一種基于PLC的水位傳感器測試系統研究

　　1 引言

　　目前，可編程序控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）由于具有功能強、可編程、智能化等特點(diǎn)，已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最主要的自動(dòng)化裝置之一，它是當前電氣程控技術(shù)的主要實(shí)現手段。用PLC控制系統取代傳統的繼電器控制方式，可簡(jiǎn)化接線(xiàn)，方便調試，提高系統可靠性。

　　觸摸屏是專(zhuān)為PLC應用而設計的一種高科技人機界面產(chǎn)品，由于操作簡(jiǎn)便、界面美觀(guān)、節省控制面板空間、性?xún)r(jià)比高和人機交互性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已越來(lái)越多地被應用于工業(yè)控制等領(lǐng)域。

　　本文利用PLC和觸摸屏技術(shù)研制了水位傳感器測試系統，該系統主要用于進(jìn)行洗衣機用水位傳感器的質(zhì)量檢測，整個(gè)系統實(shí)現簡(jiǎn)單、穩定性好、自動(dòng)化程度高，代替了以前的純手動(dòng)操作，較好地滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的要求，提高了生產(chǎn)效率。

　　2 系統控制原理及要求

　　洗衣機用水位傳感器的工作原理是將水位高度的變化轉換成傳感器內部膜片上壓力的變化，從而導致傳感器輸出電感L的變化，將水位傳感器輸出電感與外部電路組成LC振蕩電路，就可將電感的變化轉換成振蕩頻率的變化，不同的水位高度通過(guò)水位傳感器可以產(chǎn)生不同的振蕩頻率，最后通過(guò)檢測振蕩頻率與水位高度的對應關(guān)系，就可實(shí)現水位傳感器的質(zhì)量檢測。

圖1 控制系統原理框圖

　　圖1為控制系統原理框圖。測試系統要求能在不同的水位高度時(shí)，準確測量出由水位傳感器組成的振蕩電路的振蕩頻率，水位高度和振蕩頻率的測量精度要求較高，因此，對測試系統的要求較高。

　　作為主電機的直流電動(dòng)機由PLC進(jìn)行控制，電機實(shí)現PID調速，電機的輸出通過(guò)減速機構與執行機構相連，最后帶動(dòng)細鋼管在水箱中上下移動(dòng)來(lái)按檢測要求控制管內水位高度的準確變化，通過(guò)編碼器實(shí)現水位高度變化的實(shí)時(shí)檢測，頻率的實(shí)時(shí)檢測由PLC的高速計數器來(lái)完成?？刂泼畹妮斎虢覲LC的輸入端，PLC的輸出端接執行繼電器和工作狀態(tài)指示燈等。

　　系統中采用觸摸屏作為人機界面，顯示操作畫(huà)面，進(jìn)行參數修改和指令輸入。通過(guò)觸摸屏可實(shí)現水位上升、下降高度等參數的設定和修改，實(shí)現實(shí)際水位高度變化、輸出振蕩頻率和總產(chǎn)量等的實(shí)時(shí)顯示等，并可對工作進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。
3 控制系統硬件組成

　　根據水位傳感器測試系統的工藝特點(diǎn)和控制要求，本系統選用三菱公司的FX1N-24MR基本型PLC，共有24點(diǎn)輸入輸出，其中14個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)繼電器輸出點(diǎn)，其環(huán)境溫度、抗沖擊、抗噪聲等性能指標均能滿(mǎn)足要求。