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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目： 基于組態(tài)軟件的液體混合器 PLC 控制
設(shè)計(jì)
學(xué)
院： 機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān)
業(yè) 、班
級(jí)：
學(xué)
生 姓
名：
指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）：
年 1 月 5 日 填
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。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)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
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(huì)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(guò)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(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)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(dòng)控制，從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合器勢(shì)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(hào)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(dòng)控制的角度進(jìn)行討論。在對(duì)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(duì)液體混合器進(jìn)行控制的研究有限的前提下，對(duì)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(shì)
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(lèi)：動(dòng)態(tài)液體混合器、靜態(tài)液體混合器、微液體混合器。
動(dòng)態(tài)液體混合器：用于高粘流體混合的高效動(dòng)態(tài)混合器,不但對(duì)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(dòng)態(tài)混合器有以下三種:
(1) 行星齒輪動(dòng)態(tài)混合器
由螺桿計(jì)量段過(guò)來(lái)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(dòng)態(tài)混合器徑向尺寸較大,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
(2) 動(dòng)靜齒圈式動(dòng)態(tài)混合器
動(dòng)靜齒圈式動(dòng)態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)，它由動(dòng)齒圈和靜齒圈組成,動(dòng)靜齒圈一件件依次交替重疊組裝起來(lái).
熔體在流經(jīng)動(dòng)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(dòng)靜齒圈上的相鄰齒相向運(yùn)動(dòng)到貼近時(shí),對(duì)熔休形成一次脈沖剪切。由于動(dòng)靜齒圈的齒數(shù)較多,這種詠沖剪切頗率很高,加速了對(duì)物料的混合作用。料流流經(jīng)動(dòng)靜齒圈的齒槽時(shí)被分流, 由于齒圈的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),由齒槽流出的物料不斷地被“剝離”,產(chǎn)生宏觀遷移,這對(duì)混合極為有利。
(3) 月牙槽型動(dòng)態(tài)混合器
11
月牙槽型動(dòng)態(tài)混合器芯軸表面上開(kāi)有多排沿圓周均布的月牙形槽，在相對(duì)應(yīng)的機(jī)筒內(nèi)，重疊裝入多個(gè)圓圈，其上也開(kāi)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(kāi),流體在沿月牙槽軸向流動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生沿半徑方向的流動(dòng)。山于芯軸的轉(zhuǎn)動(dòng),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(duì)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(méi)有運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(jiàn)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)?、氣—?dú)獾幕旌先榛?，反?yīng)、吸收、萃取、強(qiáng)化傳熱過(guò)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(mén)的混合、反應(yīng)、萃取、吸收、注塑、配色傳熱等過(guò)程。對(duì)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(guò)程或生產(chǎn)高聚物流體的混合、反應(yīng)過(guò)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(mén)的混合、乳化、配色、注塑紡絲、傳熱等過(guò)程，對(duì)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(shì)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(lái)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(cè)。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(guó)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(dòng)混合器：被動(dòng)混合器多采用在微通道中引入各種微結(jié)構(gòu)來(lái)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(duì)流微混合器等幾類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，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(duì)流微混合器可以工作在較廣的 Re 數(shù)范圍。
（2） 主動(dòng)微混合器：主動(dòng)混合器主要是通過(guò)外力產(chǎn)生混沌水平對(duì)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(dòng)混合器有超聲制動(dòng)混合器，聲波氣泡混合器，基于電潤(rùn)濕的液滴混合器，磁力微混合器和電動(dòng)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(cè)等問(wèn)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(guò)程的集成等。但它的發(fā)展會(huì)為化學(xué)或生物化學(xué)等領(lǐng)域提供一個(gè)很好的平臺(tái)。同時(shí)，微流控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)促進(jìn)簡(jiǎn)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(guó)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(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類(lèi)：
(1) 開(kāi)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(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)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(guò)程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)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(lái)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(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。
(3) 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)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(chǎng)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(dòng)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(guó)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(kāi)放開(kāi)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(lái)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(guó)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(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC 在我國(guó)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(wèn)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(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
通過(guò)查閱資料，首先介紹說(shuō)明可編程控制器 PLC 的產(chǎn)生，以及國(guó)內(nèi)外可編程控制器 PLC 的現(xiàn)狀和以后的發(fā)展趨勢(shì)。重點(diǎn)突出分析可編程控制器 PLC 的優(yōu)越性。再對(duì) 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(xiě)作大綱： 1.緒論
1.1 課題的背景
1.2 本題的研究?jī)?nèi)容
1.3 目前的研究概況和發(fā)展趨勢(shì)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(jiǎn)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(huà)面的創(chuàng)建
3.4 動(dòng)畫(huà)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(duì) PLC 編程語(yǔ)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(duì)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(xiě)并完善開(kāi)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(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
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)
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附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
我國(guó)混合機(jī)制造業(yè)有著悠久的歷史和雄厚的基礎(chǔ)，國(guó)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(guò)驗(yàn)證，有些混合機(jī)還出口國(guó)外，得到國(guó)外用戶(hù)的認(rèn)可并受到好評(píng)， 應(yīng)該說(shuō)我國(guó)混合機(jī)制造業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(lái)的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類(lèi)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(lèi)。
氣體和低粘度液體混合器特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類(lèi)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(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)對(duì)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(huì)引起許多局部渦流擴(kuò)散。
對(duì)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(dòng)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(kāi)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(wú)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(wú)法保證, 廢品多、人工投入大。基于繼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(jí)改造困難等等, 對(duì)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(zhuān)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(chǔ)存器、可以編織程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)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(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程。近年來(lái)，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(dòng)化控制領(lǐng)域。可編程序控制器以其高可靠性的操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，已經(jīng)形成了一種工業(yè)控制趨勢(shì)。
可編程序控制器(PLC)是專(zhuān)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(dòng)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(zhǎng)足的進(jìn)步，已經(jīng)成為工廠自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。 由于自動(dòng)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(jiǎn)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(jiǎn)單,可在線調(diào)試;(4)通信能力強(qiáng)等等。這些優(yōu)勢(shì)使得它適用于各行各業(yè)、各種場(chǎng)合中的檢測(cè)及自動(dòng)化控制的
需要。其強(qiáng)大功能使其無(wú)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?xún)r(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(mén)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(yǔ)言，所有的編寫(xiě)步驟和編寫(xiě)要點(diǎn)是嚴(yán)格按照課本要求和教科老師的指導(dǎo)來(lái)編寫(xiě)的，所以整個(gè)編寫(xiě)的過(guò)程是相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。而且我們編?xiě)程序之前對(duì)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?chē)?yán)密，所以總的來(lái)說(shuō)，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(hù)可訂制功能的軟件平臺(tái)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(lái)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(dòng)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(jiǎn)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(dòng)化技術(shù)走出工業(yè)應(yīng)用的狹小范圍，積極向樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境（監(jiān)測(cè)、保護(hù)）自動(dòng)化等領(lǐng)域滲透，加快整個(gè)社會(huì)的信息化步伐，提高自動(dòng)化工程的工作效率，減少系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)費(fèi)用。
目前自動(dòng)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(shì)，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(dòng)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(dòng)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(tái)上運(yùn)行，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)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(hù)提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案，在自動(dòng)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(mǎn)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(wú)風(fēng)扇，內(nèi)置看門(mén)狗，上電重啟時(shí)間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長(zhǎng)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(jí)，提供對(duì)計(jì)算機(jī)串口， 內(nèi)存，端口的訪問(wèn)。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(jiǎn)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(jiǎn)單易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，組態(tài)操作既簡(jiǎn)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(dòng)；
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(hù)建造從嵌入式設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)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(hù)開(kāi)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(hù)可根據(jù)實(shí)際需要裁減其中內(nèi)容。它幫助用戶(hù)設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的組態(tài)工程并進(jìn)行功能測(cè)試。由 MCGS 嵌入版生成的用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶(hù)窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)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(jiǎn)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(dòng)的多媒體畫(huà)面，開(kāi)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(duì)象元件庫(kù)組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便，能實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng) 的分布式控制和管理等等。