PLC的液位控制系统设计+仿真图+梯形图(6)
双极性 满量程输入
分辨率
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF OFF ±25mV 12.5uV
OFF ON OFF ON OFF OFF ±50mV 25uV
OFF OFF ON ON OFF OFF ±100mV 50uV
ON OFF OFF OFF ON OFF ±250mV 125uV
OFF ON OFF OFF ON OFF ±500mV 250uV
OFF OFF ON OFF ON OFF ±1V 500uV
ON OFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 12.5uV
OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV
OFF OFF ON OFF OFF OFF ±10V 5mV
图7 PLC与压力传感器、变频器的连接电路图
西门子G110变频器参数设置如表2：
参数号 参数名称 设定值 说明
P0304 电机额定电压 220 单位：V
P0305 电机额定电流 0.5 单位：A
P0306 电机额定功率 0.75 单位：kW
P0310 电机额定频率 50 单位：Hz
P0311 电机额定转速 1460 单位：r/min
P0700 选择命令信号源 2 由端子排输入
P1000 选择频率设定值 2 模拟设定值
P1080 最小频率 5 单位：Hz
表2 西门子G110变频器参数设定
5. 程序编程和系统仿真
5.1 程序设计
系统开始运行后，压力传感器检测到液位值送入PLC中，在PLC中进行液位值判定,判定结果有以下两种情况：
(1)当前液位值和设定值一样时，程序直接返回液位检测；
(2)当前液位值和设定值不一样时，系统对检测到的液位值进行PID运算，将液位差转换成和电机转速相对应的电信号，调节电机转速，改变水箱进水量的大小，直到液位值和设定值一样[15]。
系统根据情况调节水泵转速，控制水流量大小，直到液位恢复到设定值，程序流程图如图8所示。
程序见附录。
5.2 程序仿真和分析
目前还没有官方的PLC仿真软件，本设计用到的仿真软件是Juan Luis Villanueva设计的英文版S7-200 PLC 仿真软件，此仿真软件无法加载扩展模块和其他电器模块，仿真过程中只能观察PLC的输入/输出状态，软件打开后界面如图9所示。
根据程序流程图，在STEP 7-Micro/WIN编程软件中编写好程序梯形图，编译没有错误后导出程序文件，导出的文件格式为.awl，打开S7-200 PLC 仿真软件，将导出的程序文件加载到S7-200 PLC 仿真软件，打开软件界面上边的配置选项卡，选择CPU配置为CPU224，如图10所示。