采用FX2N-48MR可编程序控制器实现混合液体物料控制系统的设计

在一些混合液体物料生产加工过程中，除了正常生产过程的控制外，还需要对物料温度进行检测与控制，使得生产过程的控制要求更加严格；若控制不当，将产生大量的废料，造成严重的经济损失。而采用继电器-接触器控制系统，存在使用大量的中间继电器，控制动作迟缓，精确度差，稳定性差。故障率高，操作复杂等缺点，易产生废料，导致加工成本提高，严重影响了企业的经济效益；若采用FX2N-48MR可编程序控制器进行控制，可达到预期的控制效果。

1 某一加工控制过程

下面叙述某一加工控制过程，工艺流程图如图1所示。

若将控制开关置于自动状态，按下启动按钮SB3即打开煮料进料阀门，向煮料器内加入生产所需的原料（进料）；当液位传感器检测到进入煮料器中的液位到达规定位置时，其开关信号X25（SL）输入可编程序控制器控制关闭进料阀门，同时起动搅拌电机，对原料进行搅拌，并打开热气阀门Y4，通入热气对原料进行加热（煮料），由温度传感器X24（STl）检测原料的温度，当原料温度达到90℃时，停止加热；此时打开冷却水阀门Y5，加快冷却水的循环速度，实现快速降温（冷却），当原料的温度冷却到60℃时，温度传感器开关X26（ST2）动作信号输入可编程序控制器，控制冷却停止（完成煮料过程）。接着打开输料均质阀门，使煮料锅中的原料进入均质器中搅拌，设定均质时间10 min，时间达到后，打开老化工艺阀门Y3，原料进入老化器中，在老化器中再次进行温度冷却（老化）。在老化器内，由温度传感器检测原料的温度，当原料温度冷却到40℃时，开关X27（ST3）动作信号输入可编程序控制器控制冷却停止，此时加工完成，输出成品灌装。

当手动／自动开关K置于手动位置时，可分别对各控制过程单独进行独立起动和停止控制。

2 编制输入／输出信号地址表

根据控制过程和要求，编制输入／输出信号地址表。输入信号地址表如表1所示，输出信号地址表如表2所示。

3 控制接线原理图设计

根据输入／输出信号地址表，可编程控制器的控制原理，设计出可编程序控制器控制接线原理图，如图2所示。

4 梯形图设计

根据控制接线原理图，工艺控制流程及FX2N-48MR可编程序控制器的编程规则，设计出梯形图程序，如图3所示。

程序说明：

（1）Y1～Y6输出开关信号分别控制驱动电路Q1～Q6的输出，用于驱动相应阀门电动执行器，当输出为高电平“1”时，控制相应阀门打开，输出为低电平“0”时，控制相应阀门关闭。

（2）阀门的打开和关闭是否到位的检测及控制，由电动执行器内部电路来完成。

（3）光电耦合器TLP521-4用于将PLC与阀门电动执行器电路隔离开，以避免阀门电动执行器和PLC在电路上的相互干扰。

（4）紧急停止按钮SBl9（X23）采用红色蘑菇型自锁按钮，同时它也是总停按钮。

5 结语

FX2N-48MR可编程序控制器，体积小，重量轻，性能稳定可靠，价格便宜，控制稳定性高，编程方便，特别是应用于阀类控制系统，节约了大量的中间继电器，提高了整个控制系统的响应速度，系统实时性好。该生产过程采用可编程序控制器控制后，生产过程工作稳定，操作方便，经过运行工作可靠，提高了加工产品的自动化技术。既减少了废料的产生，降低了成本，也提高了生产效率，可谓“一次投资，终身受益”。

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