物料的混合操作是一些工厂关键的或不可缺少的一环，尤其在化工行业中，经常需要将两种或两种以上的液体按照一定的比例混合，然后再做相应的后续处理和加工。对物料混合装置的要求是设备对物料的混合质量高、生产效率和自动化程度高、适应范围广、抗恶劣工作环境等。采用PLC来控制液体搅拌机，由于其结构灵活、可靠性高、使用范围广等特点，完全满足物料混合控制工艺的要求，能大大提高对各种成分含量的有效控制，提高生产效率，因此多种物料混合的PLC控制具有广泛的应用。

    多种液体按一定比例进行混合是物料混合的一种典型形式，本实例中以两种液体的混合装置的控制为例，来介绍PLC在液体混合装置控制中的应用。

    一、控制工艺流程

    两种液体混合装置的控制工艺流程图如图10-1所示，主要包括对混料装置的加料、混料以及出料的控制。在该控制实例中使用H、I、L3个液位传感器来检测液位，使用3个电磁阀门来分别控制液体1、液体2的进入和混合液的排出。

    图10-1    液体混合装置控制工艺图

    整个实例的控制流程描述如下：液面在最下方时，按下启动按钮，可进行连续混料。首先，控制液体1的阀门Q0.0，液体1流人容器。当液面上升到传感器I的位置时，关闭液体1的阀门Q0.0，打开控制液体2的阀门Q0.1。当液面上升到传感器H的位置时，控制液体2的阀门Q0.1关闭，此时搅拌电动机开始工作。搅拌电动机工作6s后，停止搅拌，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面降到传感器L的检测位置时，延时2s后，关闭混合液体阀门3Q0.2，然后再开始下一周期操作。若工作期间有停止按钮按下，则待本次混料结束后方能停止搅拌机的工作，不再进入下一周期工作。由于初始工作时，液位不一定在液面的最下方，为此需按下复位按钮，使料面液位处于最下方。

    二、控制系统硬件设计

    1．输入/输出信号分析

    系统的输入信号：启动按钮1个，停止按钮1个，液位传感器3个，共5个输入信号，需5个输入端子。

    系统的输出信号：控制进料的电磁阀2个，控制出料的电磁阀1个，电机接触器1个，共4个输出信号，需4个输出端子。

    2．PLC的输入/输出分配表

    编制PLC的输入/输出分配表如表10 -1所示。

    表10-1    PLC的输入/输出分配表

    除了上述的PLC输入输出分配表外，其他编程元件地址分配表如表10-2所示。

    表10-2    其他编程元件地址分配表

    3．PLC选型

    根据表10-1所示的PLC输入/输出分配表，参考表2-1，考虑到留有15%的余量，本实例中选用西门子公司的S7-200系列小型PLC CPU222实现对液体混合装置的控制。

    4．液体混合装置硬件接线图

    根据表10-1所示的PLC输入/输出分配表，可设计如图10-2所示的PLC主机的硬件接线图。

    图10-2    液体混合装置PLC控制的硬件接线图

    5．液体混合装置控制逻辑图

    根据液体混合装置的控制工艺流程，可设计出如图10-3所示的液体混合装置PLC控制逻辑图。

    图10-3    混料罐控制逻辑图

    三、系统控制程序

    根据该液体混合装置的控制要求，并考虑到各个执行机构动作的转步条件，可设计其顺序功能图如图10-4所示，其对应的梯形图如图10-5所示。

    图10-4    液体混合装置顺序功能图

    图10-5    液体混合装置的PLC控制梯形图