1 设计要求
某生产过程原先由于采用传统的继电器控制,接线复杂、体积较大、比较笨重、自动化程度不很高、功能不很完善、可靠性也不很高,所以要求改用可编程控制器进行控制。
改进后其生产过程控制流程示意图见图1。图中罐A、罐B的容量相等且为罐C、罐D容量的一半。要求将溶液A和溶液B分别由泵1和泵2加到罐A和罐B中,罐B满后将溶液B加热到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装满后要继续搅拌60秒进行充分的化学反应,然后由泵5把罐C中的成品全部经由过滤器送到成品罐D中,罐D装满后开启泵6把整罐成品全部抽走。接着开始新一周期的循环。
2 对设计任务的分析
2.1先确定PLC所需的I/O个数
根据前述要求可知PC需要以下一些输出端:分别控制6个泵的6个输出端、1个控制加热器的输出端、1个控制搅拌器的输出端,总共需要8个输出端。
PC所需要的输入信号端有:1个能检测是否已加热到60℃的温度传感器,图4中的TE代表温度(Temperature)传感器,每个罐是否已满、已空也需要传感器,图4中的AF、BF、CF、DF分别为四个罐的已满(Full)传感器,AE、BE、CE、DE分别是4个罐的已空(Empty)传感器,这样一共需要9个输入端。经分析可知,在控制过程中,罐D已满传感器DF可以用罐C已空传感器CE代替,因此可以省掉传感器DF,这样只需8个输入端即可。
所以要选用输入点个的数≥8、输出点个数≥8的PLC。
2.2 用户程序储器容量的选择 由以上分析可知,本系统不需模拟量变换及存储,只需要16个开关量控制,因此可按以下公式估算:
存储器字数≥开关量I/O总数*8=16*8=148
3 PLC型号的选择
根据以上分析,要选择输入点个数≥8,输出点个数≥8,存储器字数≥148的PLC。对PLC的扫描速度及其它方面无特殊要求。我们选用的型号为欧姆龙公司(OMRON)的C20P。C20P可编程控制器的主机(基本单元)有12个输入点(0000~0011)、8个输出点(0500~0507)、编程容量为1194个地址、定时器/计数器48个(TIM00~TIM47),另外还有辅助继电器等。可直接驱动电动机,也可以通过继电器或接触器控制功率很大的负载。
4I/O接点的分配及PLC接线图
5 梯形图程序的设计
表2给出了实际状态及传感器与编程元件的对应关系,分析梯形图时可供对照。图3是对各部件控制的流程图,图4是梯形图程序。
参 考 文 献
[1] 路林吉,王坚,江龙康 .可编程控制器原理及应用[M],北京:清华大学出版社,2002年
[2]王卫星编著.可编程控制器原理及应用[M],北京:中国水利水电出版社 2002年
[3]OMRON C20 Programmable Controller USER"S MANUAL
编辑:何世平