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双容水箱液位控制系统设计
作者：卢春华石峰范六灿来源：《山东工业技术》2018年第13期
摘要：在现代工业生产中，液位一直是生产现场重要的被控参数。基于PLC控制变频器的液位智能控制系统，在高效能方面有着不可替代的优势。此外，人机界面的合理应用，使得工业控制变得更加简便，更加准确。本设计采用S7200PLC作为控制器，液位检测采用差动电容式压力变送器，变频器结合电机作为控制工具，双容水箱为被控对象，采用组态王实现控制系统组态，实现水箱水位的精确控制，通过参数整定，达到了良好的控制效果。
关键词：PLC；变频器；液位；组态王
DOI：1016640jc
ki371222t201813118
0引言
随着人类社会的不断进步，世界经济的迅猛发展，能源危机、环境污染等问题日益显著，因此走可持续发展道路已成为各国共识，设计高效节能的工业控制系统已成为一项紧迫的战略任务。
本课题结合现有实验条件，利用PLC控制变频器实现双容水箱液位定值控制。首先分析系统的功能要求、组成以及所涉及的输入输出量，据此完成硬件电路设计；再利用组态王进行控制系统组态设计；之后利用PLC内部的PID程序块进行运算编程，通过上位机的组态画面与PLC进行实时通信，将PLC内部寄存器V中的数据读出来，再通过程序的数学换算，得到相对应的系统数据，通过组态画面实时显示并完成参数写入。
1系统方案设计
PLC变频供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，是当今最先进、合理的节能型供水系统。与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，本系统不论是设备的投资，还是运行的稳定性、可靠性以及自动化程度等方面，都有其无法比拟的优势。控制框图如下：
11PLC主控单元设计
本系统选用西门子S7200小型整体式PLC，由于设计中需要模拟量输入点1个，模拟量输出点1个，所以扩展模块选择EM235。本机自带RS485通信接口、内置电源和IO接口。它的硬件配置灵活，既可用一个单独的S7200CPU构成一个简单的数字量控制系统，也可通
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过扩展电缆进行数字量IO模块、模拟量模块或智能接口模块的扩展，构成较复杂的中等规模控制系统。本系统PLC外部主接线图如下：
12变频器单元设计
本系统选用三菱D700变频器作为执行机构，通过频率的改变实现三相交流电机转速的调节，从而改变双容水箱的进水流量，影响其液位。其外部接线图如下：
13PID控制算法
在控制理论和技术飞速发展的今天，r