在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對貯槽、貯罐、水池等容器中的液位進(jìn)行監控，以往常采用傳統的繼電器接觸控制，使用硬連接電器多，可靠性差，自動(dòng)化程度不高，目前已有許多企業(yè)采用先進(jìn)控制器對傳統接觸控制進(jìn)行改造，大大提高了控制系統的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障液位控制 本文在此介紹一種采用可編程控制器（PLC）對液位進(jìn)行監控的一種方法，其電路結構簡(jiǎn)單，投資少（可利用原有設施改造），監控系統不僅自動(dòng)化程度高，還具有在線(xiàn)修改功能，靈活性強，適用于多段液位監控場(chǎng)合液位控制
1．控制要求
控制系統可以根據生產(chǎn)的需要將液位分為多段來(lái)設定，并分段顯示，當液位為最低限時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)料泵加液，液位到達設定值時(shí)發(fā)出聲光報警，并停泵；操作人員可通過(guò)確認按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉平光；系統具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，并設有試驗功能分段
2．PLC選型
目前在國內市場(chǎng)上有從美國、德國、日本等國引進(jìn)的多種系列PLC，國內也有許多廠(chǎng)家組裝、開(kāi)發(fā)數十種PLC，故PLC系列標準不一，功能參差不齊，價(jià)格懸殊分段 在此情況下，PLC的選擇應著(zhù)重考慮PLC的性能價(jià)格比，選擇可靠性高，功能相當，負載能力合適，經(jīng)濟實(shí)惠的PLC分段 本文介紹以四段液位控制對象為例，據對多種因素的分析比較及監控系統輸入、輸出點(diǎn)數的要求，選用日本立石（OMRON）公司C20P型PLCPLC
3．系統硬件配置
為實(shí)現液位的手動(dòng)/自動(dòng)控制，需要輸入口12點(diǎn)，輸出口8點(diǎn)，選用C20P 20點(diǎn)I/O單元的PLC，輸入光電隔離，輸出繼電器隔離，負載能力強；液位檢測采用干簧管傳感器，手動(dòng)/自動(dòng)轉換、運行/試驗轉換和液位設定采用雙位旋鈕，手動(dòng)啟泵、停泵和確認、試驗采用常開(kāi)按鈕；輸出選用電子音響報警器和24V直流指示燈、繼電器PLC 參見(jiàn)圖一系統硬件配置圖PLC

 
圖一   系統硬件配置圖
 
為節省輸入口數量，節省投資，本系統運行/試驗功能的轉換采用了對I/O模塊接線(xiàn)的優(yōu)化，使PLC輸入模塊中1個(gè)輸入節點(diǎn)起到2個(gè)輸入節點(diǎn)的作用，完成PLC工作在兩種方式下的I/O功能。參見(jiàn)圖二I/O模塊接線(xiàn)的優(yōu)化。

圖二   I/O模塊接線(xiàn)的優(yōu)化
 
系統正常運行時(shí)，運行/試驗轉換旋鈕S接通1-3接點(diǎn)，各試驗按鈕不起作用，液位信號由各干簧管傳感器傳輸給PLC；系統處于試驗狀態(tài)時(shí)，S接通1-2接點(diǎn)，各傳感器輸入信號不起作用，此時(shí)可用各試驗按鈕模擬各段液位信號傳輸給PLC。兩種控制方式下的兩個(gè)信號共用一個(gè)輸入節點(diǎn)，成倍提高I/O端口的利用率，節省I/O點(diǎn)數。
4．系統軟件設計
4．1  控制程序流程圖

 
 
圖三   系統流程圖
 
4．2  編程說(shuō)明
 = 1 \* GB3 ① 本系統為液位的雙位控制系統。液位可分四段設定和顯示，在最低液位時(shí)自動(dòng)啟泵，當液位到達設定值時(shí)自動(dòng)停泵。
 = 2 \* GB3 ② 采用IL/ILC分支指令，通過(guò)0008旋鈕實(shí)現手動(dòng)/自動(dòng)兩種功能的選擇，當0008旋鈕閉合時(shí)，自動(dòng)指示燈亮，系統執行IL/ILC分支內程序，完成自動(dòng)監控；當0008旋鈕打開(kāi)時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，系統執行分支外程序，通過(guò)0010、0011旋鈕實(shí)現手動(dòng)啟泵、停泵。
 = 3 \* GB3 ③ 液位由0004~0007旋鈕分最低、較低、較高、最高四段設定，系統設置由低到高的優(yōu)先權，即當多個(gè)設定旋鈕同時(shí)閉合時(shí)，低液位設定優(yōu)先。
 = 4 \* GB3 ④ 采用干簧管檢測液位時(shí)，當液位到達檢測點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)閉合，指示燈點(diǎn)亮；液位離開(kāi)檢測點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)打開(kāi)，為保證相應測量段指示燈不立即熄滅及不受液位波動(dòng)的影響，每段指示燈的控制均采用KEEP保持指令，只有當液位上升或下降到相鄰段時(shí)指示燈才熄滅。
 = 5 \* GB3 ⑤ 當液位到達檢測點(diǎn)時(shí)，液位指示燈閃爍，燈光閃爍因子采用內部閃爍內標1902，以1S為周期閃爍；若液位到達設定值時(shí)，自動(dòng)停泵，并設置電子音響報警，報警聲設計為響3S停2S，循環(huán)30S后自停，或在30S內按0009確認按鈕停音響，指示燈傳平光。電子音響報警和泵的啟停同樣考慮液位的波動(dòng)影響，設計時(shí)采用KEEP保持指令和DIFU微分指令聯(lián)合使用。
 = 6 \* GB3 ⑥ 首次開(kāi)車(chē)時(shí)，液位低于或高于最低液位時(shí)，需先手動(dòng)啟泵，再切換成自動(dòng)運行；或先進(jìn)入試驗方式，按最低液位試驗按鈕啟動(dòng)料泵，再進(jìn)入自動(dòng)運行方式。
4．3  PLC梯形圖

 
 
圖四    PLC梯形圖
 參考文獻：1.OMRON可編程序控制器操作手冊
          2.揚唯實(shí).用PLC實(shí)現水位監控.自動(dòng)化儀表.2001(3)