57C404C
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在众多生产领域中，经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控，以往常采用传统的继电器接触控制，使用硬连接电器多，可靠性差，自动化程度不高，目前已有许多企业采用先进控制器对传统接触控制进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。本文在此介绍一种采用可编程控制器（PLC）对液位进行监控的一种方法，其电路结构简单，投资少（可利用原有设施改造），监控系统不仅自动化程度高，还具有在线修改功能，灵活性强，适用于多段液位监控场合。
厦门岳航计算机工程有限公司
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1．控制要求
控制系统可以根据生产的需要将液位分为多段来设定，并分段显示，当液位为最低限时自动启动料泵加液，液位到达设定值时发出声光报警，并停泵；操作人员可通过确认按钮解除音响报警信号，闪烁灯光转平光；系统具有手动/自动两种控制方式，并设有试验功能。
2．PLC选型
目前在国内市场上有从美国、德国、日本等国引进的多种系列PLC，国内也有许多厂家组装、开发数十种PLC，故PLC系列标准不一，功能参差不齐，价格悬殊。在此情况下，PLC的选择应着重考虑PLC的性能价格比，选择可靠性高，功能相当，负载能力合适，经济实惠的PLC。本文介绍以四段液位控制对象为例，据对多种因素的分析比较及监控系统输入、输出点数的要求，选用日本立石（OMRON）公司C20P型PLC。
3．系统硬件配置
为实现液位的手动/自动控制，需要输入口12点，输出口8点，选用C20P 20点I/O单元的PLC，输入光电隔离，输出继电器隔离，负载能力强；液位检测采用干簧管传感器，手动/自动转换、运行/试验转换和液位设定采用双位旋钮，手动启泵、停泵和确认、试验采用常开按钮；输出选用电子音响报警器和24V直流指示灯、继电器。参见图一系统硬件配置图。
图一 系统硬件配置图
为节省输入口数量，节省投资，本系统运行/试验功能的转换采用了对I/O模块接线的优化，使PLC输入模块中1个输入节点起到2个输入节点的作用，完成PLC工作在两种方式下的I/O功能。参见图二I/O模块接线的优化。
图二 I/O模块接线的优化
系统正常运行时，运行/试验转换旋钮S接通1-3接点，各试验按钮不起作用，液位信号由各干簧管传感器传输给PLC；系统处于试验状态时，S接通1-2接点，各传感器输入信号不起作用，此时可用各试验按钮模拟各段液位信号传输给PLC。两种控制方式下的两个信号共用一个输入节点，成倍提高I/O端口的利用率，节省I/O点数。
4．系统软件设计
4．1 控制程序流程图
图三 系统流程图
4．2 编程说明
= 1 \* GB3 ① 本系统为液位的双位控制系统。液位可分四段设定和显示，在最低液位时自动启泵，当液位到达设定值时自动停泵。
= 2 \* GB3 ② 采用IL/ILC分支指令，通过0008旋钮实现手动/自动两种功能的选择，当0008旋钮闭合时，自动指示灯亮，系统执行IL/ILC分支内程序，完成自动监控；当0008旋钮打开时，手动指示灯亮，系统执行分支外程序，通过0010、0011旋钮实现手动启泵、停泵。
= 3 \* GB3 ③ 液位由0004~0007旋钮分最低、较低、较高、最高四段设定，系统设置由低到高的优先权，即当多个设定旋钮同时闭合时，低液位设定优先。
= 4 \* GB3 ④ 采用干簧管检测液位时，当液位到达检测点时其触点闭合，指示灯点亮；液位离开检测点时其触点打开，为保证相应测量段指示灯不立即熄灭及不受液位波动的影响，每段指示灯的控制均采用KEEP保持指令，只有当液位上升或下降到相邻段时指示灯才熄灭。
= 5 \* GB3 ⑤ 当液位到达检测点时，液位指示灯闪烁，灯光闪烁因子采用内部闪烁内标1902，以1S为周期闪烁；若液位到达设定值时，自动停泵，并设置电子音响报警，报警声设计为响3S停2S，循环30S后自停，或在30S内按0009确认按钮停音响，指示灯传平光。电子音响报警和泵的启停同样考虑液位的波动影响，设计时采用KEEP保持指令和DIFU微分指令联合使用。
= 6 \* GB3 ⑥ 首次开车时，液位低于或高于最低液位时，需先手动启泵，再切换成自动运行；或先进入试验方式，按最低液位试验按钮启动料泵，再进入自动运行方式。
4．3 PLC梯形图
Purcell RAC24 5RU Versatile Outdoor Telecom Enclosure ENCLSR 24IN VL-50 LCKBL BL
ANDREW L5PNF-RPC Type N Female Positive Stop? for 7/8 in LDF5-50A cable
ANDREW L7TDF-PS 7/16 DIN, (F), STRAIGHT, LDF7-50A, RING FLARE
Wiremold WSSR-2X2C SECURE RACEWAY 2X2 COUPLING NEW
Powerwave CM1007-DBPXBC-0?03 Diplex Filter for LTE700/800 MHz and AWS/PCS with DC
Amphenol BXA-70063-4CF Slant ±45° Dual Polarized FET Panel 63° / 13 dBd 696-900
Eastern Research MKT-006-01200 DNX-11 48V POWER SUPPLY
Nokia CS71507.02 ADUB AC/DC DISTRIB UNIT B 2002003907
ERICSSON 702/BYB41501/08 GBF 9250 (Global Base Frame)
ANDREW APT-BDFDM-LWB4A Arrestor Plus T-Series Surge Arrestor w/Grounding Kit
Eupen 716MV12 7/16 DIN MALE CONN FOR 1/2 EC4-50
ADC DD1-321001 64-termination unloaded DDP-1 rear single access chassis
Andrew LNX-6512DS-VTM DualPol? LTE Antenna, 698–896 MHz, 65° horizontal RET NEW
ANDREW L7PNF-RPC Type N Female OnePiece? for 1-5/8 in LDF7-50A cable
Lucent 44WA32 DRPQBUCAAD 1900 s 1:9 W/ (1) 848346458 (1) 848346375 LINEAR AMP
Ericsson KRY 112 71/2 KRY112712 R1C. Dual Duplex Bypass TMA 1850-1910MHZ. 3R
Andrew ATCA-A01-090 90 FT CABLE ASSEMBLY 9-PIN MALE TO FEMALE NEW
Andrew L6PDF-RPC CONN, 1-1/4 in FOAM, DIN F RF
DRAGON WAVE 60-000262-02 Radio 23c Hi Pwr
Digital Microwave 151-101210P-034?1 DMC SPECTRUM II IDU
Cisco WS-C4510R CATALYST 4500 SERIES CHASSIS ONLY
TYCO PA1162A M/A-COM RF Linear Hybrid Power Amplifier - 4 Watts 800 to 960 MHz
Alcatel-Lucent BNJ83 CMUV HECI: CRP1N0XAAH
Alcatel-Lucent BNJ83 CMUV HECI: CRP1N0XAAF
Test equity 1007C 1000 series temperature chamber
Cisco WS-X4582 FLEX SLOT 10 FAN for Catalyst 4500 series
ERICSSON TSR432151/2000 CONNECTION CABLE/1000 BASE-T, CAT6, STP
ERICSSON RPM 777 284/00800 R1A Cable with Connector T.A. RPM777284/00800?R1A
Alcatel Lucent 3HE055157AA IPUCAX3FAA ISM-7750 SR Mobile Gaetway Base Card
ECI 79793215101 UNBU HECI: IPCXHJCAAA
Panduit CM282B PATCHLINK CABLE MANAGEMENT HORIZONTAL PANELS NEW
Spinner 7-16F LF 1-5/8 DF Connector 7-16 Female LF 1-5/8" 655654 NEW
Andrew C240-NMNM-6 CNT-240 CNT? Jumper with interface types N Male & N Male 6 ft
RFS NM-LCF12-070 Microwave Connector Kit for 1/2" Coax Cable
Telect 010-0156-0601 56 POSITION FRONT CROSS CONNECT USED
RFS 716M-LCF12-070 716M-LCF12-070 - 7/16 DIN MALE CONNECTOR
Andrew DBXLH-9090A-R2M ANTENNA 90 DEGREE DUAL BAND USED
NARDA 2362-4 Power Combiners/Divid?ers
FSY 80337 DC0122 FILTER PRODUCTS & SUB-SYSTEMS 30KHZ-40GHZ
ANDREW VHLP1-370-PC1 1 FT ANDREW 30cm LP Antenna 38GHZ
Leviton 41085-MWC (LOT OF 10) QuickPort Multimode Simplex SC Fiber Optic Adapter
Powerwave LGP17401 Tower Mounted Amplifiers (TMA) DD 850 SMR Rej SL-Cingular NEW
Ericsson RPM 253 4692/10M 2F LC-LC SM TSR899113-RRU S02/1 w cover 10 METER
ADC FGS-MH9A-C Fiberguide 2x2 Elbow 90Deg Yel Elbow 90 Horizontal 2x2 Kit
AUSTRON-DATUM 25413020-000-0 A.05 SSU-2000 Synchronization supply unit chassis
ERICSSON BML 161 174/1 PSU AC01 BML161174/1
NuERA HS1524-C1739 Orca AC Power Supply
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