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用PLC实现多种液体自动混合控制

近年来PLC在处理速度、控制功能、通信能力以及控制领域等方面都不断

有新突破，因此当今PLC是集计算机技术、通信技术和自动控制技术为一体的

新型工业控制装置，它具有可靠性高，编程方便、环境要求低、体积小、重量轻、

功耗低等特点，是一种专为工业控制设计及过程控制的数字运算操作的电子系

统，是实现机电一体化的理想控制设备。

PLC的应用范围很广泛，目前国内市场的PLC较常见的进口机有美国的AB

公司和通用电气（CE）公司，日本的三菱公司的立石公司，以及德国的西门子

公司的产品。日本松下电工公司的FP系列PLC进入国内市场相对较晚，但因其

品种齐全、功能完善，而且在设计上有其独到之处，所以近年来推广很快。FP1

系列机属于小型机，它一般由主控单元、扩展单元、智能单元三部分组成。该系

列包括有C14,C16,C24,C40,C56,C72六种型号的主机和E8,E16,E24,E40四种

型号的扩展单元。主控单元加扩展单元的I/O点数最大可扩展至152点。FP1系

列不但硬件配置齐全，而且软件功能也很强，共有192条指令。它具有结构紧凑、

硬件配置齐全、软件功能强大等特点，而且它的某些功能甚至可与大型机相媲美，

所以具有较高的性价比，特别适合于在轻工行业的中小型企业中推广应用。本文

采用日本松下公司生产的FP1系列C40AFP12416（电源电压为AC100—240V，

输入点数为24点，输出点数为16点，输入电压为DC24V，输出类型为继电器

输出，AFP12416为品名）可编程控制器为主控部件，设计了一种对多种液体进

行自动混合的控制系统。

一、系统简介及控制要求

多种液体混合控制主要是将3种液体分别注入、搅拌、加热，最终达到自动

混合的目的，L1、L2、L3为液位传感器，被液面淹没时输出高电平；Y1、Y2、

Y3、Y4为电磁阀，得电时打开，失电时关闭；M为搅拌电机；H为加热器，如

图1所示。具体控制要求如下：

1.初始状态

容器是空的，阀门Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF,液位传感器L1、L2、L3均

为OFF，搅拌机M为OFF，加热器H为OFF。

2.混合过程

按下启动按钮SB0，液体混合装置按以下规律循环工作:

（1）电磁阀Y1开启（Y1=ON），开始注入液体A；当液面高度达到L3时，

（L3=ON），停止注入液体A（Y1=OFF），同时开启液体B电磁阀Y2（Y2=ON）

注入液体B；当液面升至L2时（L2=ON），停止注入液体B（Y2=OFF）同时开

启液体C电磁阀Y3（Y3=ON）注入液体C；当液面升至L1时（L1=ON），停止

注入液体C（Y3=OFF），同时启动搅拌机M（M=ON），开始搅拌。

（2）搅拌10秒钟，液体搅拌均匀后，停止搅拌（M=OFF），加热器开始对

液体加热（H=ON）。

（3）当混合液体温度达到某一指定值时（T=ON）,加热器停止加热（H=OFF），

开启电磁阀Y4（Y4=ON），放出混合液体。

（4）液面下降到L3后，（L3=OFF），再经过5s，容器放空液体（Y4=OFF）。

（5）要求中间隔5秒钟时间后，开始下一周期，如此循环。

3.停止操作

按下停止按钮SB1，必须在当前操作完毕后才可停止操作，回到初始状态。

图1多种液体自动混合装置

二、I/O接线图及地址编号

根据控制要求，为实现上述系统功能，采用日本松下公司生产的FP1系列

C40--AFP12416型PLC作为该装置的控制器。

1.I/O接线图

如图2所示，启动按钮SB0接于X0输入点，液位传感器L3、L2、L1分别

接于X1、X2、X3输入点，温度传感器X4接于X4输入点，停止按钮接于X5

输入点,电磁阀Y1、Y2、Y3、Y4分别接于Y1、Y