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产品描述
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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**。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。
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，当液位为较低**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
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，在较低液位时自动启泵，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旋钮分较低、较低、较高、较高四段设定，系统设置由低到高的**权，即当多个设定旋钮同时闭合时，低液位设定**。
= 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 **开车时，液位低于或**较低液位时，需先手动启泵，再切换成自动运行；或先进入试验方式，按较低液位试验按钮启动料泵，再进入自动运行方
一、问题提出 如何建立一个新的用户程序，如何将编制的用户程序传送到可编程控制器中，如何修改已存在的用户程序。通过编程软件可以监控可编程控制器的有关元件的状态，可以进行强制操作等，对于 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件的编程做一个简单介绍。 二、程序文件操作 （一）新建 建立一个程序文件，可用“文件（ File ）”菜单中的“新建（ New ）”命令，在主窗口将显示新建的程序文件程序区；也可用工具条中的按钮来完成。新建的程序文件用户可以根据实际编程需要做以下操作： 1 ．确定主机型号。根据实际应用情况选择 PLC 型号。 2 ．按下“确定”按钮即可进入编程界面。 当编程结束，打开“工具”菜单中的“执行”命令，推出编程界面保存表 （二）打开已有文件 打开一个磁盘中已有的程序文件，可用“文件（ File ）”菜单中的“打开（ Open ）”命令，在弹出的对话框中选择打开的程序文件；也可用工具条中的按钮来完成。 （三）上传 在已经与 PLC 建立通信的前提下，如果要上传 PLC 存储器中的程序文件，可用“ PLC ”菜单中的“传送”命令中“读出”子命令来完成。 （四）下载 在已经与 PLC 建立通信的前提下，如果要下载到 PLC 存储器程序文件，可用“ PLC ”菜单中的“传送”命令中“传送”命令中“写出”子命令来完成，同时为了提高传送程序的效率，可以在下载前设置传送的范围。 三、编辑程序 编辑和修改控制程序时程序员利用 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件要做的较基本的工作，就是软件的编辑功能，现以梯形图编辑器为例介绍一些基本的编辑操作。 1 ．输入编程元件 梯形图的编程元件（编程元素）主要有线圈、触点、指令盒、标号及连接线。输入方法有两种： 方法 1 ：功能图输出。首先在编辑窗口中光标定位，在功能图中选择元件类型，输入元件编号，按下“确定”按钮，就算完成某一元件的输入，若有错误，如元件编号非法、违反梯形图规则等，编程软件马上拒绝输入。 方法 2 ：功能键输出。与方法一相同。 （ 1 ）顺序输入 在一个逻辑行中，如果只有编程元件的串联连接，输入和输出都无分叉，则视作顺序输入。此方法非常简单，只需从逻辑行的开始依次输入各编程元件即可，每输入一个元件，光标自动向后移动到下一列。 （ 2 ）任意添加输入 如果想在任意位置添加一个编程元件，只需单击这一位置将光标移到此处，然后输入编程元件即可。 2 ．插入和删除 编程中经常用到插入和删除一行、一列、一逻辑行等。 （ 1 ）插入：将光标定位在要插入的位置，然后选择 “编辑（ Edit ）” 菜单，执行此菜单中的“行插入”命令，就可以输入编程元件，从而实现逻辑行的输入。 （ 2 ）删除：首先通过鼠标选择要删除的逻辑行，然后利用“编辑（ Edit ）”菜单中的“行删除”命令就可以删除逻辑行。 对于元件的剪切、复制和粘贴等操作方法也与上述类似，不再赘述。 3 ．注释 选定给与注释的元件，双击此元件，即可进入文字注释的输入界面。 4 ．编程语言转换 软件可实现编程语言（编辑器）之间的任意切换。选择“视图（ View ）”菜单，单击 STL 、 LAD 便可进入对应的编程环境。使用较多的是 STL 和 LAD 之间的互相切换。 5 ．转换 程序编辑完成，一定要利用“编辑（ Edit ）” 菜单中 “转换” 命令，将在编辑窗口中创建的电路图转换格式存入计算机中。反之，退出编程界面，不保存编制的程序。 四、调试及运行 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件提供了一系列工具，可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。 （一）监控 / 测试 （ 1 ）元件监控（ X ， Y ， M ） 选择“监控 / 测试”菜单，执行“进入元件监控”命令，弹出元件监控的对话框，输入所监控元件的起始编号，输入要监控元件的数量，按下“确定”按钮，在屏幕上显示的元件的状态。 （ 2 ）元件监控（ T ， C ， D ） 选择“监控 / 测试”菜单，执行“进入元件监控（ T ， C ， D ）”命令，弹出元件监控的对话框，输入所监控元件的起始编号，输入要监控元件的数量，按下“确定”按钮，在屏幕上显示是以十进制或十六进制形式表示的所监控元件的当前值，。 （ 3 ）元件监控（光标） 选择“监控 / 测试”菜单，执行“元件监控（光标）”命令，直接进入程序界面，在程序上就可以观察元件的状态和数值。 （二）强制 用户可以强制*值对变量赋值，所有强制改变的值都存到主机固定的 EEPROM 存储器中。 1 ．强制输出 利用此功能来是实*元件 ON/OFF 。 选择“监控 / 测试”菜单，执行“强制输出”命令，可以对位元件 X ， Y ， M 及特殊的 M ， S ， T ， C 等类型的元件进行置位操作，可以对 X ， Y ， M 及 M ， S ， T ， C ， D ， V ， Z 等类型的元件进行复位操作。 2 ．改变设置值 利用此功能来是实*元件设定值的改变。 选择“监控 / 测试”菜单，执行“改变设定值”命令，可以对字元件 T ， C ， D 及特殊字元件 D ， V ， Z 等进行设定值的改变 以上只是对 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件作了简单的介绍，用好编程软件是掌握可编程控制器技术基础，只有熟能生巧，多练习才能掌握编程软件的使用。 |
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