基于 PLC、 变频器、 触摸屏的水位控制设计1 项目描述1.1、 项目控制要求有一水箱可向外部用户供水, 用户用水量不稳定, 有时大有时少。水箱进水可由水泵泵入, 现需对水箱中水位进行恒液位控制, 并可在 0~200mm(最大值数据可根据水箱高度确定)范围内进行调节。如设定水箱水位值为 100mm 时, 则不论水箱的出水量如何, 调节进水量, 都要求水箱水位能保持在 100cm 位置, 如出水量少, 则要控制进水量也少, 如出水量大, 则要控制进水量也大。水箱如图 17-1 所示。图 17-1 水箱示意图1.2 控制思路因为液位高度与水箱底部的水压成正比, 故可用一个压力传感器来检测水箱底部压力, 从而确定液位高度。要控制水位恒定, 需用 PID 算法对水位进行自动调节。把压力传感器检测到的水位信号 4~20mA 送入至 PLC 中, 在 PLC 中对设定值与检测值的偏差进行 PID 运算, 运算结果输出去调节水泵电机的转速, 从而调节进水量。水泵电机的转速可由变频器来进行调速。1.3 元件选型1. PLC 及其模块选型 PLC 可选用 S7-200 CPU224, 为了能接收压力传感器的模拟量信号和调节水泵电机转速, 特选择一块EM235 的模拟量输入输出模块。2. 变频器选型 为了能调节水泵电机转速从而调节进水量, 特选择西门子 sinamics G110 的变频器。3. 触摸屏选型 为了能对水位值进行设定其对系统运行状态的监控, 特选用西门子人机界面 TP170B 触摸屏。2 EM235 模块2.1EM235 的端子与接线SIEMENS S7-200 模拟量扩展 EM235 含有 4 路输入和 1 路输出, 为 12 位数据格式, 其端子及接线图如图 17-2 所示。RA、 A+、 A-为第一路模拟量输入通道的端子, RB、 B+、 B-为第二路模拟量输入通道的端子, RC、 C+、 C-为第三路模拟量输入通道的端子, RD、 D+、 D-为第四路模拟量输入通道的端子。M0、 V0、 I0 为模拟量输出端子, 电压输出大小为-10V~+10V, 电流输出大小为 0~20mA。L+、 M 接 EM235 的工作电源。 图 17-2 EM235 端子接线图 在图 17-2 中, 第一路输入通道的输入为电压信号输入的接法, 第二路输入通道为电流信号输入的接法。若模拟量输出为电压信号, 则接端子 V0 与 M0。2.2DIP 设定开关EM235 有 6 个 DIP 设定开关, 如图 17-3 所示。经过设定开关, 可选择输入信号的满量程和分辨率, 所有的输入信号设置成相同的模拟量输入范围和格式, 如表 17-1 所示。图 17-3 DI...
