用PLC实现分段液位的控制的设想

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  摘要:本文主要介绍如何使用PLC实现多段液位的设定、显示、报警和液位的自动控制。
  关键词:PLC;液位;监控
  
  在众多化工行业中,经常需要对容器中的液位进行监控。通常用继电器、接触器控制,设备体积大、动作速度慢、可靠性差、难于实现较复杂的控制。特别是由于它接线复杂,当生产工艺改变时就必须改变接线,缺乏通用性和灵活性,维护不方便,自动化程度低,造价高。本文介绍采用可编程控制器(PLC)对液位进行监控的设想,其电路结构简单,在原来控制设备不变、工艺不变的情况下,只需要简单编写程序就可实现,投资少,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。当液位为最低限时自动启动料泵加液,液位到达设定值时发出报警,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;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
  
  目前在国内市场上生产厂家多,PLC的选择应着重考虑PLC的性价比,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,选用欧姆笼C40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20点,选用C40PLC,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。
  
  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。
  
  参考文献:
  [1] OMRON.可编程序控制器操作手册.
  [2] 扬唯实.用PLC实现水位监控.自动化仪表,2001(3).
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