PLC控制的水塔水位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊麗　郝杰偉　胡文博

摘要：采用S7-200 PLC對(duì)水塔水位進(jìn)行自動(dòng)控制。為實(shí)現(xiàn)水位控制系統(tǒng)的可監(jiān)控性，采用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)水塔水位控制系統(tǒng)，從而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控水塔水位。

關(guān)鍵詞：PLC;水塔水位;組態(tài)軟件;實(shí)時(shí)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）05-0003-02

居民用水通常采用水塔進(jìn)行供水，隨著生活用水的增多，水塔水位控制的要求也越來(lái)越高，所以，水塔水位的控制在現(xiàn)實(shí)生活中有著很重要的位置。為了能夠自動(dòng)控制水塔水位，采用S7-200 PLC控制抽水電機(jī)。為了能夠進(jìn)一步實(shí)時(shí)監(jiān)控水塔水位，采用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)水塔供水系統(tǒng)。

水塔水位控制系統(tǒng)分為地下水槽和水塔水槽兩部分。水流通過(guò)電磁閥進(jìn)入水槽，水槽里面安裝有液位上限和下限傳感器，用來(lái)檢測(cè)地下水槽的水位。水塔水槽的水位是通過(guò)水泵進(jìn)行抽水，水塔水槽里面同樣安裝有液位上限和下限傳感器，用來(lái)檢測(cè)水塔水槽的水位。

1 水塔水位控制要求

水塔水位是采用PLC進(jìn)行控制。當(dāng)?shù)叵滤鬯坏陀谧畹退粫r(shí)，PLC會(huì)根據(jù)液位傳感器接受到水位信號(hào)控制電磁閥的開(kāi)啟，向地下水槽進(jìn)水。當(dāng)水位達(dá)到水槽最高水位時(shí)，PLC會(huì)根據(jù)液位傳感器接受到水位信號(hào)控制電磁閥的關(guān)閉，停止向地下水槽進(jìn)水。水塔水位是通過(guò)水泵進(jìn)行供水，整個(gè)控制過(guò)程如同地下水槽水位。不同的地方就是水塔的總?cè)萘啃∮诘叵滤鄣目側(cè)萘俊?/p>

2 PLC控制流程

根據(jù)PLC控制的要求，分配I/O地址，可得出水塔水位控制的I/O地址分配表，如表1所示。其中，I0.0、I0.1分別表示水池水位的上限和下限，I0.2、I0.3分別表示水塔水位的上限和下限。Q0.0、Q0.1、Q0.2分別表示水泵、調(diào)節(jié)閥和出水閥。

根據(jù)上述水塔水位的控制要求，其相應(yīng)的流程圖如圖1所示。

PLC編程完畢后，接著要進(jìn)行通訊鏈接。將“通用串口父設(shè)備”和“西門(mén)子_S7200PPI”添加到設(shè)備組態(tài)的設(shè)計(jì)界面并設(shè)置好其屬性，具體的串口設(shè)備屬性編輯如圖2所示。

3 基于MCGS的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制好水位之后，采用組態(tài)軟件MCGS進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，從而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控水塔水位情況。監(jiān)控系統(tǒng)建立的關(guān)鍵是控制閥門(mén)的通斷，從而控制水塔水位。

通過(guò)MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，需要在用戶窗口中設(shè)計(jì)模擬實(shí)際水塔水位系統(tǒng)的監(jiān)控界面，建立的監(jiān)控界面如圖3所示。

其中，水罐1模擬的是水塔水槽，水罐2模擬的是地下水槽。當(dāng)水罐1內(nèi)的液位小于10米時(shí)，水泵啟動(dòng)進(jìn)水，否則水泵關(guān)閉;當(dāng)水罐2內(nèi)的液面大于1米時(shí)，出水閥啟動(dòng)，否則出水閥關(guān)閉;當(dāng)水罐1內(nèi)的液位大于2米，同時(shí)水罐2內(nèi)的液位小于5米時(shí)，調(diào)節(jié)閥啟動(dòng)向水罐2抽水，否則調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

監(jiān)控界面建立之后，要對(duì)采集到的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以從各個(gè)部件之間進(jìn)行采集和調(diào)用，從而使模型的各個(gè)部件協(xié)調(diào)配合[1，2]，建立的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)如圖4所示。

做到實(shí)時(shí)監(jiān)控還需要編寫(xiě)相應(yīng)的腳本程序，建立相應(yīng)的運(yùn)行策略，從而使系統(tǒng)精準(zhǔn)有序的運(yùn)行[3]。該設(shè)計(jì)建立的腳本程序?yàn)椋?/p>

IF 液位1<10 THEN

水泵=1

ELSE

水泵=0

ENDIF

IF 液位2>1 THEN

出水閥=1

ELSE

出水閥=0

ENDIF

IF 液位1>2 and 液位2<5 THEN

調(diào)節(jié)閥=1

ELSE

調(diào)節(jié)閥=0

4 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)通過(guò)采用S7-200 PLC對(duì)水塔水位進(jìn)行編程控制，從而實(shí)現(xiàn)了水塔水位的自動(dòng)控制，提高了整個(gè)系統(tǒng)的供水效率。采用MCGS組態(tài)軟件對(duì)水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控水塔水位的情況，簡(jiǎn)化了水塔儲(chǔ)水的管理工作。

參考文獻(xiàn)

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