第二章 硬件电路设计
2.1 系统的控制要求与总体结构
如图2-1所示为三种液体混合的装置。SL1、SL2、SL3、SL4为液面传感器，液面淹没时接通，三种液体（液体A、液体B、液体C）的流入和混合液体流出分别由电磁阀YV1,YV2,YV3,YV4控制，，M为搅匀电动机。
图2—1 三种液体混合的装置结构图
SQ1-SL4 SQ2-SL3 SQ3-SL2 SQ4-SL1
要求如下： 1、 2、
初始状态：当装置投入运行时，液体内为放空状态。
起始操作：按下启动按钮SB1，装置开始按规定工作，液体A阀
门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，关闭液体A阀门，打开B阀门。当液面到达SL3时，关闭液体B阀门，打开C阀门。当液面到达SL4时，关闭液体C阀门，搅拌电动机开始转动。搅拌电动机工作1min后，停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液体下降到SL1时，SL1由接通变为断开，再经过20s后，容器放空，混合液体阀门YV4关闭，接着开始下一个循环操作。 3、
停止操作：按下停止按钮后，要处理完当前循环周期剩余任务后，
系统停止在初始状态。
由控制要求可知设计的液体自动混合装置主要完成三种液体的自动混合搅拌。此装置需要控制的元件有：其中SL1,SL2,SL3,SL4为液面传感器，液面淹没该点时为ON，YV1,YV2,YV3,YV4为电磁阀，M为搅拌机。另外还有控制电磁阀和电动机的1个交流接触器KM。所有这些元件的控制都属于数字量控制，可以通过引线与相应的控制系统连接从而达到控制效果。
2.2 PLC选型及I/O分配图
根据设计要求、控制要求，选定PLC的型号为：三菱FX2N-48
它是日本三菱公司生产的三菱FX1N系列，拥有28路输入、18路(继电器)输出，而本例实际只需要6路输入、5路输出，输出留有约1/3的余量，输出所留余量超出1/3，完全满足要求；拥有8K步的内存容量，而本例用户程序的容量估计在50步左右，完全够用。
多种液体自动混合装置的I/0分配如表2-1所示
输人 X0：启动按钮 X1：限位开关SL4 X2：限位开关SL3 X3：限位开关SL2 X4：限位开关SL1 X5：停止按钮 输出 Y1:液体A控制阀门YV1 Y2：液体B控制阀门YV2 Y3：液体C控制阀门YV3 Y4：D口控制阀门YV4 Y5：搅拌机控制M 表2-1 多种液体自动混合装置的I/0分配表
2.3 搅拌电动机主电路
此电动机选用EJ15-3型电动机。
其中“E”表示电动机，“J”表示交流的，15为设计序号，3为最大工作电流。
相关元件主要技术参数及原理如下：
EJ15系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 1）额定电压为220V，额定频率为50Hz，功率为2.5KW，采用三角形接法；
2）电动机运行地点的海拔不超过1000m。工作温度-15~40℃/湿度≤90%；
3）EJ15系列电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。
其主电路硬件接线如图2-3所示
图2-3 搅拌电动机的主电路
2.4 PLC外部接线图