福建石屹科技有限公司
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。
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。
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1.条码扫描仪
采用美国metrologic公司的ms700 i串行激光条码扫描仪，扫描速度达2000线 / 秒，可靠扫描距离在0—7英寸区域内，在扫描区内有20条激光扫描线,分五个方向对条形码进行扫描，可选择12种条形码码制，通过rs 232接口与plc进行通信。与ccd扫描仪相比，激光扫描仪首读率高，能高速扫描识读任意方向通过的条码且对操作者要求低，实际应用中效果很好。中文显示屏使用自定义通信协议通过rs 485接口与plc通信。
plc与pc之间的通信采用rs-485/rs-232方式，信号的转换由rs-232/rs-485转换器完成。以下简要介绍s7-200系列与自由口功能有关的寄存器smb2，smb3，smb30，它们主要用于自由口通讯方式的确定及运行管理。控制字寄存器smb30用于存储通讯方式控制字，由用户写入，属于可读写的特殊标志位寄存器。通讯接收字符缓冲器smb2用于存放在自由口通讯方式下接收到的当前字符，它是一个暂存寄存器，一般应在下一步取走其中的内容。
通讯校验结果寄存器smb3，在作自由口通讯时，plc的通讯接口按由smb30规定的奇偶校验方式对所接收到的信号作校验。若检测到错误，plc自动将smb3.0置1，根据此标志位，可决定当前信息的取舍，同时还可在出错的情况下，将此错误位发送给对方，以便要求它重发。在s7 226 plc中，集成了两个rs485数据通讯端口，可使用专用的位通讯协议作波特率高达38.4kbit/s 的高速通讯，并可按步调整。
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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旋钮分低、较低、较高、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 开车时，液位低于或高于低液位时，需先手动启泵，再切换成自动运行；或先进入试验方式，按低液位试验按钮启动料泵，再进入自动运行方式。
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