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附錄 1：外文譯文 虛擬 plc 在 LabVIEW 軟件中的實(shí)際應(yīng)用 Mohammad K. Abuzalata Department of Mechatronics Engineering, Faculty of Engineering Technology, Al-Balqa’ Applied University, P.O. Box 425530, Amman-Jordan 摘要： 在這項(xiàng)研究里測試并設(shè)計(jì)了 13 種不同的功能。其中包括,單輸入單輸出、單輸入雙輸出、鎖存器輸出、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、邏輯函數(shù)、小于、大于以及等于的計(jì)算功能,異或函數(shù)、復(fù)合函數(shù)和移位寄存器。在研究的最后,為了說明目的,開發(fā)并測試了 7 天泡茶機(jī)、電空驅(qū)動系統(tǒng)和它們的模擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于 plc 的控制與基于虛擬 plc 的程序結(jié)果完全吻合。 關(guān)鍵詞：函數(shù),LabVIEW,梯形圖,plc,仿真 說明 如今,傳統(tǒng)的 PLC 仍在很多領(lǐng)域應(yīng)用,但是對于新裝置而言,基于 Windows 的PC 機(jī)使用 LabVIEW 軟件（abuzalata et al.,2010；除 et al.,2011）是日益成為首選的控制機(jī)制。PLC 由于其穩(wěn)定性、便捷的 I/O 接口以及其可靠的監(jiān)控裝置已經(jīng)成為控制業(yè)中最受歡迎的工具。傳統(tǒng)的 PLC 系統(tǒng)已被視為是企業(yè)訪問數(shù)據(jù)信息的障礙?？梢蕴砑?PLC 固有的專有設(shè)計(jì)由于一些原因限制了數(shù)據(jù)通道,像存儲器的容量,編程語言的隨意性（繼電器梯形圖）以及通過數(shù)據(jù)表對表內(nèi)的數(shù)據(jù)訪問。PLCs 的一個(gè)重要特點(diǎn)是,標(biāo)準(zhǔn) PLC 只能一次執(zhí)行一個(gè)程序,而一臺工業(yè)計(jì)算機(jī)能夠同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序,或 以任意順序執(zhí)行。還可以指出另外兩個(gè)重要的 PLC 缺點(diǎn)：第一個(gè)是對于 Morris（1982）系列和特拉維斯系列和克林（2006） 系列的 PLC 而言,其進(jìn)行登記的訪問在一個(gè)很低的水平上。第二個(gè)是,如果梯形圖和上位機(jī)程序都寫入 PLC 寄存器,則有明顯的沖突。相反,所有寄存器都應(yīng)該是單向的,也就是說或者是 PLC 輸出信息或者是主機(jī)進(jìn)行輸出。與傳統(tǒng)的 PLC 相比之下,PC 機(jī)實(shí)際上具有很大的內(nèi)存。在實(shí)際應(yīng)用程序中 lab-VIEW 很容易保持良好的架構(gòu),因?yàn)樵谑褂弥幸子趯?shí)現(xiàn)封裝和模塊化。 40 基于以上的研究目標(biāo)是為了說明設(shè)計(jì)不同 PLC 功能是被用作使用 labVIEW 環(huán)境的應(yīng)用。 等價(jià) PLC/labVIEW 梯形圖 在表一部分,是 PLC 的梯形圖,西門子軟件以及其設(shè)備像 Thomas 一樣從單 向輸入、單向輸出的角度使用著 labVIEW。 七天泡茶機(jī) 七天泡茶機(jī)的操作：泡茶機(jī)的操作需要按照以下順序進(jìn)行,時(shí)間開關(guān)在上午的適當(dāng)時(shí)間閉合,啟動循環(huán)。閥門 V1 打開,讓水充滿水壺 K,直到浮動開關(guān) FS 運(yùn)行。它關(guān)閉閥門 V1 并接通加熱元件 E,水壺里的水煮沸并啟動恒溫箱,之后將關(guān)閉加熱元件 E 和打開閥門 V2。熱水將注入茶壺,茶壺水滿時(shí)關(guān)閉閥門 V2。這時(shí)會有鬧鐘通知使用者茶水已制作完畢。 這個(gè)系統(tǒng)依賴于用戶每天更換茶壺、茶葉,而且每周需要將配套的水箱注滿水。以上所列舉的順序就是程序說明書。 輸入和輸出：LabVIEW 是用來代替 PLC 控制系統(tǒng)的,正如我們所知道的那樣,PLC 的輸入和輸出在程序設(shè)計(jì)之前都要確定。在泡茶機(jī)的應(yīng)用方面,它輸入和輸出是什么呢？ ?輸入：它們是通知 PLC（LabVIEW 程序）控制系統(tǒng)的傳感器所發(fā)出的信號/ 信息。輸入系統(tǒng)告訴 PLC（LabVIEW 程序）將要發(fā)生什么。 Res. J. App. Sci. Eng. Technol., 5(24): 5677-5682, 2013 40 41 42 圖 2:7 天泡茶機(jī)的西門子梯形圖。 開關(guān)、恒溫器、傳感器等都是輸入設(shè)備。 ?輸出:它們是由 PLC (LabVIEW 程序)發(fā)布的命令,用于執(zhí)行任務(wù)(通常需要電源)。輸出設(shè)備必須被告知何時(shí)進(jìn)行工作；如泵、電磁閥、燈具等。 輸出設(shè)備:圖 1 中 7 天制茶機(jī)的圖表說明了系統(tǒng)的操作。 參照茶葉制造商系統(tǒng),將每個(gè)元素標(biāo)識為輸入或輸出設(shè)備,并賦予其唯一標(biāo)識, 如 表 2 所 示 。7 天泡茶機(jī)程序:因?yàn)?LabVIEW 是用來代替 PLC 來控制這個(gè)系統(tǒng),而且然后由 PLC 西門子(S7-200)軟件來設(shè)計(jì)程序,接著由 LabVIEW 軟件繼續(xù)執(zhí)行。 ? PLC 梯形圖:如圖 2 所示,采用 PLC 西門子(S7-200)軟件的 7 天泡茶機(jī)程序梯形圖如圖 2 所示。、 ? LabVIEW 的梯形圖:如圖 3 所示,7 天泡茶機(jī)程序的梯形圖是 LabVIEW 的。 44 ?使用 LabVIEW 的 7 天泡茶機(jī)模擬:如圖 4 所示,使用 LabVIEW 軟件模擬 7 天泡茶機(jī)。 44 氣動缸系統(tǒng) 氣動氣缸的操作:氣動氣缸閥門的操作等(2011)需要以下步驟:通過外推按鈕或軟件內(nèi)部的操作來初始化操作,電磁閥 SV 是工作的,并將氣缸向前移動。當(dāng)圓筒接觸限位開關(guān)時(shí),定時(shí)器 T1 將被激活。當(dāng) T1 的時(shí)間值結(jié)束后,SV 返回到 off 狀態(tài),而螺線管反向運(yùn)動。這使得定時(shí)器 2 T2 打開,T1 關(guān)閉,計(jì)數(shù)器 C1 增加 1。當(dāng) T2 的時(shí)間值結(jié)束后,SV 被激活,氣缸又向前移動。序列一直持續(xù)到計(jì)數(shù)器到達(dá)它的值,然后操作將自動關(guān)閉。用戶可以在任何時(shí)候通過外部按鈕或軟件內(nèi)部的按鈕關(guān)閉操作,用戶也可以從外部按下按鈕開關(guān)操作。 氣缸的輸入和輸出: LabVIEW 將代替 PLC 來控制這個(gè)系統(tǒng)。眾所周知,PLC 的輸入和輸出必須在程序設(shè)計(jì)之前確定。參照氣動氣缸系統(tǒng),我們可以將每個(gè)元件識別為輸入或輸出裝置,并給它一個(gè)獨(dú)特的識別,如表 3 所示。 45 圖 9:氣動氣缸的硬件電路。 氣動氣缸程序: 由于 LabVIEW 是用來代替 PLC 來控制這個(gè)系統(tǒng)的,所以首先使用 PLC 來設(shè)計(jì)程序,如圖 5 所示,采用 PLC 西門子(S7-200)軟件,然后使用 LabVIEW 軟件如圖 6 所示。 ?氣缸的 PLC 梯形圖: ?氣動氣缸的 LabVIEW 梯形圖: 圖 6 顯示了氣動氣缸系統(tǒng)的梯形圖。使用 labVIEW 的氣缸模擬: 圖 7 演示了使用 LabVIEW 軟件的氣動氣缸應(yīng)用程序的仿真。氣缸的硬件: 它包含多路光耦合器光電晶體管輸出(4 - 2 元),其銷連接圖 8 所示- BD 237 NPN 晶體管電阻 920Ω,440 KΩ- 2 推 buttons-leds-24 V 直流電源 supply-4 / 2 雙作用氣缸,電磁閥,限位開關(guān)的數(shù)據(jù)采集板,本文研究了以下 DIO（數(shù)字量輸入輸出）通道數(shù)據(jù)采集板,表 4,代表這些引腳。按下 24V 直流電源的按鈕以給電磁閥、雙作用氣缸,限制開關(guān) DAQ 板供電,本研究在 DAQ 板(表 4)中處理了以下的 DIO(數(shù)字輸入輸出)通道,表示這些引腳。 如圖 9 所示,硬件電路的構(gòu)造。電路包括兩個(gè)部分；第一部分是光耦合器,它將 DAQ 板與電磁線圈的高電流隔離開來。數(shù)字通道 5 在 DAQ 板上激活光耦合器及其 47 輸出激活第二部分(功率晶體管)。第二部分的目的是將合適的電流提供給螺線管。功率晶體管的輸出激活電磁閥(Alia et al., 2011)。 表 4:戴奧頻道 符號 通道 密碼 狀態(tài) (I,O) 項(xiàng)目 DIO5 51 Output SV DIO2 49 Input LS DIO4 19 Input ON DIO0 52 Input OFF 結(jié)論 使用 LabVIEW 環(huán)境,設(shè)計(jì)并測試了 13 個(gè)不同的虛擬 rungs。應(yīng)用同樣的方法,可以設(shè)計(jì)一套完整的 PLC 功能,實(shí)現(xiàn)可編程的基于 pc 的虛擬 PLC。在這種情況下, 虛擬 PLC 將獲得基于 pc 的控制的優(yōu)勢。 引用 Abuzalata, M.K., M.A.K. Alia, S. Asad and M. Salahat, 2010. Design of a Virtual PLC using Lab View, Res. J. Appl. Sci. Eng. Technol., 2(3): 283-288. Alia, M.A.K., T. Yunis and M.K. Abuzalata, 2011. Development of equivalent virtual instruments To PLC functions and networks. J. Software Eng. Appl., 4: 172-180. Bolton, W., 1999. Mechatronics Electronic Control System in Mechanical Engineering. 2nd Edn., British Library, Britain. Bolton, W., 2006. Programmable Logic Controllers. 4th Edn., British Library, Britain. Morris,M.M,1982.Computer System Architecture.Prentice-Hall,New Jersey Thomas, L.F, 2002. Digital Fundamental. th Edn,Prentice Hall,New Jersey. Travis,J.and J.Kring,2006,LabVIEW for Everyone:Graphical Programming Made Easy and Fun.3rd Edn,Prentice Hall,New Jersey. 47 附錄二：外文原文 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 任務(wù)書 論文(設(shè)計(jì))題目：基于組態(tài)軟件的液體混合器PLC控制設(shè)計(jì) 工作日期：2017年12月18日 ~ 2018年05月20日 1.選題依據(jù): 混合多種原材料進(jìn)行加工是一種基本的加工方式，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前，PLC在國內(nèi)外市場得到了廣泛的應(yīng)用。鋼鐵、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)行業(yè)，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 組態(tài)軟件自誕生起至今已有30年的發(fā)展歷史，其工業(yè)過程動態(tài)可視化、數(shù)據(jù)采集和 管理、過程監(jiān)控報(bào)警，簡單的回路調(diào)節(jié)等等功能，極大促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展。 該設(shè)計(jì)符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。 2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)): 1.完成液體混合器PLC控制設(shè)計(jì) 2.完成液體混合器組態(tài)控制軟件設(shè)計(jì) 3.繪制相關(guān)的CAD設(shè)計(jì)圖紙 4.翻譯相關(guān)外文資料（不少于2000字） 5.編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3.個(gè)人工作重點(diǎn): 1.主要完成液體混合器PLC控制設(shè)計(jì) ； 2.主要完成液體混合器組態(tài)控制軟件設(shè)計(jì) ； 3.繪制相關(guān)的CAD設(shè)計(jì)圖紙。 4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 第2周：初步方案設(shè)計(jì)； 第3周：總體方案設(shè)計(jì)； 第4周：撰寫并完善開題報(bào)告； 第5周：液體混合器PLC控制初步設(shè)計(jì)； 第6周：液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)； 第7周：液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)； 第8周：觸摸屏組態(tài)控制初步設(shè)計(jì)第9周：觸摸屏組態(tài)控制設(shè)計(jì) 第10周：觸摸屏組態(tài)控制設(shè)計(jì)第11周：繪制相關(guān)圖紙； 第12周：繪制相關(guān)圖紙； 第13周：撰寫設(shè)計(jì)說明書； 第14周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容，準(zhǔn)備答辯。 5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn): [1] 馮清秀,鄧星鐘,周祖德.鄧堅(jiān)機(jī)電傳動控制[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2011. [2] 李江全.組態(tài)軟件MCGS從入門到監(jiān)控應(yīng)用35例[M].石河子:電子工業(yè)出版社,2015. [3] 王華忠.工業(yè)控制系統(tǒng)及應(yīng)用-PLC與組態(tài)軟件[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [4] 秦健,國海東,譚雪峰.基于組態(tài)王的液位PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].化工學(xué)院學(xué)報(bào) ,2006,23(1):56-58. [5] 蘆志強(qiáng),王凌睿.基于PLC和組態(tài)軟件的二氧化碳自動滅火系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].中國水泥 ,2017,(10):94-95. [6] 譚雪峰.基于組態(tài)王的液位PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].技術(shù)與教育,2005,(2):13-15. [7] 毛新紅.基于組態(tài)軟件的西門子PLC S7-200鍋爐爐溫控制系統(tǒng)的教學(xué)仿真實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控 制計(jì)算機(jī),2013,26(9):147-148. [8] 張呈彬,基于PLC和組態(tài)軟件的多層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電技術(shù),2013,(2):158-15． [9] 馬國華,監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用[J].智能建筑與城市信息,2001,(10):5-5. [10]鄒偉,楊平,徐德.基于MCGS組態(tài)軟件的上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動化 ,2008,30(12):103-108. [11]龔仲華.S7-200/300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].人民郵電出版社,2008. [12]Al-Khudairy TF.,Al-Baker MAJ.,Al-Hashemy BAR. Design of a VMEbus-based programmable logic controller (PLC) [J]. Microprocessors and microsystems,1998,21(5):329-336. [13]Xingqiao Liu,. A fuzzy-PID controller with adjustable factor based on S7-300 PLC [J]. International Journal of Modelling, Identification and Control,2009,7(4):371-375． [14]Mohammad K. Abuzalata. A Practical Applications of Virtual PLC using Lab VIEW Software [J]. Research journal of applied science, engineering and technology,2013,5(23):5677-5682. 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2017年12月14日 教學(xué)指導(dǎo)分委會意見： 同意 簽字：XX 2017年12月15日 學(xué)院公章 進(jìn)度檢查表 第 -3 周 工作進(jìn)展情況 查閱了四本圖書，34篇相關(guān)文獻(xiàn)，充分學(xué)習(xí)了組態(tài)軟件和PLC控制設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，已完成初步方案設(shè)計(jì)，開始撰寫開題報(bào)告。 2017年12月28日 指導(dǎo)教師意見 畢業(yè)設(shè)計(jì)前十周的工作進(jìn)度正常，畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查答辯通過，希望抓緊時(shí)間開展下一階段的工作。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年12月28日 第 -1 周 工作進(jìn)展情況 完成了總體方案設(shè)計(jì)，完成了開題報(bào)告撰寫工作，通過了開題報(bào)告答辯 ，利用寒假期間進(jìn)行外文翻譯工作，進(jìn)行液體混合器PLC控制初步設(shè)計(jì)。 2018年01月11日 指導(dǎo)教師意見 總體方案設(shè)計(jì)合理可行，開題報(bào)告合格，請按計(jì)劃進(jìn)行下一階段工作。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年01月11日 第 3 周 工作進(jìn)展情況 寒假期間完成了外文翻譯工作，完成了液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)。 2018年03月21日 指導(dǎo)教師意見 外文資料譯文合格，液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)合理。請按計(jì)劃開展下一階段工作。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年03月23日 第 6 周 工作進(jìn)展情況 按計(jì)劃完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)前10周的工作，參加了畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查答辯 ，已經(jīng)開始繪制相關(guān)圖紙。 2018年04月12日 指導(dǎo)教師意見 畢業(yè)設(shè)計(jì)前十周的工作質(zhì)量較高，畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查答辯通過，希望抓緊時(shí)間開展下一階段的工作。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月23日 第 11 周 工作進(jìn)展情況 按計(jì)劃按時(shí)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部工作，準(zhǔn)備參加畢業(yè)答辯。 2018年05月18日 指導(dǎo)教師意見 XX同學(xué)按時(shí)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)，請進(jìn)一步完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，認(rèn)真準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月19日 第周 工作進(jìn)展情況 年 月 日 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日 過程管理評價(jià)表 評價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評分 工作態(tài)度 態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn) 3 3 遵守紀(jì)律 自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo) 3 2 開題報(bào)告 內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求 5 4 任務(wù)完成 按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù) 4 3 過程管理評分合計(jì) 12 過程管 理評語 XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中作風(fēng)比較嚴(yán)謹(jǐn)，對待問題能夠做到刻苦努力，工作態(tài)度比較認(rèn)真。 XX同學(xué)能夠自覺遵守學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，定期與指導(dǎo)教師聯(lián)系 ，主動接受指導(dǎo)。對于畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所遇到的問題，提出的解決方案水平較高。 XX同學(xué)查閱了大量的相關(guān)資料，開題報(bào)告內(nèi)容比較詳實(shí)，其中的文獻(xiàn)綜述比較全面，基本做到了有分析，歸納，撰寫開題報(bào)告格式基本符合規(guī)范要求。 XX同學(xué)能夠按計(jì)劃完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段的工作，完成質(zhì)量較高。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21 指導(dǎo)教師評價(jià)表 評價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 指導(dǎo)教師評分合計(jì) 16 指導(dǎo)教 師評語 該生完成的基于組態(tài)軟件的液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)，有一定的開拓性、創(chuàng)新性。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，有一定的深度和難度，工作量飽滿。 該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中能夠很好地運(yùn)用所學(xué)知識解決問題，表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、中文表達(dá)及應(yīng)用能力。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量方面，論文文題相符、設(shè)計(jì)合理，撰寫格式、圖表符合規(guī)范要求。 該生按時(shí)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作 ，完成質(zhì)量較高，同意參加畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21 評閱人評價(jià)表 評價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 評閱人評分合計(jì) 16 評閱人 評語 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目源自實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目，為機(jī)電控制類設(shè)計(jì)，工作量適中、難度適宜，有一定的創(chuàng)新性，具有較好的實(shí)踐意義。該同學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識比較扎實(shí)，能夠綜合運(yùn)用專業(yè)知識進(jìn)行研究和設(shè)計(jì) ，具有一定的學(xué)習(xí)能力。中文表達(dá)能力和外語能力較好，能較熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行文檔編輯和二次開發(fā)。整套畢業(yè)設(shè)計(jì)，對液體混合器工作原理進(jìn)行了分析，進(jìn)行了PLC控制系統(tǒng)和MCGS組態(tài)軟件監(jiān) 控設(shè)計(jì)，方案合理可行，內(nèi)容表達(dá)比較充分，結(jié)論也較明確。建議能以實(shí)際參數(shù)作為輸入值來驗(yàn)證該設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性，格式不規(guī)范之處需要再修改完善。同意答辯。 評閱人簽字：XX 評閱人工作單位：機(jī)械工程學(xué)院日期：2018-05-23 答辯紀(jì)錄 學(xué)生姓名：XX 專業(yè)班級：XX 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目： 基于組態(tài)軟件的液體混合器PLC控制設(shè)計(jì)答辯時(shí)間：2018年05月24日 時(shí) 分 ~ 時(shí) 分 答辯委員會(答 主任委員(組長)： XX 辯小組)成員 委 員(組 員)： XX XX 答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況 問題1：1.PPT中的軟件是二次開發(fā)嗎？ 回 答： 軟件是實(shí)驗(yàn)。 問題2：2.MCSG需要自己做什么？ 回 答： 需要自己做腳本，動畫和程序語言。問題3：3.程序語言和C語言的區(qū)別是什么？ 回 答： 程序語言比C語言要簡單一些，要一遍一遍反復(fù)循環(huán)。問題4：4.液體混合器的容積控制怎樣實(shí)現(xiàn)？ 回 答： 硬件有控制器和傳感器，分別對應(yīng)不同容積。 問題5：5.傳感器如何感應(yīng)高低？對液體特性有什么區(qū)別？ 回 答： 這個(gè)問題沒有考慮周全。 問題6：6.控制中是檢測什么？ 回 答： 檢測液面，主要是展示控制過程定制混合某種液體。問題7：7.圖紙是否為真實(shí)混合器圖紙？ 回 答： 不是，只是仿真圖形，自己設(shè)置，使用現(xiàn)有的平臺設(shè)計(jì)。 記錄人： 2018年05月24日 答辯委員會評價(jià)表 評價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評分 自述總結(jié) 思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理 10 8 答辯過程 能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 8 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 10 9 答辯委員會評分合計(jì) 37 答辯委員會評語 XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，工作努力，態(tài)度認(rèn)真，能遵守各項(xiàng)紀(jì)律 ，表現(xiàn)良好。 能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。 論文立論正確，理論分析得當(dāng)，解決問題方案實(shí)用，結(jié)論正確。 論文使用的概念正確，語言表達(dá)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚。 論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí)，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化較好。 具有一定的獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及外語應(yīng)用能力，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確。 答辯過程中，能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容，思路清晰，論點(diǎn)基本正確；回答問題準(zhǔn)確，有應(yīng)變力；有較好的語言表達(dá)能力。 答辯成績： 37 答辯委員會主任： XX 2018年05月30日 成績評定 項(xiàng)目分類 成績評定 過程管理評分 12 指導(dǎo)教師評分 16 評閱人評分 16 答辯委員會評分 37 總分 81 成績等級 B 成績等級按“A、B、C、D、F”記載 成績審核人簽章： XX 學(xué)院審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域機(jī)電工程 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 混合多種原材料是一種基本的加工方式。隨著社會的發(fā)展，提高產(chǎn)品質(zhì)量， 縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求已經(jīng)成為多數(shù)企業(yè)不斷努力的目標(biāo)。另外，在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分，但由于這些行業(yè)中多是易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì)，以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場操作。而且，這些行業(yè)的生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所有為了幫助相關(guān)行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動控制，從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合器勢必就是擺在我們眼前的一大課題，借助實(shí)驗(yàn)室設(shè)備熟悉工業(yè)生產(chǎn)中 PLC 的應(yīng)用，了解有關(guān)可編程控制器的型號和原理，熟悉其編程方式，便于學(xué)以致用。 本課題從以 PLC 為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)液體混合器自動控制的角度進(jìn)行討論。在對液體混合器急速需求的今天，在相關(guān)的研究文獻(xiàn)報(bào)道中用 PLC 對液體混合器進(jìn)行控制的研究有限的前提下，對以 PLC 為基礎(chǔ)的液體混合器的研究有重要的意義。 3．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 液體混合器是食品業(yè)、化工業(yè)、制藥業(yè)等行業(yè)必不可少的設(shè)備。當(dāng)前各生產(chǎn)以及科研領(lǐng)域所應(yīng)用的液體混合器大致分為三類：動態(tài)液體混合器、靜態(tài)液體混合器、微液體混合器。 動態(tài)液體混合器：用于高粘流體混合的高效動態(tài)混合器,不但對流體具有很強(qiáng)的剪切作用.而且有分流、剝離配位、擠壓捏合等綜合作用,并且多數(shù)具有三維混合功能。代表性的動態(tài)混合器有以下三種: (1)行星齒輪動態(tài)混合器 由螺桿計(jì)量段過來的帶狀物料,被強(qiáng)制扯為多股擠入嚙合的齒輪間隙中,行星輪象輾輪一樣將其輾成條片狀物.物料在混煉區(qū)里,不斷地被翻轉(zhuǎn)輾伸,經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切、擠壓作用。這種動態(tài)混合器徑向尺寸較大,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 (2)動靜齒圈式動態(tài)混合器 動靜齒圈式動態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)，它由動齒圈和靜齒圈組成,動靜齒圈一件件依次交替重疊組裝起來. 熔體在流經(jīng)動靜齒構(gòu)成的混合區(qū)時(shí),受到的剪切是脈沖式,即當(dāng)相鄰動靜齒圈上的相鄰齒相向運(yùn)動到貼近時(shí),對熔休形成一次脈沖剪切。由于動靜齒圈的齒數(shù)較多,這種詠沖剪切頗率很高,加速了對物料的混合作用。料流流經(jīng)動靜齒圈的齒槽時(shí)被分流, 由于齒圈的相對轉(zhuǎn)動,由齒槽流出的物料不斷地被“剝離”,產(chǎn)生宏觀遷移,這對混合極為有利。 (3)月牙槽型動態(tài)混合器 15 月牙槽型動態(tài)混合器芯軸表面上開有多排沿圓周均布的月牙形槽，在相對應(yīng)的機(jī)筒內(nèi)，重疊裝入多個(gè)圓圈，其上也開有均布的半月牙形槽，當(dāng)相鄰的兩個(gè)圓圈組裝后， 在其內(nèi)圓表面上就形成了多個(gè)均布的月牙形槽。 由于芯軸上和圓圈十二的月牙槽相互錯(cuò)開,流體在沿月牙槽軸向流動時(shí),將產(chǎn)生沿半徑方向的流動。山于芯軸的轉(zhuǎn)動,流體從一個(gè)牙槽中流出的瞬間.被剝離到另一個(gè)牙槽中,同時(shí)也經(jīng)受剪切作用.這對高粘流體的混合十分有利。 靜態(tài)混合器：靜態(tài)混合器是一種沒有運(yùn)動部件的高效混合設(shè)備，其基本工作機(jī)理是利用固定在管內(nèi)的混合單元體改變流體在管內(nèi)的流動狀態(tài)，以達(dá)到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。該設(shè)備應(yīng)用廣泛，不可拆卸。常見靜態(tài)液體混合器主要有以下五種： （1） SV 型靜態(tài)混合器 SV 型單元是由一定規(guī)格的波紋板組裝而成的圓柱體，技術(shù)特性：最高分散程度為： 1-2μ m，液液相及氣氣相不均勻度系數(shù)為：s X≤1～5%。適用于粘度≤102 厘泊的液 —液、液—?dú)狻狻獨(dú)獾幕旌先榛?，反?yīng)、吸收、萃取、強(qiáng)化傳熱過程。 dh≤3.5 適用于粘度≤102 厘泊清潔介質(zhì) dn≥5 應(yīng)用介質(zhì)可伴有少量非沾結(jié)性雜質(zhì) （2） SK 型靜態(tài)混合器 單元由單孔道左、右扭轉(zhuǎn)的螺旋片組焊而成，它的技術(shù)性能：最高分散程度 ≤10um，液－液、液－固相不均勻度系數(shù) s X≤5%。適用于化工、石油、制藥、食品、精細(xì)加工、塑料、環(huán)保、合成纖維、礦治等部門的混合、反應(yīng)、萃取、吸收、注塑、配色傳熱等過程。對較小流量并拌有雜質(zhì)或粘度≤106 厘泊的高粘性介質(zhì)成為適用。 （3） SX 型靜態(tài)混合器 單元由交叉的橫條按一定規(guī)律構(gòu)成許多 X 型單元，技術(shù)特性：混合不均勻度數(shù)為s X≤1～5%。適用于粘度≤104 厘泊的中高粘度液—液反應(yīng)、混合、吸收過程或生產(chǎn)高聚物流體的混合、反應(yīng)過程，處理量較大時(shí)使用效果更佳。 （4） SH 型靜態(tài)混合器 單元是由雙孔道組成，孔道內(nèi)放置螺旋片，相鄰單元雙孔道的方位錯(cuò)位 90°，單元之間設(shè)有流體再分配室。技術(shù)特性為：最高分散程度為：1-2mm，液－液相的不均勻度為：s X≤1～5%。適用于精細(xì)加工、塑料、合成纖維、礦治等部門的混合、乳化、配色、注塑紡絲、傳熱等過程，對流量小、混合要求高的中高粘度（≤106 厘泊）的清潔介質(zhì)尤為適合。 （5） SL 型靜態(tài)混合器 單元由交叉的橫條按一定規(guī)律構(gòu)成單 X 形單元，技術(shù)特性為液－液、液－固相混合，不均勻度系數(shù) s X≤5%。適用于化工、石油、油脂等行業(yè)粘度量≤106 厘泊或伴有高聚物介質(zhì)的混合，同時(shí)進(jìn)行傳熱、混合和傳熱反應(yīng)的熱交換器、加熱或冷卻粘性產(chǎn)品等單元操作。 微液體混合器： 在分析化學(xué)和生命科學(xué)方面，系統(tǒng)的微型化是大勢所趨。隨著基于塑料基底的微細(xì)加工技術(shù)的快速發(fā)展，微流控在生物芯片實(shí)驗(yàn)室中具有越來越重要的作用。在兩股或多股流體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，必須解決它們之間的有效混合，因而微混合器是微流控中的重要組成部分。微混合器還可以作為傳感器進(jìn)行環(huán)境檢測。除了傳感和分析領(lǐng)域的應(yīng)用，微混合器還可以用于不互溶液體的擴(kuò)散并形成微液滴?？傊⒒旌掀魇钱?dāng)今國際研究的前沿領(lǐng)域，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。 其主要分為以下幾種： （1）被動混合器：被動混合器多采用在微通道中引入各種微結(jié)構(gòu)來促進(jìn)混合。 根據(jù)不同的混合特征又可以大致分為分層流微混合器、混沌對流微混合器等幾類。一般來說，分層流微混合器在較低的 Re 數(shù)和 Pe 數(shù)的情況下工作較好，而混沌對流微混合器可以工作在較廣的 Re 數(shù)范圍。 （2）主動微混合器：主動混合器主要是通過外力產(chǎn)生混沌水平對流，它在微混合中非常有效，僅需很短的混合距離。文獻(xiàn)報(bào)道的主動混合器有超聲制動混合器，聲波氣泡混合器，基于電潤濕的液滴混合器，磁力微混合器和電動效應(yīng)微混合器等。 （3）新型混合器：微混合技術(shù)作為一個(gè)多學(xué)科交叉的新興技術(shù)，其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、檢測等問題還有待深入研究，要攻克的難點(diǎn)也很多，比如如何提高混合的靈敏性、加強(qiáng)混合技術(shù)與其它單元過程的集成等。但它的發(fā)展會為化學(xué)或生物化學(xué)等領(lǐng)域提供一個(gè)很好的平臺。同時(shí)，微流控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也會促進(jìn)簡單有效的混合器的出現(xiàn)。 另外有關(guān)于 PLC 的應(yīng)用。目前，PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類： (1)開關(guān)量邏輯控制 取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 (2)工業(yè)過程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC 采用相應(yīng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 (3)運(yùn)動控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。一般使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。 (4)數(shù)據(jù)處理 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 (5)通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題 (1) 液體混合器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2) 液體混合器控制系統(tǒng) MCGS 組態(tài)設(shè)計(jì) 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） 通過查閱資料，首先介紹說明可編程控制器 PLC 的產(chǎn)生，以及國內(nèi)外可編程控制器 PLC 的現(xiàn)狀和以后的發(fā)展趨勢。重點(diǎn)突出分析可編程控制器 PLC 的優(yōu)越性。再對 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行整體的規(guī)劃和設(shè)想，最后把組態(tài)軟件與液體混合器的 PLC 控制系統(tǒng)相結(jié)合。 論文寫作大綱： 1.緒論 1.1 課題的背景 1.2 本題的研究內(nèi)容 1.3 目前的研究概況和發(fā)展趨勢 2.液體混合器 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 PLC 可編程控制器簡介及選擇 2.2 液體混合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.3 液體混合器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.3 程序設(shè)計(jì) 2.4 電路原理圖 3. MCGS 在液體混合器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 3.1 MCGS 的概述 3.2 工程的建立 3.3 工程畫面的創(chuàng)建 3.4 動畫的連接 3.5 組態(tài)運(yùn)行 5.總結(jié) 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 (1) 液體混合器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 (2) MCGS 液體混合器控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 對 PLC 編程語言和程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，最終與液體混合器結(jié)合，設(shè)計(jì)適合的控制程序，最終完成 PLC 對電鍍控制的研究工作。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 第 2 周：初步方案設(shè)計(jì)； 第 3 周：總體方案設(shè)計(jì)； 第 4 周：撰寫并完善開題報(bào)告； 第 5 周：液體混合器 PLC 控制初步設(shè)計(jì)； 第 6 周：液體混合器 PLC 控制設(shè)計(jì)； 第 7 周：液體混合器 PLC 控制設(shè)計(jì)； 第 8 周：觸摸屏組態(tài)控制初步設(shè)計(jì)； 第 9 周：觸摸屏組態(tài)控制設(shè)計(jì)； 第 10 周：觸摸屏組態(tài)控制設(shè)計(jì)； 第 11 周：繪制相關(guān)圖紙； 第 12 周：繪制相關(guān)圖紙； 第 13 周：撰寫設(shè)計(jì)說明書； 第 14 周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容，準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 馮清秀,鄧星鐘,周祖德.鄧堅(jiān)機(jī)電傳動控制[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2011. [2] 李江全.組態(tài)軟件MCGS 從入門到監(jiān)控應(yīng)用 35 例[M].石河子:電子工業(yè)出版社,2015. 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Research journal of applied science, engineering and technology,2 013,5(23):5677-5682. 附：文獻(xiàn)綜述  文獻(xiàn)綜述 我國混合機(jī)制造業(yè)有著悠久的歷史和雄厚的基礎(chǔ)，國產(chǎn)混合機(jī)已經(jīng)在各個(gè)不同領(lǐng)域得到應(yīng)用并經(jīng)過驗(yàn)證，有些混合機(jī)還出口國外，得到國外用戶的認(rèn)可并受到好評， 應(yīng)該說我國混合機(jī)制造業(yè)在國內(nèi)外市場仍然有著巨大的發(fā)展空間。 混合機(jī)是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。常用的混合機(jī)分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。 氣體和低粘度液體混合器特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。 混合機(jī)配件主要有耐磨合金材料制造，包括高速攪拌刮刀、攪拌翅、耐磨襯板， 攪拌臂，攪拌鏟、行星鏟、攪拌犁刀、攪拌棒、攪拌耙等中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械一般具有強(qiáng)的剪切作用。 熱塑性的物料混合機(jī)械主要用于熱塑性物料（如橡膠和塑料）與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等。 機(jī)械攪拌器的運(yùn)動部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會對液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時(shí)，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會引起許多局部渦流擴(kuò)散。 對于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。 當(dāng)今時(shí)代飲料生產(chǎn)、酒廠配液等等行業(yè)都離不開液體混合裝置。液體混料比例的精確性和均勻性是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,同樣也是產(chǎn)品品質(zhì)一致性的保障。傳統(tǒng)的液體混合裝置完全由人工操作,無論在配料、混料等階段都存在諸多不確定因素, 產(chǎn)品質(zhì)量無法保證, 廢品多、人工投入大?；诶^電接觸器控制的液體混合裝置也由于繼電接觸裝置自身的缺點(diǎn)如經(jīng)常維修,抗干擾能力差以及系統(tǒng)升級改造困難等等, 對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率也難于提高。 可編程控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有儲存器、可以編織程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，來控制各種類型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過程。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程控制器技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動化控制領(lǐng)域。可編程序控制器以其高可靠性的操作簡便等特點(diǎn)，已經(jīng)形成了一種工業(yè)控制趨勢。 可編程序控制器(PLC)是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)工業(yè)控制裝置。隨著微電子技術(shù)，自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC 在硬件配置，軟件編程，通訊聯(lián)網(wǎng)功能以及模擬量控制等方面均取得了長足的進(jìn)步，已經(jīng)成為工廠自動化的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。 由于自動化可以節(jié)省大量的人力，物力等，而 PLC 也具有其他控制方式所不具有的特殊優(yōu)越性，如通用性好，實(shí)用性強(qiáng)，硬件配套齊全，編程方法簡單易學(xué)，因此工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用 PLC。 本次設(shè)計(jì)采用SIMATIC S7-200 系列PLC ，其具有許多優(yōu)點(diǎn),如, (1)可靠性高, 抗干擾能力強(qiáng), 適于惡劣環(huán)境; ( 2 )體積小, 功耗低;(3)編程簡單,可在線調(diào)試;(4)通信能力強(qiáng)等等。這些優(yōu)勢使得它適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測及自動化控制的 需要。其強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中, 或相互聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能, 具有極高的性價(jià)比。本文提出一種新型的液體混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,該系統(tǒng)采用的西門子SIMATIC S7-200 系列PLC 作為系統(tǒng)核心控制器, 摒棄了原有人工方式的不足, 與繼電接觸器系統(tǒng)相比降低了故障率, 從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量, 提高了工作效率。PLC的編程是我們整個(gè)設(shè)計(jì)最主要的一部分，我們的編程是采用梯形圖編程語言，所有的編寫步驟和編寫要點(diǎn)是嚴(yán)格按照課本要求和教科老師的指導(dǎo)來編寫的，所以整個(gè)編寫的過程是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。而且我們編寫程序之前對電鍍生產(chǎn)線的工作流程做了詳細(xì)的分析，每個(gè)步驟考慮都很嚴(yán)密，所以總的來說，這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師比較好的。 組態(tài)軟件作為用戶可訂制功能的軟件平臺工具，是隨著分布式控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟而發(fā)展起來的。是 DCS 的商品化應(yīng)用促進(jìn)了組態(tài)軟件的概念的普及。隨著微處理器及個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化監(jiān)控設(shè)備的價(jià)格得以大幅度降低，體積也逐漸縮小，另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得監(jiān)控設(shè)備之間的互聯(lián)通信變得簡便易行。所有這一切都促進(jìn)了監(jiān)控組態(tài)軟件的普及與推廣，同時(shí)監(jiān)控組態(tài)軟件也促使自動化技術(shù)走出工業(yè)應(yīng)用的狹小范圍，積極向樓宇自動化、家庭自動化、農(nóng)業(yè)自動化、環(huán)境（監(jiān)測、保護(hù)）自動化等領(lǐng)域滲透，加快整個(gè)社會的信息化步伐，提高自動化工程的工作效率，減少系統(tǒng)的維護(hù)和升級費(fèi)用。 目前自動化產(chǎn)品呈現(xiàn)出智能化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC 化、低成本的發(fā)展趨勢，并逐漸形成了各種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件規(guī)范。這使得自動化系統(tǒng)的“水平”和“垂直” 集成變得更加容易。監(jiān)控組態(tài)軟件已經(jīng)成為其中的橋梁和紐帶，是自動化系統(tǒng)中重要的組成部分。 MCGS 是用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件。它能夠基于 Microsoft 的各種 32 位 Windows 平臺上運(yùn)行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 MCGS 嵌入版組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)有 1.容量?。赫麄€(gè)系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用 DOC 等存貯設(shè)備； 2.速度快：系統(tǒng)的時(shí)間控制精度高，可以方便地完成各種高速采集系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)要求； 3.成本低：使用嵌入式計(jì)算機(jī)，大大降低設(shè)備成本； 4.真正嵌入：運(yùn)行于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)； 5.穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置看門狗，上電重啟時(shí)間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長時(shí)間運(yùn)行； 6.功能強(qiáng)大：提供中斷處理，定時(shí)掃描精度可達(dá)到毫秒級，提供對計(jì)算機(jī)串口， 內(nèi)存，端口的訪問。并可以根據(jù)需要靈活組態(tài)； 7.通訊方便：內(nèi)置串行通訊功能、以太網(wǎng)通訊功能、GPRS 通訊功能、Web 瀏覽功能和 Modem 遠(yuǎn)程診斷功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)與各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程采集和 Web 瀏覽； 8.操作簡便：MCGS 嵌入版采用的組態(tài)環(huán)境，繼承了 MCGS 通用版與網(wǎng)絡(luò)版簡單易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，組態(tài)操作既簡單直觀，又靈活多變； 9.支持多種設(shè)備：提供了所有常用的硬件設(shè)備的驅(qū)動； 10.有助于建造完整的解決方案：MCGS 嵌入版組態(tài)環(huán)境運(yùn)行于具備良好人機(jī)界面的 Windows 操作系統(tǒng)上，具備與北京昆侖通態(tài)公司已經(jīng)推出的通用版本組態(tài)軟件和網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件相同的組態(tài)環(huán)境界面，可有效幫助用戶建造從嵌入式設(shè)備，現(xiàn)場監(jiān)控工作站到企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控信息網(wǎng)在內(nèi)的完整解決方案；并有助于用戶開發(fā)的項(xiàng)目在這三個(gè) 層次上的平滑遷移； MCGS 嵌入式體系結(jié)構(gòu)分為組態(tài)環(huán)境、模擬環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境 3 部分。組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，可以在 PC 機(jī)上運(yùn)行。用戶可根據(jù)實(shí)際需要裁減其中內(nèi)容。它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的組態(tài)工程并進(jìn)行功能測試。由 MCGS 嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略 5 個(gè)部分構(gòu)成。其主要特征和功能大體為:具有簡單靈活的可視化操作界面， 實(shí)時(shí)性強(qiáng)，有良好的并行處理性能，有豐富生動的多媒體畫面，開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，完善的安全 機(jī)制，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，多樣化的報(bào)警功能，支持多種硬件設(shè)備，方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流 程，良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性，設(shè)立對象元件庫組態(tài)工作簡單方便，能實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng) 的分布式控制和管理等等。