【正文】 摘 要 在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對貯槽，貯罐，水池等容器中的液位進行監(jiān)控，以往采用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制，使用的硬件連接多，可靠性差，自動化程度不高，目前已有許多的企業(yè)采用先進控制器對傳統(tǒng)的控制器進行改造，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動化程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障。 本文介紹了基于FX2N型號的可編程控制器（PLC），組態(tài)軟件的液面控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，采用PID算法實現(xiàn)液面的自動控制。利用組態(tài)軟件設(shè)計人機畫面，通過串行口和可編程控制器通信實現(xiàn)控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和處理，其結(jié)構(gòu)簡單，監(jiān)控系統(tǒng)不僅自動化程度高，還具有在線修改功能，靈活性強。關(guān)鍵詞：PLC 液面控制 觸摸屏 變頻 Abstract In many areas of production, often need to tank of the storage tanks, tank containers, liquid level of monitoring, the traditional relaycontactor, using the hardware connection, poor reliability, automation degree is not high, many enterprises to adopt advanced controller to improve the traditional, greatly improving the reliability and degree of automation control system, provides a more reliable guarantee for the production of enterprises.This paper introduces a programmable controller based on FX2N model (PLC), design of liquid level control system configuration software, using PID algorithm to realize automatic control of liquid level. Using configuration software to design manmachine interface, through the serial port and can realize realtime monitoring control system for munication programming controller, field data collection and processing, the structure is simple, the monitoring system is not only a high degree of automation, but also changes with the online function, flexibility.Key words: PLC level control touch screen frequency converter 目 錄摘 要 1Abstract 2目 錄 3第一章 緒論 5 5 6 6第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 8 采用PLC控制液體自動混合的優(yōu)點 8 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 8 系統(tǒng)控制方案 9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11（PLC）的選型 11 PLC機型的選擇與特點 11 模擬量輸入輸出模塊（FX0N3A） 13 水泵選型 14 變頻器選型 15 觸摸屏 16 觸摸屏的工作原理 16 觸摸屏的主要類型 16 液位傳感器 17 液位傳感器簡介 17 液位傳感器的工作原理 17 流量計 18 電磁流量計簡介 18 電磁流量計的工作原理 18 硬件接線圖 18第四章 PID控制器的設(shè)計 21 PID控制算法及特點 21第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 程序設(shè)計編程基本原則與注意問題 23 程序設(shè)計（梯形圖）編程基本原則 23 程序設(shè)計注意問題 23 程序設(shè)計 23 變頻器參數(shù)設(shè)定 24 25第六章 PLC如何控制液面 27 自動控制液面 27總 結(jié) 29致 謝 31參 考 文 獻 32附錄一 程序流程圖 33附錄二 程序 34附錄三 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖..................................................................................................................................... 35附錄四 PLC外部接線圖............................................................................................................................. 35附錄五 主電路圖......................................................................................................................................... 35第一章 緒論 20世紀20年代起，人們把各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機械，、容易掌握、價格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差. 20世紀60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求，1968年美國通用汽車公司公開向社會招標，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是：（1）編程方便，可現(xiàn)場修改程序（2）維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)（3）可靠性高于繼電器控制裝置（4）體積小于繼電器控制盤（5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機（6）成本可與繼電器控制盤競爭（7）輸入可以是交流150V以上（8）輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等（9）擴展時原系統(tǒng)改變最小（10）用戶存儲器至少能擴張到4KB（適應(yīng)當時汽車裝配過程的需要） 十項指標的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。美國國際電工委員會（IEC）在1987年對可編程序控制器做出如下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部進行存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等功能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入或輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可遍程序控制器極其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。定義強調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用與工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別與一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。定義還強調(diào)了PLC是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，他也是一種計算機，它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的”工業(yè)計算機。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于“擴充”。設(shè)計一基于PLC的液體自動混合控制系統(tǒng)，要求該控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對液體進行設(shè)定，當液體設(shè)定時自動啟動水泵進行加液，當液位到達設(shè)定值時停泵，然后攪拌均勻后，將混合液流放出去，操作人員可以隨時可改變設(shè)定值，并達到閾值報警的功能。 在工藝加工最初，把多種原料再合適的時間和條件下進行需要的加工以得到產(chǎn)品一直都是在人監(jiān)控或操作下進行的，在后來多用繼電器系統(tǒng)對順序或邏輯的操作過程進行自動化操作，但是現(xiàn)在隨著時代的發(fā)展，這些方式已經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的實際 需要。實際生產(chǎn)中需要更精確、更便捷的控制裝置。 隨著科學技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，原來的液體混合遠遠不能滿足當前