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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
（2013屆）
題目（中文）： 化工混料系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
（英文）： （Times New Roman 四號）
系 部 機(jī)械工程系
專業(yè)班級 09機(jī)械電子工程2班
學(xué)生姓名
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
系負(fù)責(zé)人 (簽章)
日 期： 2013年12月2日
一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容與具體要求（任務(wù)及背景、工作環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力、有實驗環(huán)節(jié)的要提出主要技術(shù)指標(biāo)、要求）
化工混料系統(tǒng)是一個較典型的機(jī)械裝置，在化工機(jī)械中應(yīng)用很廣。化工混料系統(tǒng)將兩種不同的液體按照一定的比例混合，并進(jìn)行循環(huán)、攪拌以達(dá)到均勻混合的目的，最后輸出到存儲設(shè)備中。
課題要求：了解化工混料系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計混料系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)。
1．了解化工混料系統(tǒng)的生產(chǎn)流程；
2．了解化工混料系統(tǒng)系統(tǒng)組成，控制元件組成、作用；
3．確定化工混料系統(tǒng)控制接口信號表；
4．設(shè)計化工混料系統(tǒng)PLC控制總體方案；
5．PLC選型、控制電路設(shè)計、控制梯形圖設(shè)計。
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度安排
起訖日期
工作內(nèi)容
備 注
2012.12.3~12.16
2012.12.17~12.30
2013.1.2~1.21
2013.2.25~3.31
2013.4.1~4.28
了解任務(wù)書的內(nèi)容與要求，文獻(xiàn)檢索
外文資料翻譯，社會調(diào)研，撰寫開題報告
完成課題方案的初步設(shè)計、確定論文目錄初稿
完成方案的詳細(xì)設(shè)計、繪制設(shè)計圖紙、撰寫論文
圖紙、論文修改完善，準(zhǔn)備答辯
第1、2周
第3、4周
第5~7周
第8~12周
第13~16周
三、所需的資料和主要參考文獻(xiàn)
[1] 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2001
[2] 廖常初.可編程序控制器基礎(chǔ)及應(yīng)用(第2版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
[3] 段梅、李新．PLC在混料控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J]．控制系統(tǒng)，2003，(4)：50-54
[4] 熊志奇.微機(jī)自動化配料控制系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用.1997，23(10)：30-32，41
[5] 趙進(jìn)奎.失重秤及其在水泥熟料配料系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動化儀表，1999(4)：23-25
[6] 張本舉.自動配料系統(tǒng)的設(shè)計.中國鋁業(yè)中州分公司計控室，2000
[7] 宋建成.PLC控制和應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2002
[8] 趙明.工廠電氣控制設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[9] 劉艷梅.三菱PLC基礎(chǔ)與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009
[10] 史宜巧.PLC技術(shù)及應(yīng)用項目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009
注：1. 本任務(wù)書一式兩份，須雙面打印。由指導(dǎo)教師填寫并經(jīng)所在系審核確認(rèn)后交系部；
2. 本任務(wù)書一份須與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（論文）一并存檔，另一份系部存檔；
3. 指導(dǎo)教師、學(xué)生可各執(zhí)一份復(fù)印件，供檢查論文進(jìn)度時使用。
附件：化工混料系統(tǒng)簡介
工業(yè)混料系統(tǒng)將兩種不同液體按一定比例混合，并進(jìn)行循環(huán)、攪拌以達(dá)到充分均勻混合之目的，最后輸出到存儲設(shè)備中，流程示意圖如圖所示由圖可以看出，該系統(tǒng)主要由配料罐→罐A、反應(yīng)罐→罐B、輸入泵→泵A和泵B、輸出泵→泵C和7個開關(guān)閥組成。每個罐皆配有攪拌器。為了觀察罐是否為空，在每個罐底裝有液位傳感器（LS1和LS3）。另外，為了防止罐發(fā)生溢出事故，每個罐頂部裝有液位傳感器(LS2和LS4)。
配料過程中，液體A和B的計量采用間接測量的辦法：即先標(biāo)定出泵每轉(zhuǎn)所排出液體的體積（即泵的排量），然后在工作時測出泵的轉(zhuǎn)數(shù)，通過換算即可求得泵入的液體的體積。
以一個生產(chǎn)循環(huán)周期為例，說明系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程。生產(chǎn)工藝流程大致分為5個步序：A罐配料→A罐自循環(huán)→A罐倒入B罐→B罐自循環(huán)→B罐排出。
(1)A罐配料過程
·打開閥1，啟動泵A，開始將液體A泵入罐A，同時開始對泵入的液體A計量；
·當(dāng)液體A泵入500L時，打開閥2，啟動泵B和攪拌器1，開始將液體B泵入罐A，同時開始對泵入的液體B計量；
·當(dāng)液體B泵入1500L時，關(guān)閉閥2、停止泵B；
·當(dāng)液體A泵入總量達(dá)到4500L時，關(guān)閉閥l、停止泵A。
(2)A罐自循環(huán)過程（第一遍強(qiáng)制混合）
·打開閥3和閥4（同時關(guān)閉閥5、閥6和閥7），啟動泵C，使罐A內(nèi)混合液體進(jìn)行自循環(huán)以充分混合（同時攪拌器l運(yùn)行）。
(3)A罐倒入B罐過程（第二遍強(qiáng)制混合）
·在A罐自循環(huán)5 min后，打開閥6，關(guān)閉閥4，啟動攪拌器2，將罐A中的混合液體倒人罐B；
·待罐A排空后，關(guān)閉閥3，打開閥5，轉(zhuǎn)入下一步序。此時，若停止按鈕已按下，則不再進(jìn)行配料，停止攪拌器1；若停止按鈕未按下，則同時開始步序l至A罐配料過程。
(4)B罐自循環(huán)過程（第三遍強(qiáng)制混合）
·B罐自循環(huán)5 min后，轉(zhuǎn)入下一步序。
(5)B罐排出過程（第四遍強(qiáng)制混合）
·打開閥7，關(guān)閉閥6，將B罐中的混合液體輸出到存儲沒備中。
·當(dāng)B罐排空后，停止攪拌器2。若罐A空，則停止泵C，結(jié)束工作；否則，泵C不停止，轉(zhuǎn)入步序2。
·泵A、泵B分別由l5kW和l1kw的4極三相異步電動機(jī)直接拖動(電機(jī)可以直接啟動)。泵A、泵B每轉(zhuǎn)所排出液體的體積分別為0.6L和0.3L。
·泵C由132kW的4極三相異步電動機(jī)直接拖動，電機(jī)采用Y-△啟動，泵的流量和泵A相當(dāng)。
·兩個攪拌器均由5.5kW三相異步電動機(jī)經(jīng)減速器減速后拖動，可以直接啟動。
·7個閥由交流電直接驅(qū)動，功率為10W，通電時閥處于打開狀態(tài)，斷電時處于關(guān)閉狀態(tài)。
控制要求：
(1)系統(tǒng)應(yīng)有“運(yùn)行”和“調(diào)試”兩種工作模式。
(2)系統(tǒng)正常工作模式為“運(yùn)行”模式，并由“啟動／停止”按鈕控制系統(tǒng)的啟動。系統(tǒng)自動運(yùn)行時其他開關(guān)、按鈕失效（急停除外）。需停止時，再次按動就按鈕，待本批次工作結(jié)束后，方能全部停止。
(3)系統(tǒng)一旦啟動，必須按生產(chǎn)工藝流程自動順序執(zhí)行。
(4)“調(diào)試”工作模式適用于系統(tǒng)調(diào)試階段。在此模式下，每個閥、泵、攪拌器均由其各自相應(yīng)的按鈕開關(guān)單獨控制通／斷。
(5)系統(tǒng)急停后，必須在調(diào)試模式下手動處理現(xiàn)場，使其達(dá)到初始狀態(tài)，方可正常運(yùn)行。
(6)系統(tǒng)電源及閥、泵、攪拌器的運(yùn)行狀態(tài)、罐的液位報警、系統(tǒng)自動運(yùn)行狀態(tài)均有相應(yīng)的指示燈。
(7)應(yīng)有必要的電器保護(hù)措施。
(8)生產(chǎn)工藝參數(shù)，如自循環(huán)時間、兩種原料的配比和液體B泵入的滯后量等，可以修改。