DCS PLC控制系統
在眾多(duo)生產領域中，經常(chang)需(xu)要對(dui)貯槽、貯罐、水(shui)池(chi)等容器(qi)(qi)中的液位進行(xing)監(jian)控(kong)(kong)(kong)(kong)，以往常(chang)采(cai)用傳統(tong)的繼電器(qi)(qi)接(jie)觸(chu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，使用硬連接(jie)電器(qi)(qi)多(duo)，可(ke)靠性差，自(zi)動化(hua)程(cheng)度(du)(du)不高，目(mu)前已有許多(duo)企業采(cai)用**控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)對(dui)傳統(tong)接(jie)觸(chu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)進行(xing)改造(zao)(zao)，大大提高了控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)的可(ke)靠性和自(zi)控(kong)(kong)(kong)(kong)程(cheng)度(du)(du)，為企業提供了更可(ke)靠的生產保(bao)障。本文在此(ci)介(jie)紹一種采(cai)用可(ke)編程(cheng)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)（PLC）對(dui)液位進行(xing)監(jian)控(kong)(kong)(kong)(kong)的一種方法，其電路(lu)結構簡單，投資少(shao)（可(ke)利(li)用原(yuan)有設(she)施改造(zao)(zao)），監(jian)控(kong)(kong)(kong)(kong)系統(tong)不僅自(zi)動化(hua)程(cheng)度(du)(du)高，還具有在線(xian)修改功(gong)能，靈活性強，適用于多(duo)段液位監(jian)控(kong)(kong)(kong)(kong)場合。
1．控制要求
PLC液(ye)位(wei)(wei)(wei)(wei)顯示報警(jing)控制系統可(ke)以根據生產的需要將液(ye)位(wei)(wei)(wei)(wei)分為多段來設定(ding)，并分段顯示，當(dang)液(ye)位(wei)(wei)(wei)(wei)為***低(di)限時(shi)自動(dong)啟(qi)動(dong)料(liao)泵(beng)加液(ye)，液(ye)位(wei)(wei)(wei)(wei)到達設定(ding)值時(shi)發出聲光報警(jing)，并停泵(beng)；操作人員可(ke)通過確認按鈕(niu)解除(chu)音響報警(jing)信號(hao)，閃爍燈(deng)光轉平光；系統具有(you)(you)手動(dong)/自動(dong)兩種控制方式，并設有(you)(you)試驗(yan)功(gong)能。
2．PLC選型
目前在(zai)國(guo)(guo)內市場上有(you)從美(mei)國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)、日本(ben)(ben)等國(guo)(guo)引(yin)進的多種系列PLC，國(guo)(guo)內也有(you)許多廠家組裝、開發數十種PLC，故PLC系列標(biao)準不一，功能(neng)參差不齊，價格懸殊。在(zai)此情況下(xia)，PLC的選(xuan)擇(ze)應著重考慮PLC的性(xing)能(neng)價格比，選(xuan)擇(ze)可靠性(xing)高，功能(neng)相當，負載能(neng)力合適，經濟實惠的PLC。本(ben)(ben)文介(jie)紹(shao)以四(si)段(duan)液位控制對象為例，據(ju)對多種因素(su)的分(fen)析(xi)比較及監控系統輸入、輸出點數的要求，選(xuan)用日本(ben)(ben)立石（OMRON）公司C20P型(xing)PLC。
3．系統硬件配置(zhi)
為實現液(ye)位的手動(dong)(dong)/自動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)，需要輸入(ru)口12點(dian)，輸出(chu)口8點(dian)，選(xuan)用(yong)C20P 20點(dian)I/O單元的PLC，輸入(ru)光電隔離(li)，輸出(chu)繼電器(qi)(qi)隔離(li)，負載(zai)能力強；液(ye)位檢測采用(yong)干簧管傳感器(qi)(qi)，手動(dong)(dong)/自動(dong)(dong)轉(zhuan)換、運(yun)行/試驗(yan)轉(zhuan)換和液(ye)位設定采用(yong)雙(shuang)位旋鈕，手動(dong)(dong)啟泵、停(ting)泵和確認、試驗(yan)采用(yong)常開按鈕；輸出(chu)選(xuan)用(yong)電子(zi)音響(xiang)報(bao)警器(qi)(qi)和24V直流指示燈(deng)、繼電器(qi)(qi)。參見(jian)圖一系統硬件配置(zhi)圖。
圖(tu)一 系統硬件配置圖(tu)
為(wei)節省輸(shu)入(ru)口數量(liang)，節省投資，本系統運行(xing)/試(shi)驗功能(neng)的(de)(de)轉(zhuan)換采用(yong)了對I/O模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)接線的(de)(de)優(you)化(hua)，使PLC輸(shu)入(ru)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)中1個輸(shu)入(ru)節點起到2個輸(shu)入(ru)節點的(de)(de)作用(yong)，完成(cheng)PLC工作在(zai)兩種(zhong)方式下(xia)的(de)(de)I/O功能(neng)。參見圖(tu)二I/O模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)接線的(de)(de)優(you)化(hua)。
圖二 I/O模塊接線的(de)優化
系統正(zheng)常運(yun)行時(shi)，運(yun)行/試(shi)驗轉(zhuan)換旋鈕(niu)S接(jie)(jie)通1-3接(jie)(jie)點，各(ge)(ge)(ge)試(shi)驗按鈕(niu)不(bu)起(qi)作用(yong)，液位信(xin)(xin)號(hao)(hao)由各(ge)(ge)(ge)干簧管傳(chuan)(chuan)感器傳(chuan)(chuan)輸給PLC；系統處于試(shi)驗狀態(tai)時(shi)，S接(jie)(jie)通1-2接(jie)(jie)點，各(ge)(ge)(ge)傳(chuan)(chuan)感器輸入信(xin)(xin)號(hao)(hao)不(bu)起(qi)作用(yong)，此(ci)時(shi)可用(yong)各(ge)(ge)(ge)試(shi)驗按鈕(niu)模(mo)擬各(ge)(ge)(ge)段液位信(xin)(xin)號(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸給PLC。兩(liang)種控制方式下的(de)兩(liang)個信(xin)(xin)號(hao)(hao)共用(yong)一個輸入節點，成倍提高I/O端口的(de)利用(yong)率，節省I/O點數。
4．系統軟(ruan)件設計
4．1 控制(zhi)程序流(liu)程圖
圖(tu)三 系統(tong)流程圖(tu)
4．2 編程說明(ming)
= 1 * GB3 ① 本系統為(wei)液(ye)(ye)位(wei)的雙位(wei)控制系統。液(ye)(ye)位(wei)可分(fen)四段(duan)設(she)定和(he)顯示，在(zai)***低液(ye)(ye)位(wei)時自動啟(qi)泵(beng)，當液(ye)(ye)位(wei)到達設(she)定值時自動停泵(beng)。
= 2 * GB3 ② 采用(yong)IL/ILC分(fen)支(zhi)指(zhi)令，通過(guo)(guo)0008旋(xuan)鈕實現手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)/自動(dong)(dong)(dong)兩(liang)種功(gong)能的選擇，當0008旋(xuan)鈕閉合時，自動(dong)(dong)(dong)指(zhi)示(shi)燈(deng)(deng)亮，系統(tong)(tong)執行IL/ILC分(fen)支(zhi)內程序(xu)，完成自動(dong)(dong)(dong)監控；當0008旋(xuan)鈕打開時，手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)指(zhi)示(shi)燈(deng)(deng)亮，系統(tong)(tong)執行分(fen)支(zhi)外程序(xu)，通過(guo)(guo)0010、0011旋(xuan)鈕實現手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)啟泵、停泵。
= 3 * GB3 ③ 液位(wei)由(you)0004~0007旋(xuan)鈕分***低、較(jiao)低、較(jiao)高、***高四段設定，系統設置由(you)低到高的優(you)先權，即當多個(ge)設定旋(xuan)鈕同時閉(bi)合時，低液位(wei)設定優(you)先。
= 4 * GB3 ④ 采用(yong)干(gan)簧(huang)管(guan)檢(jian)測液(ye)(ye)位(wei)時(shi)，當(dang)液(ye)(ye)位(wei)到達檢(jian)測點時(shi)其觸點閉合，指(zhi)(zhi)示燈(deng)點亮；液(ye)(ye)位(wei)離開(kai)檢(jian)測點時(shi)其觸點打開(kai)，為保證相應(ying)測量段指(zhi)(zhi)示燈(deng)不立(li)即熄滅及不受(shou)液(ye)(ye)位(wei)波動的影響，每(mei)段指(zhi)(zhi)示燈(deng)的控制均(jun)采用(yong)KEEP保持指(zhi)(zhi)令，只有當(dang)液(ye)(ye)位(wei)上升或下降到相鄰段時(shi)指(zhi)(zhi)示燈(deng)才熄滅。
= 5 * GB3 ⑤ 當液(ye)位(wei)到達(da)檢測點時，液(ye)位(wei)指(zhi)示燈閃爍，燈光閃爍因子(zi)采(cai)用(yong)內(nei)部閃爍內(nei)標1902，以1S為(wei)周期(qi)閃爍；若(ruo)液(ye)位(wei)到達(da)設(she)定值(zhi)時，自動停泵(beng)，并設(she)置電子(zi)音響報警，報警聲設(she)計為(wei)響3S停2S，循環(huan)30S后自停，或在30S內(nei)按(an)0009確認按(an)鈕停音響，指(zhi)示燈傳平(ping)光。電子(zi)音響報警和(he)泵(beng)的啟停同樣考慮液(ye)位(wei)的波動影響，設(she)計時采(cai)用(yong)KEEP保持指(zhi)令(ling)和(he)DIFU微分(fen)指(zhi)令(ling)聯合使用(yong)。
= 6 * GB3 ⑥ **開車(che)時，液位(wei)(wei)低(di)于或高于***低(di)液位(wei)(wei)時，需先手(shou)動(dong)啟(qi)泵，再切換(huan)成自(zi)動(dong)運(yun)行；或**入試驗(yan)方式，按***低(di)液位(wei)(wei)試驗(yan)按鈕啟(qi)動(dong)料泵，再進(jin)入自(zi)動(dong)運(yun)行方式。
4．3 PLC梯形(xing)圖
