基于MCGS的水箱液位监控系统的设计-论文.pdf

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1、2015年第6期信息通信2015(总第150期)INFORMATION&COMMIJ1CATIONS(Sum．No150)基于MCGS的水箱液位监控系统的设计王帅，张志华，张亮，苗亚娥，董一鸣，刘宇飞(辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山114000)摘要：液位控制是工业生产中比较常见的一种控制任务。为了加强液位控制的自动化程度和对液位控制的实时监控，文章将操作性很高的PLC和可视度很直观的组态软件McGS相结合，由PLC进行液位控制，MCGS实现远程监控、数据曲线观测和超限报警等功能。通过实验证明，这套基于MCGS的PLC水箱液位监控系统具有及时调节、监控方便的特点，具有一定的研

2、究和应用价值。关键词：PLC；MCGS；液位控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673．1131(2015)06．0062．02温度传感器(TT)，它们分别用于加热和检测温度。0引言随着社会的发展，工业自动化程度不断提高，对液位的控2水箱液位控制系统的设计制是生产中比较重要的一种控制。PLC由于其自身的特点已2．1硬件设计经广泛应用于各种控制领域，文章依托现有的实验平台一一实验室平台采用的是s7CPU226，属于小型PLC。它在输咖(GK．1型过程控制实验装置，来研究水箱液位控制，并通过入／输出、存储系统、高速处理、实时时钟、网络通信等方面具有组态软件MCGS让液位控制

3、更生动直观，更方便用户使用“。自己的独特功能。它采用的集成24输入／16输出共40个数1控制系统的构成字量I，0点，可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量基于THKGK-1型过程控制实验平台，系统的结构组成FO点或35路模拟量FO点，13K字节程序和数据存储空间，为：被控对象的两路供水，一路是由磁力泵l从储水箱中抽水，6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输通过阀1再经阀3向上水箱供水、经阀4向下水箱供水；另一出，2个RS485通讯／编程口，具有PPI通讯协议和自由方式通路是磁力泵2从储水箱中抽水，分别通过阀2经阀9向上水讯能力，完全可以实现对液位的模拟控制

4、。箱供水、经阀1O向下水箱供水。每个水箱的出水口均经过线在实验台上用到的主要模拟量输入输出接口为PLC的输性化处理，上水箱的水通过阀6流到下水箱，在上水箱中安装入通道A1W2和输出通道AQW0。了压力传感器(PT、LT1)，用于检测压力、液位的大小；而下水要用这套液位控制系统实现水位的自动控制，就要先输箱的水经阀7流到复合加热水箱的外套，再经阀8流回储水入设定值。而后系统内部程序会由PID算法得出一个输出值，箱，各水箱都设有溢流口，保证水箱满后不外流并顺利经溢流根据这个输出值电机以一定频率工作在0-50HZ，带动水泵工口流回储水箱。在复合加热水箱的内套安装了加热器和PT100作。水泵会

5、抽水，即通过后台软件计算(水位传感器检测水位修改，最终电路见图2：利用P-SPICE进行仿真，结果如图3。可知；MOSFET的沟道长度对输出信号的稳定性起重要作用。改进电路的输入信号是“10101010⋯”，图3中调制器的输出所以，选取MOSFET的沟道长度应尽可能小。信号是一个包络信号，此外，20ns后输出的信号仍显示调制特(3)功耗计算。通过仿真得知该电路功耗约为性，深度衰减大为降低，由此得出结论：图1电路中出现的可7．52x10．11W，因此，该电路可接受的能量损耗约为16．7uw。疑信号是由开关时间及充电时间引起的。然而此模拟值并不适用于实际设计，原因是，实际设计中的功除了理论

6、验证，本设计也通过一些实验证明该调制器具耗包括外部环境因素，如温度、压力和噪音引起的能量损耗，有较高的效率。其中之一是通过使用两种不同沟道长度的能量损耗比理想情况大。因此，在真正的设计中，外部环境参MOSFET(~D0．18gm和0．251un)，以此研究调制器的输出信号数均要考虑在内。与MOSFET沟道长度之间的关系。3结语(1)沟道长度为0．18pm的MOSFET的影响。实验采用图文章设计了一个用于无源RFID应答器的高效BPSK反2电路，输入信号为“10101010．．．”。P型与N型MOS管的W／向散射调制器，通过串联新的逆变器消除了参考电路中出现L采用典型值。对于P型MOS：

7、W／L=4．444，W=0．801~,n，的剧烈衰减，并通过改进L和C数值提高了调制器效率。本L=0．18岬1'；对于N型MOS：W／L-2．0，W=0．361~n，L=0．18岬1。调制器在超高频(UHF)波段表现出显著的低功耗特性，实现由实验可知，调制信号比设计电路需要更长的稳定时间。对了一个用于无源RFID标签的高效率、低成本的调制器。于0．181an的电路大约为90ns。然而，输出信号仍有稳定的包络，这是判断其是否是BPSK信号的一个标