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液体混合装置控制的模拟 一、 实验目的 熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。 二、液体混合装置控制的模拟实验面板图：图6-9-1所示 液体混合装置控制面板 上图下框中的V1、V2、V3、M分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按钮SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.1；液面传感器SL1、SL2、SL3分别接主机的输入点I0.2、I0.3、I0.4。上图中，液面传感器利用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅动电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。 三、控制要求 由实验面板图可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机，控制要求如下： 初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。 启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作： 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。 四、编制梯形图并写出程序 参考程序 表6-9-1所示 步序 指 令 步序 指 令 0 LD I0.0 17 LD M10.0 1 EU 18 S M20.0, 1 2 = M10.0 启动脉冲 19 LD M20.0 3 LD I0.1 20 A T38 4 EU 21 O M10.0 5 = M10.1 停止脉冲 22 S Q0.0, 1 液体A阀打开 6 LD I0.2 23 LD M10.3 7 EU 24 S Q0.1, 1 液体B阀打开 8 = M10.2 25 LD M10.3 9 LD I0.3 26 O M10.1 10 EU 27 R Q0.0, 1 液体A阀关闭 11 = M10.3 28 LD M10.2 12 LDN I0.4 29 S Q0.3, 1 搅动电机工作 13 AN M11.1 30 LD M10.2 14 = M11.0 31 O M10.1 15 LDN I0.4 32 R Q0.1, 1 液体B阀关闭 16 = M11.1 33 LD T37 步序 指 令 步序 指 令 34 O M10.1 46 = M11.5 35 R Q0.3, 1 47 LD M11.4 36 LD Q0.3 48 S Q0.2, 1 混合液阀打开 37 TON T37, +60 延时6S 49 LD T38 38 LDN Q0.3 50 O M10.1 39 = M12.0 51 R Q0.2, 1 混合液阀关闭 40 LDN Q0.3 52 LD M11.2 41 A M12.0 53 S M20.1, 1 42 AN M11.5 54 LD T38 43 = M11.4 55 R M20.1, 1 44 LDN Q0.3 56 LD M20.1 45 A M12.0 57 TON T38, +20 延时2S 五、程序设计及工作过程分析 启动操作：按下启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，M10.0产生启动脉冲，M10.0的动合触点闭合，使Q0.0保持接通，液体A电磁阀YV1打开，液体A流入容器。当液面上升到SL3时，虽然I0.4动合触点接通，但没有引起输出动作。当液面上升到SL2位置时，SL2接通，I0.3的动合触点接通，M10.3产生脉冲，M10.3的动合触点接通一个扫描周期，复位指令R Q0.0使Q0.0线圈断开，YV1电磁阀关闭，液体A停止流入；与此同时，M10.3的动合触点接通一个扫描周期，保持操作指令S Q0.1使Q0.1线圈接通，液体B电磁阀YV2打开，液体B流入。 当液面上升到SL1时，SL1接通，M10.2产生脉冲，M10.2动合触点闭合，使Q0.1线圈断开，YV2关闭，液体B停止注入，M10.2动合触点闭合，Q0.3线圈接通，搅匀电机工作，开始搅动。搅动电机工作时，Q0.3的动合触点闭合，启动定时器T37，过了6秒，T37动合触点闭合，Q0.3线圈断开，电机停止搅动。当搅匀电机由接通变为断开时，使M11.2产生一个扫描周期的脉冲，M11.2的动合触点闭合，Q0.2线圈接通，混合液电磁阀YV3打开，开始放混合液。 液面下降到SL3，液面传感器SL3由接通变为断开，使M11.0动合触点接通一个扫描周期，M20.1线圈接通，T1开始工作，2秒后混合液流完，T1动合触点闭合，Q0.2线圈断开，电磁阀YV3关闭。同时T1的动合触点闭合，Q0.0线圈接通，YV1打开，液体A流入，开始下一循环。 停止操作：按下停止按钮SB2，I0.1的动合触点接通，M10.1产生停止脉冲，使M20.0线圈复位断开，M20.0动合触点断开，在当前的混合操作处理完毕后，使Q0.0不能再接通，即停止操作。 参考梯形图如下所示： 图6-9-2 六、实验设备 1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台 2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台 3、PC/PPI编程电缆一根 4、锁紧导线若干 小车控制系统——使用STL指令的编程方式梯形图举例 许多PLC厂家都设计了专门用于编制顺序控制程序的指令和编程元件，如美国GE公司和GOULD公司的鼓形控制器、日本东芝公司的步进顺序指令、三菱公司的步进梯形指令等。 步进梯形指令（Step Ladder Instruction）简称为STL指令。FX系列就有STL指令及RET复位指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。 FX2N系列PLC的状态器S0～S9用于初始步，S10～S19用于返回原点，S20～S499为通用状态，S500～S899有断电保持功能，S900～S999用于报警。用它们编制顺序控制程序时，应与步进梯形指令一起使用。FX系列还有许多用于步进顺控编程的特殊辅助继电器以及使状态初始化的功能指令IST，使STL指令用于设计顺序控制程序更加方便。 使用STL指令的状态器的常开触点称为STL触点，它们在梯形图中的元件符号如图5-31所示。图中可以看出功能表图与梯形图之间的对应关系，STL触点驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、转换条件和转换目标。 图5-31 STL指令与功能表图 除了后面要介绍的并行序列的合并对应的梯形图外，STL触点是与左侧母线相连的常开触点，当某一步为活动步时，对应的STL触点接通，该步的负载被驱动。当该步后面的转换条件满足时，转换实现，即后续步对应的状态器被SET指令置位，后续步变为活动步，同时与前级步对应的状态器被系统程序自动复位，前级步对应的STL触点断开。 使用STL指令时应该注意以下一些问题： 1）与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，即LD点移到STL触点的右侧，直到出现下一条STL指令或出现RET指令，RET指令使LD点返回左侧母线。各个STL触点驱动的电路一般放在一起，后一个电路结束时—定要使用RET指令。 2）STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。 3）STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电路块，即CPU只执行活动步对应的程序。在没有并行序列时，任何时候只有一个活动步，因此大大缩短了扫描周期。 4）由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令时允许双线圈输出，即同一元件的几个线圈可以分别被不同的STL触点驱动。实际上在一个扫描周期内，同一元件的几条OUT指令中只有一条被执行。 5）STL指令只能用于状态寄存器，在没有并行序列时，一个状态寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。 6）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但是可以使用CJP和EJP指令。当执行CJP指令跳人某一STL触点驱动的电路块时，不管该STL触点是否为“1”状态，均执行对应的EJP指令之后的电路。 7）与普通的辅助继电器一样，可以对状态寄存器使用LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST、OUT等指令，这时状态器触点的画法与普通触点的画法相同。 8）使状态器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路块内，执行置位指令时系统程序不会自动将前级步对应的状态器复位。 如图5-32所示小车一个周期内的运动路线由4段组成，它们分别对应于S31～S34所代表的4步，S0代表初始步。 图5-32 小车控制系统功能表图与梯形图 假设小车位于原点（左端），系统处于初始步，S0为“1”状态。按下起动按钮X4，系统由初始步S0转换到步S31。S31的STL触点接通，Y0的线圈“通电”，小车右行，行至右端时，限位开关X3接通，使S32置位，S31被系统程序自动置为“0”状态，小车变为左行，小车将这样一步一步地顺序工作下去，后返回起始点，并停留在初始步。图5-32中的梯形图对应的指令表程序如表5-3所示.。 表5-3 小车控制系统指令表 LD SET STL LD SET STL M8002 S0 S0 X4 S31 S31 OUT LD SET STL OUT LD Y0 X3 S32 S32 Y1 X1 SET STL OUT LD SET STL S33 S33 Y0 X2 S34 S34 OUT LD SET RET Y1 X0 S0

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西门子PLC功能特点：

一、散装机的组成结构

SZ系列固定式水泥散装机是由进料接头、伸缩下料套管散装头、下料锥斗、卷扬装置（包括松绳开关装置、料满控制器）、收尘系统、除尘系统、卸料阀、气源阀、闸门等零部件组成。散装机既可安装在库底也可安装在库侧同相应的卸料装置配套使用。库侧散装机使用时配备空气输送斜槽(含高压离心风机)，库底散装机使用时配备短斜槽输送部分(含高压离心风机)，以适应工艺布置的需要。

二、 散装机的原理及流程西门子SM322信号模块6ES7322-1FF01-0AA0

水泥罐车抵达位置后，按控制装置上的“下降”按钮使散装头下降到罐车入料口进入准备装料状态。按“装车”钮进行装车。此时高压离心风机工作，使物料在打开卸料电磁阀后能顺利通过输送斜槽；同时气源电磁阀打开，接通气源；收尘风机同时启动，收尘电磁阀开启驱使气缸动作推动外壳内翻板并使翻板处于导通状态，此时除尘电磁阀处于关闭状态，储气罐储存气体，收尘系统进入工作状态；同时料位风机和活化灰风机打开。0.5秒后卸料电磁阀开启，驱使气缸控制卸料阀门打开进行装料。装载容器内的含尘气体通过伸缩套管中的夹层通道由收尘接口抽到配套的收尘器中，使含尘气体吸附到布袋上，工作现场可实现无尘作业。当物料装到预先调定的高度或容器已经装满时，装载容器内的物料会堵住散装头下方的风管接头，产生料满报警并自动关闭卸料电磁阀停止装料。卸料电磁阀关闭1分钟后活化灰风机关闭，再过30秒后收尘风机关闭，收尘电磁阀关闭，此时外壳内翻板处于关闭状态，除尘电磁阀打开清灰2~3分钟左右自动停止，料位风机和高压离心风机停止，气源停止。后按“上升”钮使散装头上升至预定位置。灌装结束。

PLC触点串联运算(相乘运算)实验 AND串开点，ANI串闭点 [案例3-2] PLC触点串联运算(相乘运算)实验 3)PLC实验接线图、及动作顺序分析 梯形图有时又称继电器形逻辑图编程。这种方法是当今使用为广泛的，对些我们将在介绍基本指令应用中作详细介绍。它使用广泛的主要原因是它和以往的继电器控制线路十分接近。 如图1是典型的梯形图，两边垂直的线称为母线，在母线之间通过串并（与、非）关系构成一定的逻辑关系。PLC中还有一个关键的概念“能流”（Power plow）。这仅仅是概念上的能流。如图，把梯形图中左边的母线假想为电源的“火线”，右边的母线假想为“零线”。如果有“能流”，则从左至右流向线圈，线圈被激励。原则线圈未被激励。母线中是否有“能流”流过，即线圈能否被激励，其关键主要取决于母线的逻辑线路是否接通。 应该强调指出的是，“能流”仅仅是假想的，便于理解梯形图各输出点动作的概念，并非实际存在的。 PLC程序的经验设计法 什么是PLC程序的经验设计法? 1、PLC程序的经验设计法 在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，后才能得到一个较为满意的结果。这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。 用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析控制要求、选择控制原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。 2、经验设计法的特点 经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。 经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序（如手动程序等）。如果用来设计复杂系统梯形图，存在以下问题： 1)．考虑不周、设计麻烦、设计周期长 用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。修改某一局部程序时，很可能会对系统其它部分程序产生意想不到的影响，往往花了很长时间，还得不到一个满意的结果。 2)．梯形图的可读性差、系统维护困难 用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和惯的思路进行设计。因此，即使是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护和改进带来许多困难。 电动机正、反转控制电路的PLC程序设计 在例一的基础上，如果希望实现三相异步电动机的可逆运行，只需增加一个反转控制按钮和一个反转控制的接触器KM2即可。其相对应的元件安排如下： 在梯形图设计上可以考虑选两套起—保—停电路，一个用于正转，一个用于反转，考虑正反两个接触器不能同时接通，在两个接触器的驱动支路中分别串入对方的常闭触点来达到“互锁”的目的。其相应的控制梯形图如图1所示： 程序清单： LD X000 OR Y000 ANI X002 ANI Y001 ANI X001 OUT Y000 LD X001 OR Y001 文本框: ANI X002 ANI Y000 ANI X000 OUT Y001 END 图1 电动机正、反转控制电路的PLC梯形图程序——双重输出线圈

通过现代化、人性化的用户提示，键盘及带背光照明功能的菜单提示、多行图形显示屏，可简便、快速地对 3RW44 进行调试。使用选择的语言，通过少量设置，可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停止。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。工作期间及施加控制电压后，显示区域持续显示测量值、工作值及警告和故障消息。可通过连接电缆将外置显示器和操作员模块连接到软起动器，从而实现有源指示及直接从控制柜门读取类似消息。

SIRIUS 3RW44 软起动器具有功能。集成的旁通接触系统可以降低软起动器运行过程中的功率损失。从而可靠地防止加热开关柜周围的环境。 SIRIUS 3RW44 软起动器具有内置本征设备保护。可防止电源部分晶闸管的热过载，如由于难以接受的高合闸操作。

因为 SIRIUS 3RW44 软起动器的功能，可省去安装附加电机过载继电器的布线费用。此还，还具有可调脱扣等级和热敏电机保护功能。 作为选项，晶闸管也可由 SITOR 半导体熔断器提供短路保护，以便短路（协调类型 2）后软起动器仍然工作。由于可调电流限值，还可以可靠地避免突然的电流峰值。

还可使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块升级 SIRIUS 3RW44 软起动器。 由于其通讯能力和可编程控制输入和继电器输出，SIRIUS 3RW44 软起动器可轻松、快速集成到更高一级的控制器中。

此外，还具有爬行速度功能，可用于定位和设置工作。通过该功能，可控制电机以减小的转矩和可调低速双向转动。

另外，SIRIUS 3RW44 软起动器还具有新的、组合式 DC 制动功能，可用于驱动负载的快速停止。

突出特点
具有分离脉冲、转矩控制或电压等变率、可调转矩或电流限制及其任意组合的软起动，取决于负载类型
集成式旁通接触系统，可小化功率损失
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起动检测
内三角电路，在尺寸和设备成本方面具有节约功效
可选择各种软停机模式：自由软停机、转矩控制的泵软停机、组合式 DC 制动
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适应电机馈电装置简便
安装与调试简单
工作状态和故障消息显示
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外部显示和操作员控制模块
电源电压 200 ~ 690 V，50 ~ 60 Hz
使用温度可高达 60 ℃（40 ℃ 时开始降低额定值）
SIRIUS 3RW40 软起动器具有与 3RW30 软起动器完全相同的优点。
SIRIUS 3RW40 软起动器突出的特点在于占用空间小。集成式旁通触点意味着电机起动后，在交易时无需考虑功率半导体（晶闸管）的功耗。从而降低了热损失，使设计更加紧凑，且无需外部旁通电路。
同时，软起动器还具有其它集成式功能，如可调限流、电机过载和本征设备保护及可选热敏电阻电机保护。由于这些功能，无需再购买和安装如过载继电器等保护设备，因此，电机额定值越高，这些功能也越重要。
内部本征设备保护可防止晶闸管热过载及功率方面的缺陷。另一个选择，可使用半导体保险丝防止晶闸管短路。
由于集成式状态监控和故障监控，该紧凑型软起动器具有许多不同的诊断功能。使用 4 个 LED 和继电器输出，来指示工作状态以及电源或相位故障、负载缺失、不允许的脱扣时间/等级设置、热过载或设备故障等，实现监控和诊断。
起动器额定功率达 250 kW（400 V 时），可用于三相电网中的标准应用。 小外形尺寸、低功率损耗和简单起动仅仅是 SIRIUS 3RW40 软起动器的众多优点中的三个。
“增安型”防护 EEx e，符合 ATEX 指令 94/9/EC
S0 到 S12 规格的 3RW40 软起动器适合起动带“增安”型保护 EExe 的防爆电机。

功能
紧凑型 SIRIUS 3RW40 软起动器所需的空间仅为用于比较额定值 wye-delta 起动的接触器所需空间的三分。这不仅节约了控制柜和标准安装导轨的空间，还完全省去了 wye-delta 起动器所需的布线工作。这对于高电机额定值尤为明显，这些高额定值极少用作高技术解决方案。

同时，连接起动器和电机所需的电缆从六根减少到三根。紧凑的外形尺寸、短起动时间、简单布线和快速调试使得软起动器具有明显的成本优势。

这些软起动器的旁通触点在工作时由一个集成固态灭弧系统保护。 从而在故障时可防止对旁通触点的破坏，如线圈操作机构或主操作弹簧的短暂的控制电压故障、机械震动或与寿命相关的部件缺陷。

特别强大的操作机构的起动电流会在本地供电系统上施加一个不可控制的负荷。软起动器通过其电压软起动降低了该起动电流。通过可调电流限值功能，SIRIUS 3RW40 软起动器为供电系统缓解了不少压力。 一达到选择的电流限值，剩下的只需设置软起动期间的起动起点（软起动升降率由起动电压和软起动时间决定）。从此刻开始，可通过控制软起动器电压以使电机电流保持为常数。可通过电机软起动完成、本征设备保护脱扣或电机过载保护脱扣来结束该过程。该功能的结果就是电机的实际软起动时间要比软起动器上选择的软起动时间长。

由于集成有 电机过载保护功能 ，并符合标准 IEC 60947-4-2，全新软起动器无需附加过载继电器。可简单、快速地调整电机额定电流、过载脱扣时间（操作次数）设置和电机过载保护功能复位。使用 4 档旋转电位器，可在软起动器上设置不同的过载脱扣时间。 除了 10、15 和 20 级，若一个不同的电机管理控制设备用于该功能（如连接到 PROFIBUS），还可切断电机过载保护。

另外，还提供有带 晶闸管电机保护分析 功能的设备型号，额定功率 55 kW（ 400 V 时）。 A 型 PTC 或 Thermoclick 测量探头都可直接连接。电机热过载以及传感器回路中的开路和短路都会造成直接断开软起动器。若软起动器曾经脱扣，与本征设备保护和电机负载保护一样，还提供有各种复位选件。通过复位按钮的手动复位，通过控制电压的短暂断开的自动或远程复位。