[實用新型]一種基于PLC控制器的液位控制系統

有效

• 申請號: 201720707239.1
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN207037487U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 弋英民;孫濱
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 成丹

技術領域

本實用新型屬于數字化工廠技術領域，具體涉及一種基于PLC控制器的液位控制系統。

背景技術

液位控制是工業中常見的過程控制，它對生產的影響不容忽視。單容基于PLC控制器的液位控制系統具有非線性，滯后，耦合等特征，能夠很好的模擬工業過程特征。對于基于PLC控制器的液位控制系統，常規的控制結構多采用“控制器-執行機構”，對于不同的液體，需要現場調試控制參數。而且干擾不同，需要不斷地試湊。對于復雜的基于PLC控制器的液位控制系統，常采用建立數學模型，在仿真軟件中優化參數，但是數學模型并不能完全跟實際的控制對象匹配，往往造成模擬與實際脫節，很難有效的保證液位的精度。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于PLC控制器的液位控制系統，可以實現仿真控制與實際控制的無縫連接，數據的實時測量。

本實用新型所采用的技術方案是，一種基于PLC控制器的液位控制系統，包括與上位機計算機連接的控制系統，控制系統包括實際PLC控制器，實際PLC控制器與水箱液位被控對象連接。

本實用新型的特點還在于：

上位機計算機中設置有仿真系統，仿真系統包括虛擬PLC控制器、仿真模塊，虛擬PLC控制器、仿真模塊通過通訊模塊與實際PLC控制器連接，仿真模塊用于繪制水箱液位三維模型。

虛擬PLC控制器、仿真模塊與通訊模塊通過OPC通訊協議技術相連。

通訊模塊與實際PLC控制器通過網線連接。

水箱液位被控對象包括液位變送器、調節閥、接近開關，液位變送器、調節閥均與模擬量采集模塊連接，接近開關與數字量采集模塊連接，模擬量采集模塊與RS485通訊模塊連接，RS485通訊模塊通過USB-RS485轉換器與上位機計算機連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型一種基于PLC控制器的液位控制系統，可以實現仿真控制與實際控制的無縫連接，數據的實時測量。

附圖說明

圖1是本實用新型一種基于PLC控制器的液位控制系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種基于PLC控制器的液位控制系統的信號流圖。

圖中，1.虛擬PLC控制器，2.仿真模塊，3.通訊模塊，4.水箱液位被控對象，5.實際PLC控制器，6.液位變送器，7.調節閥，8.接近開關，9.模擬量采集模塊，10.RS485通訊模塊，11.USB-RS485轉換器，12.數字量采集模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型一種基于PLC控制器的液位控制系統，如圖1所示，包括與上位機計算機連接的控制系統，控制系統包括實際PLC控制器5，實際PLC控制器5與水箱液位被控對象4連接，實際PLC控制器5與水箱液位被控對象4通過信號線相連，可以讀寫數據。

上位機計算機中設置有仿真系統，仿真系統包括虛擬PLC控制器1、仿真模塊2，虛擬PLC控制器1、仿真模塊2通過通訊模塊3與實際PLC控制器5連接，通訊模塊3與實際PLC控制器5通過網線連接，可以彼此訪問數據，仿真模塊2用于繪制水箱液位三維模型。

本實用新型一種基于PLC控制器的液位控制系統中實際PLC控制器5選定具體型號后，可以在上位機計算機上下載相對應的虛擬PLC控制器1、仿真模塊2、通訊模塊3及選擇的編程環境，虛擬PLC控制器1可以運算處理一些類似于實際PLC控制器的信息。

仿真模塊2中根據實際的液位被控對象，確定水箱的長寬高，管道的內徑，調節閥的開度變化與流量的變化系數，擾動閥對流量的影響系數。根據這些編寫三維模型的流程表達式，流程表達式中規定了三維模型的運動屬性。

編好的程序可以下載在虛擬PLC控制器1和實際PLC控制器5中。

虛擬PLC控制器1、仿真模塊2與通訊模塊3通過OPC通訊協議技術相連。虛擬PLC控制器1與仿真模塊2可以互相訪問數據。

水箱液位被控對象4包括液位變送器6、調節閥7、接近開關8，液位變送器6、調節閥7均與模擬量采集模塊9連接，接近開關8與數字量采集模塊12連接，模擬量采集模塊9與RS485通訊模塊10連接，RS485通訊模塊10通過USB-RS485轉換器11與上位機計算機連接。