在眾多生(sheng)產領(ling)域中，經常(chang)需要(yao)對貯槽、貯罐、水池等容器(qi)中的(de)液(ye)位進行監(jian)(jian)控(kong)(kong)，以往常(chang)采用傳(chuan)統的(de)繼電(dian)器(qi)接觸控(kong)(kong)制(zhi)，使用硬(ying)連接電(dian)器(qi)多，可靠(kao)性(xing)差，自(zi)動(dong)(dong)化程(cheng)度(du)不(bu)高(gao)(gao)，目前已(yi)有(you)許多企業(ye)采用**控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)對傳(chuan)統接觸控(kong)(kong)制(zhi)進行改造(zao)，大大提高(gao)(gao)了控(kong)(kong)制(zhi)系統的(de)可靠(kao)性(xing)和自(zi)控(kong)(kong)程(cheng)度(du)，為企業(ye)提供了更可靠(kao)的(de)生(sheng)產保(bao)障。本文在此介紹一(yi)種采用可編(bian)程(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)（PLC）對液(ye)位進行監(jian)(jian)控(kong)(kong)的(de)一(yi)種方法，其電(dian)路結構(gou)簡(jian)單，投資(zi)少(shao)（可利(li)用原有(you)設施改造(zao)），監(jian)(jian)控(kong)(kong)系統不(bu)僅自(zi)動(dong)(dong)化程(cheng)度(du)高(gao)(gao)，還具有(you)在線修改功能(neng)，靈活性(xing)強(qiang)，適用于多段液(ye)位監(jian)(jian)控(kong)(kong)場(chang)合。

1．控制要求

PLC液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)顯(xian)(xian)示報警(jing)控制(zhi)系(xi)統可以根據生產的需要將(jiang)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)分(fen)為(wei)多段(duan)來設定(ding)，并(bing)分(fen)段(duan)顯(xian)(xian)示，當(dang)液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)為(wei)***低(di)限時自動(dong)啟動(dong)料(liao)泵(beng)加液(ye)(ye)，液(ye)(ye)位(wei)(wei)(wei)到達(da)設定(ding)值時發出聲(sheng)光報警(jing)，并(bing)停泵(beng)；操作人(ren)員可通過確認按鈕解(jie)除音響報警(jing)信號，閃爍燈光轉平光；系(xi)統具有手動(dong)/自動(dong)兩種控制(zhi)方(fang)式，并(bing)設有試驗(yan)功能。

2．PLC選型

目前在(zai)國(guo)(guo)內市場上有從美國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)、日(ri)本等國(guo)(guo)引進的(de)多(duo)種系(xi)列PLC，國(guo)(guo)內也有許(xu)多(duo)廠家組(zu)裝、開發數十種PLC，故PLC系(xi)列標準不(bu)一(yi)，功(gong)(gong)能(neng)參差(cha)不(bu)齊，價(jia)格懸殊。在(zai)此情況下，PLC的(de)選擇應著(zhu)重考慮PLC的(de)性能(neng)價(jia)格比(bi)，選擇可(ke)靠性高(gao)，功(gong)(gong)能(neng)相當，負(fu)載能(neng)力合適，經濟實惠的(de)PLC。本文(wen)介紹以四段液位控(kong)制對象為例，據對多(duo)種因(yin)素的(de)分(fen)析比(bi)較及監控(kong)系(xi)統輸入、輸出點(dian)數的(de)要求，選用日(ri)本立石（OMRON）公司C20P型PLC。

3．系統(tong)硬(ying)件配置

為(wei)實(shi)現液(ye)位的(de)手(shou)動(dong)(dong)/自動(dong)(dong)控制(zhi)，需(xu)要輸入口12點(dian)，輸出口8點(dian)，選用(yong)C20P 20點(dian)I/O單(dan)元的(de)PLC，輸入光電(dian)隔離(li)，輸出繼(ji)電(dian)器(qi)隔離(li)，負載能力強；液(ye)位檢測采(cai)用(yong)干(gan)簧管傳感器(qi)，手(shou)動(dong)(dong)/自動(dong)(dong)轉換、運行(xing)/試(shi)驗轉換和(he)液(ye)位設定采(cai)用(yong)雙位旋(xuan)鈕，手(shou)動(dong)(dong)啟泵、停泵和(he)確(que)認、試(shi)驗采(cai)用(yong)常開按鈕；輸出選用(yong)電(dian)子音響(xiang)報警器(qi)和(he)24V直(zhi)流指示燈(deng)、繼(ji)電(dian)器(qi)。參見圖一系統(tong)硬件配置圖。

圖一   系統硬件配(pei)置圖

為節(jie)省輸(shu)入口數(shu)量，節(jie)省投資，本(ben)系統運(yun)行/試(shi)驗功能的(de)轉換采(cai)用了對I/O模塊(kuai)(kuai)接線的(de)優化(hua)，使PLC輸(shu)入模塊(kuai)(kuai)中1個(ge)輸(shu)入節(jie)點起到(dao)2個(ge)輸(shu)入節(jie)點的(de)作用，完成PLC工作在兩(liang)種方式下的(de)I/O功能。參(can)見圖二I/O模塊(kuai)(kuai)接線的(de)優化(hua)。

圖(tu)二(er)   I/O模塊接(jie)線的優化

系統正常運行(xing)時，運行(xing)/試驗(yan)轉換旋鈕S接通1-3接點，各試驗(yan)按鈕不(bu)起作(zuo)用，液位信(xin)號由各干簧管(guan)傳(chuan)(chuan)感器傳(chuan)(chuan)輸給PLC；系統處于試驗(yan)狀(zhuang)態時，S接通1-2接點，各傳(chuan)(chuan)感器輸入(ru)信(xin)號不(bu)起作(zuo)用，此時可用各試驗(yan)按鈕模擬(ni)各段液位信(xin)號傳(chuan)(chuan)輸給PLC。兩種控制(zhi)方式下的兩個信(xin)號共用一個輸入(ru)節點，成倍提(ti)高I/O端口的利用率(lv)，節省I/O點數。

4．系統軟(ruan)件設(she)計(ji)

4．1  控制程序流程圖

圖(tu)三   系統流(liu)程圖(tu)

4．2  編(bian)程(cheng)說明

 = 1 * GB3 ① 本系(xi)統為液(ye)位(wei)(wei)的雙位(wei)(wei)控制系(xi)統。液(ye)位(wei)(wei)可(ke)分(fen)四(si)段設(she)定(ding)和顯示，在(zai)***低液(ye)位(wei)(wei)時自(zi)動(dong)啟泵，當液(ye)位(wei)(wei)到(dao)達設(she)定(ding)值(zhi)時自(zi)動(dong)停(ting)泵。

 = 2 * GB3 ② 采用IL/ILC分支指令，通過0008旋鈕實現手(shou)動/自(zi)動兩種功能的選擇，當0008旋鈕閉合時，自(zi)動指示(shi)燈亮，系統執行(xing)IL/ILC分支內(nei)程序，完(wan)成自(zi)動監控；當0008旋鈕打開(kai)時，手(shou)動指示(shi)燈亮，系統執行(xing)分支外(wai)程序，通過0010、0011旋鈕實現手(shou)動啟泵、停泵。

 = 3 * GB3 ③ 液位(wei)由(you)0004~0007旋鈕分***低(di)(di)、較(jiao)(jiao)低(di)(di)、較(jiao)(jiao)高、***高四段設(she)定(ding)(ding)，系(xi)統設(she)置(zhi)由(you)低(di)(di)到高的優先(xian)權(quan)，即當多個(ge)設(she)定(ding)(ding)旋鈕同時閉(bi)合(he)時，低(di)(di)液位(wei)設(she)定(ding)(ding)優先(xian)。

 = 4 * GB3 ④ 采(cai)用干簧(huang)管檢測(ce)液(ye)(ye)位(wei)時(shi)，當液(ye)(ye)位(wei)到達(da)檢測(ce)點(dian)時(shi)其(qi)觸(chu)(chu)點(dian)閉(bi)合(he)，指(zhi)(zhi)示燈(deng)(deng)點(dian)亮(liang)；液(ye)(ye)位(wei)離(li)開檢測(ce)點(dian)時(shi)其(qi)觸(chu)(chu)點(dian)打(da)開，為保證(zheng)相(xiang)應測(ce)量(liang)段(duan)指(zhi)(zhi)示燈(deng)(deng)不立(li)即熄滅(mie)及不受液(ye)(ye)位(wei)波動的影響，每段(duan)指(zhi)(zhi)示燈(deng)(deng)的控制均采(cai)用KEEP保持指(zhi)(zhi)令，只有當液(ye)(ye)位(wei)上(shang)升或下降到相(xiang)鄰(lin)段(duan)時(shi)指(zhi)(zhi)示燈(deng)(deng)才熄滅(mie)。

 = 5 * GB3 ⑤ 當液(ye)(ye)位到達(da)檢測點時，液(ye)(ye)位指示(shi)燈(deng)閃爍(shuo)，燈(deng)光閃爍(shuo)因子采用內部閃爍(shuo)內標1902，以1S為(wei)周(zhou)期閃爍(shuo)；若液(ye)(ye)位到達(da)設(she)(she)定值(zhi)時，自動停泵，并設(she)(she)置電(dian)子音響(xiang)(xiang)報警，報警聲設(she)(she)計為(wei)響(xiang)(xiang)3S停2S，循環30S后(hou)自停，或(huo)在30S內按0009確認按鈕停音響(xiang)(xiang)，指示(shi)燈(deng)傳平光。電(dian)子音響(xiang)(xiang)報警和泵的啟(qi)停同樣考(kao)慮液(ye)(ye)位的波(bo)動影響(xiang)(xiang)，設(she)(she)計時采用KEEP保持指令(ling)和DIFU微分指令(ling)聯合(he)使用。

 = 6 * GB3 ⑥ **開(kai)車時，液(ye)位低(di)于(yu)(yu)或(huo)高于(yu)(yu)***低(di)液(ye)位時，需先手動(dong)啟(qi)泵，再切換成自(zi)動(dong)運行；或(huo)**入試(shi)驗(yan)方式(shi)，按(an)***低(di)液(ye)位試(shi)驗(yan)按(an)鈕啟(qi)動(dong)料泵，再進入自(zi)動(dong)運行方式(shi)。

4．3  PLC梯(ti)形圖