1、成绩 优 良 中 及格 不及格课 程 设 计课程名称 电气控制与 PLC 课程设计课题名称 盐碱分离离心机电气控制系统设计专 业班 级学 号姓 名指导老师 赖指南、刘星平、谭梅、余小霏、沈细群2015年 6月 19日电 气 信 息 学 院课 程 设 计 任 务 书课题名称 盐碱分离离心机电气控制系统设计姓 名 专业 班级 学号指导老师 谭 梅课程设计时间 2015 年 6 月 8 日2015 年 6 月 19 日一.任务及要求设计任务：以 PLC 为核心，设计盐碱分离离心机电气控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据盐碱分离离心机的工艺过程和控制要求，确定控制方案。2.配置电器元件，选择
2、PLC 型号。3.绘制控制系统的 PLC I/O 接线图。设计 PLC 梯形图程序，列出指令程序清单。4.上机调试程序。5.编写设计说明书。设计要求（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的 GB472884电气图用图形符号 、GB698887电气制图和 GB715987电气技术中的文字符号制定通则的有关规定。（3）所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。二.进度安排1. 第一周星期一上午：课题内容介绍2. 第一周星期一下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与
3、要求，收集设计资料，准备设计工具。3. 第一周星期二第一周星期三：确定控制方案。绘制盐碱分离离心机电气控制系统的电气原理图、控制系统的 PLC I/O 接线图和梯形图，写出指令程序清单。选择电器元件，列出电器元件明细表。4. 第二周星期四、五：试验调试5.第二周星期二第二周星期五：编写设计说明书、答辩。三.参考资料1 刘星平.PLC 原理及工程应用M.北京：中国电力出版社，2014 年。2 廖常初.S7-200 PLC 编程及应用M.北京：机械工业出版社，2014 年。3 王阿根.西门子 S7-200 PLC 编程实例精解M.北京：电子工业出版社，2013 年。4 赖指南.PLC 原理与应用补
4、充教材（内部使用），本校自编教材，2010 年。原始资料课题：盐碱分离离心机电气控制系统设计盐碱分离离心机概况及控制要求在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此需要采取措施对盐、碱进行分离，目前大部分厂家均采用以离心机为主体的分离系统。分离过程是一顺序循环的工作过程，共分 6 个工步：进料、甩料、选盐、升刀、间歇和清洗，靠 6个电磁阀 YV1YV6 完成上述工作，并要求 5 步工作连续循环 8 次之后方可进入清洗工步，待清洗完毕再进入下一次大循环。分离过程的工作流程图如图 1 所示，各电磁阀的状态如表 1 所示。图 1 盐碱分离离心机系统工作流程图 表 1 盐碱分离离心机电磁阀
5、状态表目录第一章 概述 .11.1 盐碱分离离心机概况及控制要求 .11.2 设计任务 .3第二章 控制方案论证 .42.1 基于 PLC 控制系统优点 .42.2 PLC 控制电路相对于继电器控制电路的优点 .52.3 PLC 控制电路相对以单片机控制电路的优点 .6第三章 硬件设计 .73.1 I/O 口统计 .73.2 PLC 的选型 .73.3 I/O 接线图 .10第四章 控制系统的软件设计 .11第五章 调试 .13附录 .161. 梯形图 .162. 指令程序清单 .200第一章 概述1.1 盐碱分离离心机概况及控制要求盐碱分离离心机的原理：当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于
6、重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。 此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重
7、。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 系统工作原理：在氯碱的生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴着盐的结晶。因此需要对盐、碱进行分离，目前大部分厂家采用以离心机作为主体的分离系统。分离过程是一顺序循环的工作过程，共分 6 个工步：进料、甩料、选盐、升刀、间歇和清洗，靠 6 个电磁阀 YV1YV6 完成上述工作，并要求 5 步工作连续循环 8 次之后方可进入清洗工步，待清洗完毕再进入下一次大循环。分离过程的工作流程图如图 1 所示，各电磁阀
8、的状态如表 1 所示。1图 1-1 盐碱分离离心机系统工作流程图表 1-1 盐碱分离离心机电磁阀状态表21.2 设计任务1.设计和绘制电气控制原理图或 PC I/O 接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。 2.选择电气元件，编制电气元件明细表。 3.设计操作面板电器元件布置图。4.上机调试程序5.编写设计说明书。3第二章 控制方案论证2.1 基于 PLC 控制系统优点1.实时性 由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。 基于信号处理和程序运行的速度，PLC 经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。 更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目。2.高可靠性 所有的
9、I/O 输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。 各输入端均采用 R-C 滤波器，其滤波时间常数一般为 1020ms。 各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。 采用性能优良的开关电源。 对采用的元器件进行严格的筛选。 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU 立即采取有效措施，以防止故障扩大。 大型控制器还可以采用由双 CPU 构成冗余系统或有三 CPU 构成表决系统,以及实现电源模块冗余、IO 模块冗余，使可靠性更进一步提高。3.系统配置简单灵活 控制器 产品种类繁多，规模可分大、中、小等。 I/O 卡件种类丰富，可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置。 满足控制工程需要前提下，I/O 卡件可灵活组合。4.丰富的 I/O 卡件控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等,有相应的 I/O 模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。
