PLC技術在水位自動控制系統(tǒng)中的應用

張宏波

摘 要：文章通過一個自動測水位裝置控制系統(tǒng)的選型設計，軟硬件的選擇及實際操作過程，講述PLC的作用及與系統(tǒng)中各單元的協作，直至最終實現水槽水位的自動控制。

關鍵詞：PLC；水位；MCGS組態(tài)；實時曲線

中圖分類號：TV663 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0053-02

伴隨著科學技術的進步，生產企業(yè)的自動化水平越來越高，這也是企業(yè)發(fā)展低成本戰(zhàn)略和走清潔生產道路的必要選擇。液位自動檢測和控制系統(tǒng)是一個非常常見的自動控制單元，也是生產企業(yè)節(jié)約用水的關鍵技術。所以說，研究如何利用PLC技術提高水位檢測和控制的自動化程度具有很高的實際意義。文章通過一個水位自動控制系統(tǒng)的設計，研究PLC技術在其中起到的關鍵作用。

1 自控系統(tǒng)硬件的選型

1.1 自控系統(tǒng)的設計

本設計針對水位控制組態(tài)，通過設計的組態(tài)軟件實現對水位控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，檢測相關數據與變量。在自控系統(tǒng)中運用MCGS組態(tài)軟件來監(jiān)控該系統(tǒng)的運作。本系統(tǒng)控制的方式是調節(jié)多段液位。對手動控制進行分段，共計四段。對這四段的每個液位進行設定，液位值均達到相應的要求。系統(tǒng)可以參照手動控制系統(tǒng)，利用水泵對各段的液位設定值進行手動的調節(jié)。

此外，系統(tǒng)還可以通過自動運行，建設液位已滿足手動的要求或者是無法在手動控制下完成運行，那么系統(tǒng)就會自動的控制最低液位，具體來說，結合實際情況，在系統(tǒng)的液位已經低于液位的最小值后，系統(tǒng)會通過自動加水調整液位，使液位可以達到最大值。

1.2 系統(tǒng)設計方案

能夠實現低液位報警自動控制的設計方案有很多種，當液位低于低液位時， 系統(tǒng)啟動自動控制環(huán)節(jié)。系統(tǒng)自動環(huán)節(jié)啟動后， 控制系統(tǒng)通過水泵給水箱加水， 在不受手動控制影響的條件下， 水位上升至高液位后再加水處理數秒后停止加水。也可以利用連接系統(tǒng)的各個原件，完成滑動輸入器。在水位高于最高液位值，水位低于最低液位值的情況下，系統(tǒng)會發(fā)出報警，實時的監(jiān)控水位控制系統(tǒng)的部分數據和部分變量。系統(tǒng)還專門設置了指示燈，目的是可以更好的監(jiān)控液位，然后操作人員可以通過指示燈觀察到液位。

2 軟件應用

2.1 水位控制系統(tǒng)的組成

上位機以及智能調節(jié)儀組成了該水位控制系統(tǒng)。對上位機來講，它的功能主要是實時采集數據，完成水位動畫的運行。MCGS組態(tài)軟件會利用設備驅動程序，交換內部和外部的數據，比如說實時采集的數據以及向設備發(fā)送的各種指令。所謂的設備驅動程序，它本質上是一種DLL文件，其中是由不同設備對應的通訊協議構成，實時的采集和傳遞采集到各設備的運行參數。MCGS組態(tài)軟件的功能是對各設備驅動進行調用，向工程的不同環(huán)境傳遞需求數據。對下位機來講，主要組成是智能儀表，功能是采集水位數據。而智能儀表的主要組成是PLC主控制單元模塊。PLC是一種智能的工業(yè)調節(jié)器，主要是運用上位機實現與外部設備的通訊。結合實際需求，對各設備的儀表參數進行設置?；蛘吒鶕顚x表的參數進行適當的修改，上下位機組成結構，如圖1所示。

2.2 建立水位工程系統(tǒng)

2.2.1 設計水位控制工程的畫面流程

在用戶操作界面中建立建立一個名為“水位控制”的用戶窗口， 然后對其相應的設置。添加該“水位控制”用戶窗口。根據前面章節(jié)系統(tǒng)硬件的介紹及設計需要的監(jiān)控及控制要求， 對應到該組態(tài)軟件上要做相應的畫面設計。對應的靜態(tài)畫面，如圖2所示。

2.2.2 水位控制工程中數據對象的設置

完成水位控制系統(tǒng)的靜態(tài)畫面設置之后，要對相應的數據對象進行設置，主要內容是增加數據對象、修改對象屬性。對應的設置如圖3所示。

2.2.3 仿真結果

通過上述調節(jié)與設置，可以看到一副比較直觀的、便于操作的仿真效果圖，這樣操作人員可以很方便地通過事先設置好的輸入輸出來控制水罐的水流量。

3 結 語

綜上所述，在實驗過程中，系統(tǒng)可以正常運作，且可以直觀地顯示界面，與現場實際情況向契合。該仿真系統(tǒng)一方面可以充分的運用資源，彌補資源的不足；另一方面對現行的資源平臺進行了充分的運用。本文在PLC的基礎上開展了仿真實驗，并且通過通過MCGS組態(tài)軟件完成實驗：該系統(tǒng)操作簡單且容易上手，具有相對健全的功能，界面直觀，很容易進行維護；可以針對不同的工業(yè)控制特征進行仿真模擬；開發(fā)出的仿真系統(tǒng)針對性較強，有利于開展工作，為客戶提供培訓服務。

參考文獻：

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