器
2）液面升SL2
液面升SL2时SL2触点接通Y1接通X3置位常闭触点开Y0断电Y0控制电磁阀关闭液体A停止流入时Y1常开触点接通控制输出电磁阀接通液体B电磁阀Y2开液体B流入
3）液面升SL1
液面升SL1时SL1触点接通X2接通Y2置位常闭开输出端断开Y2控制电磁阀关闭液体B停止注入时KMT0接通搅拌电动机开始工作
4）搅匀放混合液
搅拌电机工作时T0计时40sKM断开搅拌电机停止工作时T1触点控制热电偶接通保温10s混合液电磁阀Y3开开始放混合液体
5）液面降SL3
液面传感器SL3（X4）接通变断开时Y3置位常开触点接通T2开始工作5s混合液体放完T2常开触点闭合复位部继电器MY3断开控制电磁阀Y3关闭时T2常开X0电Y0接通Y0开液体A流入开始进入循环
6）停止操作
停止钮SB2X1接通常闭触点断开切断循环信号前操作处理完毕X1接通停止操作
操作结束进行判断停止钮PLC程序返回初始状态果想次激活需提供PLC电脉M8002PLC执行完工作程期间没停止钮PLC返回程序动运行循环点进行次操作
位机PC机作编程编程软件三菱综合FA软件MELSOFT系列GXDeveloper梯形图计算机中编载PLC中
4软件设计
41 手动部分软件设计
满足生产需课程设计PLC求控制端需添加手动控制部分硬件设计中添加手动控制输入单元
手动设计部分样行分配中X0控制PLC启动X1控制PLC停止操作动程序致动切换手动状态中输入输出节点应操作功发生变化：X2控制电磁阀1启停X2—控制电磁阀2启停X3控制出水阀启停
根序控制求手动开关开PLC进入手动控制程序程序中求传感器部分提前预知进行效时间判断传感器部分安装时间延迟允许误差
课程设计中考虑输入输出节点问题设计中重复动程序中输入节点PLC应程序设计允许
PLC电调程序中已设置程序原点条件初始脉M8002进入选择状态CALLP0调指令进入手动程序P1设置动程序部分手动程序结束RET返回初始状态图41手动控制面板
图41 手动部分控制
面手动程序设计：
42动部分软件设计
43 指令表
5基MCGS虚拟混合液位控制系统设计
PLC虚拟控制系统框图图3示该方案结构简单PC机作位机运行MCGS组态软件显示控制台PLC作现场控制器运行控制程序(梯形图)PC机PLC通RS232RS422通信转换器(专编程电缆)进行通信MCGS通设备驱动程序方PLC进行信息交互方法步骤图51示
图51 PLC虚拟控制框图
51组建系统工程
MCGS组态软件安装计算机中双击桌面组态环境图标进入MCGS组态环境单击户窗口|新建窗口户窗口中新建窗口0选中单击窗口属性钮进入窗口属性设置界面图52
图52 户窗口属性设置
然进行工程创建组建系统工程图53
图53 组态工程
52液体动混合画面中构件属性设置
液体动混合动作程：开始排放混合液体阀门开延时5s动关闭防止混合罐残留混合液体时A液体阀门开注入A液体液面升SL2时关闭A液体阀门时B液体阀门开注入B液体液面升SL3时关闭B液体阀门开始定时搅拌搅拌40s停止停止搅拌动混合液体时进行保温时间设定10s然开出水阀排放混合液体混合液体液面降SL3时开始计时10s关闭排放阀门重复述程停止钮循环结束停止根PLC控制系统IO表液体动混合画面中相关构件进行属性设置
定义数变量实时数库中定义图54示液体动混合画面中出需定义数变量：控制A液体阀门相应流动块控制B液体阀门相应流动块排放混合液体阀门相应流动块加热搅拌指示三液位检测开关指示
图54 阀体罐传感器数定义
进步想操作流动块进行设置定义动画连接：
图55 流动块流动属性设置
理设置反应罐传感器阀体动画属性：图56
图56 电磁阀开关属性设置
6 MCGSPLC通讯工程模拟
61制作动画显示画面
组态工作台界面中鼠标单击设备窗口选项出现设备窗口图标双击进入设备组态窗口窗口中通设备工具箱完成设备组态
设备组态完成双击通串口父设备0进入通串口设备属性编辑话框根设备通讯求连接情况完成话框中相关参数设置具体设置图61示确认键完成设置返回设备组态窗口双击设备0—[三菱—FX2NCPU]进入设备属性设置话框窗口中基属性通道连接设备调试数处理选项卡液体动混合控制中涉数处理余三项设置图示设备调试选项卡中果通讯状态标志栏中显示0表示通讯正常显示1表示通讯正常
图61通串口父设备属性编辑窗口
述工程立项基础设置图形动画属性实时数库中定义变量连接关系作动画驱动源图62
图62 动画属性数库链接
62脚程序编写
根工艺流程组态工程界面设置通脚程序运行策略中循环策略仿真液体混合程
IFM0<4THEN
IF开关1AND液位<4THEN
液位液位+012
IF液位>2THEN
传感器21
ENDIF
IF液位>316THEN
传感器31
ENDIF
M0液位
ENDIF
ELSE
IF开关1THEN
传感器20
MM+1
IF电动机10THEN
液位液位2012
IF液位<4THEN
传感器30
ENDIF
IF液位<1THEN
传感器41
ENDIF
IF液位<011THEN
M0
M00
传感器40
ENDIF
ENDIF
ENDIF
ENDIF
63建立设备构件
连接设备通道确定数变量处理方式完成设备属性设置MCGS设备窗口中添加串口通讯父设备子设备三菱FX2N32MR父设备子设备设置属性串口端口号通讯波特率数位位数停止位位数数较验方式参数均致PLC位机通信时属性设置参数致采RS2232标准传输速率固定9600bps奇偶校验位采偶校验设备属性通道连接中电磁阀1～3读Y0～Y2应电动机1读Y3应传感器2～4写M3～M5应开关写M10应(传感器作PLC输入信号应该X相应PLCX通PLC输入端子进行控制)图63示
图63 MCGSPLC参数设定
64程序载整体运行综合测试
调试程序产生模拟数检查动画显示控制流程否正确模拟设备组成控制系统进行模拟调试进入运行环境实验规定控制流程出现相应动画效果接PLC进行连机调试MCGS模拟运行界面应PLC输出运行状态致通实现位机位机PLC直接控制
图64 工程载模拟画面
工程终效果图65
图65 MCGS终搭建模拟画面演示
7结束语
基MCGSPLC虚拟控制系统充分利计算机软件功利庞标准图形库完备绘图工具集丰富媒体支持调制造出种现场设备仪表快速开发出漂亮生动工程画面PLC运行相配合真实现现场运行程视性
通次PLC课程设计更加深刻理解课知识熟悉掌握PLC基指令掌握PLCIO分配程序调试等编写程序首先必须IO分配表写弄清楚信号作输入信号作输出该什继电器什情况定时器计数器 通调试找出问题相应修改程序编程程中难免会足处通调试修改程序更实现相应功
次设计提高动手动脑力更体会理实践相结合重性次专业知识专业技分析解决问题全面系统锻炼PLC基原理编程设计思路技巧掌握方面前迈步相信会毕业设计起帮助作外先前组态软件解次想写文时候解MCGS款软件功已强想机会话会继续深入解款软件记住样东西学时刻值学东西
致 谢
次课程设计中感谢老师指导次答疑时老师总指出足处完善做课程设计外课程设计中学会更老师学交流样太懂知识熟悉程中会发现许问题现学期课程设计—基MCGSPLC液体混合控制系统设计学先前没接触组态软件现熟练进行工程搭建操作更学里学知识进行次实战性综合应觉学期课程设计身四学生说学期毕业设计做准备觉应该更真正投入样毕业设计中会行相关题目设计文写作总次课程设计中学尝试着老师指导着事东西研究更学东西觉重
参考文献
[1] 李刚 MCGS组态软件液位控制系统中应[J] 编程控制器工厂动化20050285～90
[2] 高丽萍郑萍 基MCGSPLC虚拟控制系统研究[J] 西华学学报(然科学版) 20060194～96
[3] Muthucumaru Maheswaran Kevin J Webb Howard Jay Siegel MCGS A Modified Conjugate Gradient Squared Algorithm for Nonsymmetric Linear Systems [J] Kluwer Academic Publishers 200703 257～280
[4] 航校刘蕾黄书奎 基MCGS组态环境化水处理监控系统设计实现[J] 中国仪器仪表20051092～94
[5] 刘振宇 基MCGS组态软件开发水位控制系统研究[J] 山西农业学学报(然科学版) 20060183～87
[6] 李斌邹灿红 基MCGS水厂控制系统[J] 动化技术应200708106～107
附录
◆PLC液体混合控制梯形图
◆PLC液体混合外部接线图
◆PLC程控制流程图
◆MCGS组态工程搭建图
◆Proe建模图
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档