【正文】 （ mADC) FRA540X系列 1:120 表 變頻器列表 27 第 六 章 PLC 如何控制液面 自動控制液面 顧名思義就是全程只需要人為的設定液面值，其 余的全部交由 PLC 來控制執(zhí)行。 ② 在幫助中有 CPU 錯誤，特殊繼電器 /特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器 /特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 （ 4） 能夠簡單設定和其他站點的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設定。用標號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實際的程序來使用。 程序設計 針對該課題地總體設計要求，我們應用的編程軟件是三菱 GX Developer。 （ 2） 觸電不能放在線圈的右邊，即線圈與右母線之間不能有任何觸電。 23 第五章 系統(tǒng)軟件設計 程序設計編 程基本原則與注意問題 程序設計（梯形圖）編程基本原則 （ 1） 梯形圖按自上而下，從左到右的順序排列。 PID 控制算法及特點 PID控制算法的一般形式 PID控制器根據(jù)日標值 (設定值 )r(t)與反饋值 (測量值 )c(t)構(gòu)成的控制偏差： e(t)=r(t)c(t) 將偏差的比例 (P)、積分 (I)和微分 (D)通過線性組合構(gòu)成控制量，對受控對象進行控制。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。 硬件接線圖 19 圖 PLC 外部接線圖 20 圖 電控系統(tǒng) 主 電 路圖 21 第四章 PID 控制器的設計 PID控制方式是現(xiàn)代工業(yè)控制中應用的最廣泛的反饋控制力式之一。管道由不導磁材料制成，管道內(nèi)表面襯掛絕緣襯里。 電磁流量計的工作原理 電磁流量計是基于電磁感應原理工作的流量測量儀表，用于測量具有一定導電性液體的體積流量。 流量計 電磁流量計 簡介 電磁流量計 是根據(jù)法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。在補償溫度 0 ～ 70 ℃ 范圍內(nèi)，溫度飄移低于 %FS ，在整個允許 工作溫度范圍 內(nèi)低于 0. 18 ３ %FS 。它是針對化工工業(yè)中強腐蝕性的酸性液體而特制，殼體采用聚四氟乙烯材料制成，采用特種氟膠電纜及專門的密封技術(shù)進行電氣連接，既保證了傳感器的水密性、耐腐蝕性，又使得參考壓力腔與環(huán)境壓力相通，從而保證了測量的高精度和高穩(wěn)定性。精巧的結(jié)構(gòu)，簡單 的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。 17 液位傳感器 液位傳感器簡介 液位 傳感器 （靜壓液位計／ 液位變送器 ／液位傳感器／ 水位傳感 器 ）是一種測量液位的 壓力傳感器 ．靜壓投入式液位變送器（液位計）是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進的隔離型擴散硅 敏感元件 或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過溫度補償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標準電信號（一般為 4～20mA 或 1~5V DC）。 電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質(zhì)。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、紅外線式、電容感應式以及表面聲波式，下面筆者就對 本次設計所用到的電容式 觸摸屏進行簡要介紹： 電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。 觸摸屏的主要類型 從技術(shù)原理來區(qū)別觸摸屏，可分為五個基本種類：矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏。內(nèi)置 PID 控制、工頻切換順序、停電減速停止控制等新功能。它采用先進磁通矢量控制方式，實現(xiàn)在線自動調(diào)整功能，調(diào)速比可達 1： 120（ ~60Hz） 隨機附帶一個簡易操作面板 （ FRDU04），也可使用選件 FRPU04（ LCD 顯示帶菜單功能），可拆卸式的風扇和接線端子，使維護更為方便。容易實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)切換，可以進行高額度的起停運轉(zhuǎn)，可以進行電氣制動，可以對電動機進行高速驅(qū)動。 故障率低：結(jié)構(gòu)簡單合理，關(guān)鍵部分采用國際一流品質(zhì)；配套，整機無故障工作時間大大提高。該系列泵性能優(yōu)、壽命長、結(jié)構(gòu)合理、 外形美觀，具有行業(yè)領先水平。 數(shù)字 分辨率 8bit(位 ) 最小信號 分辨率 40mV（ 0~10V/0~250 依據(jù)輸入特性而變） 60μA（ 4~20mA/0~250 依據(jù)輸入特性而變） 總精度 177。所以，輸送效果依賴葉輪的轉(zhuǎn)速，直徑等因素。氣壓泵是靠大氣壓提升水位。 4~20mA，電阻 250Ω 警告： 輸入電流 2mA 或 +60mA 就可能損壞該模塊。 PLC 電源關(guān)閉：模擬輸出信號停止運行。 所有數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設置都是通過應用到 PLC 中的 TO/FROM 指令，通過FX2N4AD 的軟件控制調(diào)節(jié)的。 模擬量輸入輸出模塊（ FX0N3A） （ 1） FX2N4AD 和 FX2N2DA 介紹 FX2N4AD 模擬特殊功能塊有兩個輸入通道和一個輸出通道，輸入通道接收模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；輸出通道采用數(shù)字值并輸出等 量模擬信號。 ③ 程序執(zhí)行階段 在這個階段， CPU 將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，即按程序?qū)λ械臄?shù)據(jù) (輸入和輸出的狀態(tài) )進行處理，包括邏輯、算術(shù)運算，再將結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器。開始運行之后，串行地執(zhí)行存貯器中的程序，這個過程可以分為如下四個階段： ① 公共處理階段 這部分在每次循環(huán)開始都要被執(zhí)行，包括復位系統(tǒng)定時器、檢查程序存貯器、檢查I/O 總線、檢查掃描時間等。外部負載的驅(qū)動電源接在輸出公共端 (COM)上。而梯形圖是從繼電器控制的電氣原理圖演變而來的， PIC 程序中的動合、動斷觸點、線圈等概念均與繼電器控制電路相同。每個輸入繼電器可以有無窮多個內(nèi)部觸點 (動合、動斷形式均可 )，供設計PLC 的內(nèi)部控制電路 (即編制 PLC 控制程序 )時使用。 （ 8）可根據(jù)生 產(chǎn)工藝要求或運行情況，隨時對程序進行在線修改，不用更改硬接線，靈活性大，適應性強。 （ 5）具有各種接口，與外部設備連接非常方便。 （ 3）編程方便，易于使用。 該 PLC 機型特點如下： （ 1）可靠性高。變頻器的作用是為三相水泵的電機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電機的無級調(diào)速，從而使水箱的液位連續(xù)變化。 （ 6）將程序輸入 PLC 進行軟件測試，查找錯誤，使系統(tǒng)程序更加完善。根據(jù)液位控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的輸入，輸出設備。 （ 4）從定時，計數(shù)上比較：電器控制定時精度不高，易受環(huán)境溫度變化的影響，且無計數(shù)功能；而 PLC 時鐘脈沖由晶振產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬；有計數(shù)功能。 8 第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 采用 PLC 控制 液體自動混合 的優(yōu)點 （ 1）從控制方式上比較：用繼電接觸器控制完成一項控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏的布置和接線圖等，進行安裝調(diào)試，以后修改起來十分不便。 （三）、 本文的主要工作 本文首先回顧多種液體自動混合裝置的發(fā)展過程，說明了種液體自動混合裝置的PLC 控制的重要性和必然性 。充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設計，配置靈活、組態(tài)方便。 本課題設計的目的和意義 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。 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)境下應用而設計的 ”工業(yè)計算機。 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)境下應用而設計的數(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 6 生產(chǎn)過程。 1 摘 要 在眾多生產(chǎn)領域中，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。 關(guān)鍵詞 ： PLC 液面控制 觸摸屏 變頻 2 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 3