关键词：可编程逻辑控制器；组态王；液位传感器
1 引言
液位控制系统使让我们的生活、生产都发生了不可想象的变化。它代替了传统的控制系统，让控制过程更加的安全，并节省了更多地劳动力成本和时间成本。本设计是一种模拟现代液位控制系统的设计，可以应用到许多需要液位控制的行业中，如：食品制造与饮用水生产、污水处理、化工生产、水坝水位的监控。特别是对一些有毒、有腐蚀的液体混合进行测控更能突出这一控制系统的优越性，这不仅仅能节省人力成本还能保证工作人员的安全，具有很大的使用和推广价值。
2 系统方案设计
本次控制系统主体由PLC、变频器、电磁阀、水箱、管道、液位传感器、指示灯、控制按钮组成、组态软件组成，电磁阀控制每一种溶液的进水和三种溶液混合搅拌后的排水，液位传感器控制水箱的液位，使三种溶液按照不同比例混合，利用接触器通过线圈得失电控制电机运转，指示灯可以及时看出本系统的运行情况，控制按钮用来控制整个系统地运行与停止，组态软件可以更加直观的监控整个系统，PLC是整个系统的核心，通过PLC控制整个系统的逻辑运作，本系统结构图如图1所示。
图1 系统结构图
3 系统硬件设计
本次设计利用三相电U、V、W供电，利用低压断路器来控制整个电路的供电，采用380V交流接触器来控制电机的启停，利用热继电器和熔断器对电机进行保护，由于PLC输入、输出端子需要24V的电压供电，所以电路中添加220V-24V的整流器. PLC接线输入端口S/S接在+24V上，X0接常开的启动按键SB1，X1接常闭的停止按键SB2，X2接常闭的急停按键SB3，PLC输出端口COM接在0V上，Y0接电磁阀1，Y1接电磁阀2，Y2接电磁阀3，Y3接电磁阀4，Y4接交流接触器的线圈和热继电器的常闭触点，PLC的模拟输入通道0通道接液位传感器，根据所选PLC的设计，将液位传感器的负极接V0+和I0+，液位传感器的正极和电磁阀的另一端接整流器的+24V电压上，使PLC形成一个闭合的回路。
4 系统软件设计
该过程包括每个电磁阀开启与关闭和电机的启动与停止。本设计的主程序流程图如图3所示。
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图3 主程序流程图
5 系统调试
根据主电路图和PLC硬件接线图，连接好所选择地硬件，在断电的状态下，通过万用表来进行硬件的接线的检测，检查电路中是否有虚接、漏接、短路、断路等问题，检测方法如下：将万用表调到蜂鸣档位，红表笔接导线的一端，黑表笔接导线的另一端，倾听是否有滴滴的响声，若发出响声则证明接线正常，若无响声，则接线有以上电路问题，发现问题后需要按照主电路图和PLC硬件接线图连接正确的线路。
当断电情况下用万用表笔检测无问题，可以进行上电测试，上电后需要检测电脑能否用RS232与PLC进行通讯，检测PLC输入输出端子能否正常工作，检测PLC能否处于run的模式下，当PLC检测完成后，利用万用表电压档位检测220V~24V整流器是否能稳定的输出+24V电压，检测电动机是否能正常运转，用手推动电动机是否出现卡顿，检测电磁阀，通电时电磁阀是否可以开关。
由于离线编写的程序可能会在实际应用时得不到预期的功能，所以需要进行以下的线上仿真，利用WPLsoft专业软件，将所编写好的梯形图程序进行编译，连接电脑与PLC，利用USB转RS232接口将梯形图程序传送到PLC的存储器内，并且将PLC执行run模式，逐条分析在离线状态下编写的梯形图是否实现了预期的功能，检测模拟量输入中是否有采集到模拟量、算法是否合理，当程序调试完成后，将PLC与组态王软件相连接，设置组态王中所需要的参数，进行组态王与PLC之间的通信，最终实现PLC控制组态王中数据的变化。
6 小结
本论文具体解决了人工控制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题，在液位控制中有着较理想的应用，控制系统改造具有很好的市场发展空间，值得广泛地推广。它不仅能够通过自动化控制技术实现安全生产的目的，还能够节省人力物力，也是一项利国利民的发展方向。
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[4]李思洪.基于PLC的触摸屏液位控制设计.电子制作,2018；
论文作者:黄跃娟 黄柏岩 王宇乔 肖慕然 常新（
论文发表刊物:《新疆教育》2019年7月
论文发表时间:2019/10/28
标签：液位论文; 电磁阀论文; 控制系统论文; 传感器论文; 接线论文; 接触器论文; 系统论文; 《新疆教育》2019年7月论文;