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    基于HK-305B型實(shí)訓(xùn)裝置的多液體混合實(shí)訓(xùn)中液面?zhèn)鞲衅鞯哪M實(shí)現(xiàn)

    2020-11-13 08:19:58
    關(guān)鍵詞:液面電磁閥按鈕

    李 俊

    (臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 臨汾 041000)

    關(guān)鍵字:液面?zhèn)鞲衅?;點(diǎn)動(dòng)按鈕;長動(dòng)按鈕;模擬

    一、引言

    隨著人類科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來越高,可編程序控制器的編程與實(shí)踐早已成為機(jī)電類專業(yè)的一門核心課程,為提高學(xué)生的編程水平和實(shí)踐能力,很多院校都設(shè)有不同配置的實(shí)訓(xùn)裝置用來模擬生產(chǎn)實(shí)際,受各方面因素影響,大多實(shí)訓(xùn)室并沒有裝感測模擬量的傳感器,使得模擬過程受限,為解決這一問題,本文提出使用按鈕替代法并通過程序的巧妙編寫來最大程度的縮小實(shí)訓(xùn)裝置與生產(chǎn)實(shí)踐之間的距離。

    二、 硬件組成及控制要求

    HK-305B可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置中包括安裝西門子編程軟件電腦一臺、西門子CPU222(8入/6出)、擴(kuò)展模塊EM223(16入/16出)及完成不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的掛板若干,使學(xué)生極大程度的模擬工程實(shí)際,實(shí)現(xiàn)對西門子基本指令及各類功能指令的靈活運(yùn)用,提高編程及排故能力。其中可操作的一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目叫多液體混合的PLC實(shí)現(xiàn),實(shí)訓(xùn)掛板見圖1??梢阅M化工、制藥等多種生產(chǎn)實(shí)踐的場景,可完成不同工作流程及不同液體配比的工作模擬。整個(gè)實(shí)訓(xùn)控制的系統(tǒng)見圖2,啟停按鈕及模擬傳感器的按鈕為輸入,通過編程軟件把編寫好的程序下載到CPU222中控制電磁閥的通斷及電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作,電磁閥的開合控制液體的灌入和分裝,用電機(jī)帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)來充分?jǐn)嚢枰后w。在實(shí)踐的過程中我們可以使用定時(shí)器來控制每一個(gè)電磁閥的通斷時(shí)間進(jìn)而控制液體的配比,但由于受液體流速等因素的影響,此種方法對液體混合精度的控制較弱,為提高控制精度,在實(shí)踐中可以采用在混合罐的側(cè)壁上安裝液面?zhèn)鞲衅鞯姆绞絹砜刂泼恳环N液體的精確數(shù)量,該實(shí)訓(xùn)裝置中并沒有配置傳感器及必要的A/D轉(zhuǎn)換模塊,我們可以使用按鈕來模擬液面?zhèn)鞲衅鳂O大程度的給學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的工作場景。

    圖1 多液體混合裝置實(shí)訓(xùn)裝置

    圖2 實(shí)訓(xùn)控制系統(tǒng)圖

    三、問題的引入

    演示器利用LED指示燈模擬多液體混合裝置各點(diǎn)的工作狀態(tài),如電磁閥的開閉狀態(tài)、液面到位信號、攪拌電機(jī)工作信號。示教板中H、I、L分別為高、中、低液位的液面?zhèn)鞲衅?,?dāng)液面到達(dá)此位置時(shí),傳感器發(fā)出信號,但使用按鈕來模擬傳感器時(shí)存在這樣的問題:現(xiàn)實(shí)中注入液體時(shí)液面是升高的,液位傳感器的工作順序應(yīng)為L、M、H。而進(jìn)行混合液體的灌裝時(shí)液面下降,液位傳感器的工作順序應(yīng)為H、M、L。而用按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅鲿r(shí),按鈕卻可以隨意按壓,如何利用程序的編寫來避免這種模擬與實(shí)際不吻合的情況就是本文重點(diǎn)解決的問題。

    四、解決策略

    選擇的按鈕種類不同,在程序?qū)崿F(xiàn)上就有所差異,我們統(tǒng)一用表1的地址來進(jìn)行編程。按鈕的按動(dòng)順序可以隨意,但三盞燈點(diǎn)亮的順序必須是Q0.0、Q0.1、Q0.2,即必須Q0.0亮?xí)rQ0.1才能亮,Q0.1亮?xí)rQ0.2才有可能亮,滅的順序則相反。

    表1 PLC部分輸入輸出端子分配表

    (一)長動(dòng)按鈕控制

    長動(dòng)按鈕自帶自鎖功能,手松后仍可保持接通或斷開狀態(tài),程序中不需自鎖環(huán)節(jié)。后一個(gè)亮的燈的控制程序中需要串接前一盞亮的燈所指代線圈的常開觸點(diǎn),后一個(gè)滅的燈的控制程序中需要在啟停按鈕處并接前一盞滅的燈所指代線圈的常開觸點(diǎn)。程序如圖3所示。

    圖3 長動(dòng)按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

    (二)點(diǎn)動(dòng)按鈕一鍵雙用

    點(diǎn)動(dòng)按鈕為按壓時(shí)電路接通,松開即斷。使用RS觸發(fā)器,其特點(diǎn)是復(fù)位優(yōu)先,I0.0、I0.1、I0.2接通第一次時(shí)S置位端起作用相應(yīng)的燈亮,接通第二次時(shí)R復(fù)位端起作用相應(yīng)的燈滅。自復(fù)位具有保持功能,程序中不需有自鎖環(huán)節(jié)。為達(dá)到與實(shí)際一致的效果,后亮燈的置位端需串前面先亮燈的常開觸點(diǎn),后滅燈的復(fù)位端需串先滅的那盞燈的常閉觸點(diǎn)。程序如圖4所示。

    圖4 點(diǎn)動(dòng)按鈕一鍵雙用指令模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

    (三)點(diǎn)動(dòng)按鈕、起停分離控制

    采用點(diǎn)動(dòng)按鈕進(jìn)行傳感器模擬時(shí)也可以通過增設(shè)相應(yīng)的停止按鈕的方式來實(shí)現(xiàn),按壓按鈕使I0.0、I0.1、I0.2動(dòng)作分別表示液面已到達(dá)L、M、H液面,按壓按鈕I0.4、I0.5、I0.6動(dòng)作分別表示液面已下降到L、M、H液面以下。此程序除了應(yīng)具有上述兩種控制程序中亮滅順序的先后制約外,由于是點(diǎn)動(dòng)按鈕控制,所以梯形圖中應(yīng)帶有自鎖環(huán)節(jié)。程序如圖5所示。

    圖5 點(diǎn)動(dòng)按鈕、起停分離控制模擬液面?zhèn)鞲衅鞯某绦?/p>

    五、 結(jié)語

    巧妙地利用輸入與輸出及輸出量之間的邏輯關(guān)系,通過程序的編寫,避免了實(shí)訓(xùn)室按鈕模擬液面?zhèn)鞲衅髋c生產(chǎn)實(shí)際中的傳感器動(dòng)作不一致的情況,更加真實(shí)的給學(xué)生還原了工作場景,提高了學(xué)生的編程能力及分析問題、解決問題的能力,同時(shí)節(jié)省了實(shí)訓(xùn)室的資金投入。

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