基于PLC變頻控制的多液體混合控制系統(tǒng)設計

摘 要：應用西門子S7-200PLC和西門子MM440變頻器，實現(xiàn)了多液體自動混合控制，該系統(tǒng)利用液位傳感器控制實現(xiàn)了混合液體自動配比，能根據(jù)液體種類利用變頻器調(diào)速進行不同速度攪拌，能進行溫度控制和PH監(jiān)控，提高了液體混合生產(chǎn)控制的靈活性和質(zhì)量，并且在實踐中證實了該系統(tǒng)的可行性。

關鍵詞：變頻器；PLC；混合控制；梯形圖

文獻標識碼：B 中圖分類號：TP273

目前，化工、制藥等行業(yè)正在向自動化、提高生產(chǎn)效率方向發(fā)展。在這些行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序。因此，開發(fā)液體自動混合配料系統(tǒng)，達到液體精確、安全、可靠混合的目的，已成為上述行業(yè)迫切需要解決的重要問題。變頻器能實現(xiàn)無極調(diào)速，容易實現(xiàn)自動控制，應用越來越多。PLC是專用于工業(yè)控制的計算機[1]，成為工業(yè)自動化領域三大技術支柱之一。本文基于以上兩種技術發(fā)展應用和液體自動配料混合的需要，設計了基于PLC變頻控制的液體混合控制系統(tǒng)。

1 PLC變頻控制的液體混合控制系統(tǒng)控制要求

本系統(tǒng)為三種液體混合，由液位傳感器BG1、BG2、BG3，液體A閥門MB1、液體B閥門MB2、液體C閥門MB3、混合液閥門MB4、酸液控制閥MB5和堿液控制閥MB6，攪勻電機M，加熱器H，PH傳感器，溫度傳感器T組成。具體要求是打開“啟動”開關，混合液閥門打開20秒將容器放空后關閉，然后進液體A，當液面到達BG3時，關閉MB1，打開MB2。液面到達BG2時，關閉MB2，攪勻電機以速率1攪拌，當攪拌1分鐘后，停止攪拌開MB3。當液面到達BG1時，關閉液MB3，以速率2攪拌，攪拌時間2分鐘后加熱，達溫加熱器停止加熱，PH值監(jiān)控啟動，當PH值達到設定范圍，MB4得電，放混合液。液面下降到BG1時，BG1由接通變?yōu)閿嚅_，再過20秒容器放空，MB4關閉，開始下一周期。

2 PLC變頻控制的液體混合控制系統(tǒng)硬件設計

（1）PLC和變頻器的選擇。

本系統(tǒng)需6個輸入10個輸出端子，考慮到擴展容量，選擇S7-200PLC的CPU226。不同液體混合需要不同攪拌速度，需用變頻器調(diào)速。本系統(tǒng)選用變頻器MM440用于調(diào)速。變頻器MM440使用固定頻率調(diào)速可實現(xiàn)15段速度，設置頻率源參數(shù)P1000=3， P0700=2，命令源為數(shù)字量輸入端子DIN，用數(shù)字量輸入端子DIN選擇固定頻率組合，實現(xiàn)電機多段速度運行[3]。

（2）液體混合系統(tǒng)輸入輸出分配。

根據(jù)上面分析，酸液體具體混合系統(tǒng)輸入輸出分配見下表。液閥在當混合溶液的pH值與設定值相比較偏大時自動打開；堿液閥在當混合溶液的pH值與設定值相比較偏小時自動打開[4]。

3 PLC變頻控制的液體混合控制系統(tǒng)軟件設計

4 結論

本文設計的多液體混合控制系統(tǒng)具有靈活、擴展方便等優(yōu)點，液體的個數(shù)和攪拌速度都可改變，實現(xiàn)了多種液體混合的全過程，包括進料、混料、出料等過程。實踐證明，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，性價比高，已在多種場合得到應用，應用效果明顯。

參考文獻：

[1]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2016.

[2]李新倬，郭偉.生活垃圾預處理帶式輸送機速度調(diào)節(jié)設計[J].起重運輸機械，2016，（1）：14.

[3]劉顏良，李夏，付海濤.基于西門子PLC和MM440變頻器的多段速控制方法應用[J].電工技術，2011，（8）：47.

[4]趙曉初.PLC變頻控制的多液體混合控制系統(tǒng)[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品，2015，（2）：53.

作者簡介：王秀（1978-），女， 山東菏澤人，碩士，菏澤學院講師，研究方向：自動控制與檢測。