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基于PLC的水位測控裝置開發(fā)與應用

　　3.2 編碼器

　　根據(jù)現(xiàn)場實際需求，編碼器選用現(xiàn)場總線型輸出的多圈絕對值編碼器。

　　絕對值編碼器由機械位置確定編碼，每個編碼唯一不重復，它不受停電、干擾的影響，無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取，這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。多圈絕對值編碼器另一個優(yōu)點是由于測量范圍大，實際使用往往富余較多，這樣在安裝調試時不必費勁找零點，將在測量范圍內的某一中間位置作為起始點就可以了，從而大大簡化了安裝調試難度。

　　編碼器信號輸出主要有并行格雷碼輸出、串行ssi輸出、總線型輸出、模擬量4~20ma輸出。并行格雷碼和模擬量輸出信號讀取簡單但不適合長距離傳輸，串行ssi輸出大部分是與西門子plc的ssi模塊配套成本較高?，F(xiàn)場總線型編碼器用通訊方式傳輸信號，信號遵循rs485的物理格式，連接線少，傳輸距離遠，對于編碼器的保護和可靠性就提高了。信號的接收設備只需一個接口，就可以讀多個編碼器信號，多個編碼器集中控制的情況下可以大大節(jié)省成本。

　　3.3 水位測控裝置plc

　　plc選用m340模塊化plc，它是施耐德公司生產(chǎn)的性能價格比很高的可編程控制器，已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。cpu模塊選用高性能、大內存的bmxp34 2020，帶一個100m以太網(wǎng)、一個485串行口；輸入、輸出模塊可根據(jù)現(xiàn)場實際需求靈活配置。

4 軟件設計

　　4.1 編程步驟

　　plc的硬件配置、控制程序采用施奈德的編程軟件包unity pro完成，pc通過網(wǎng)絡或usb與m340plc進行程序傳送。首先進行plc硬件組態(tài)，含底版、電源、cpu、輸入輸出模塊等。通過電源模塊屬性可查看電源使用情況，應保留一定余量，否則需更換容量更大的電源模塊；在cpu模塊的serialport口配置串行鏈路參數(shù)如：485modbus主站、波特率9600、幀延時4ms、數(shù)據(jù)位8位、停止位1位、偶校驗；創(chuàng)建網(wǎng)絡鏈路ethernet1并配置ip地址等網(wǎng)絡通信參數(shù)，將cpu模塊的ethernet口鏈接到網(wǎng)絡鏈路ethernet1；根據(jù)現(xiàn)場模擬量信號要求配置模擬量輸出模塊參數(shù)；定義相關變量等。

　　4.2 plc程序設計

　　（1）程序結構。程序采用模塊化設計，具有較高可讀性、可維護性其程序結構如圖3所示。

　?。?）程序注釋。plc上電首次掃描執(zhí)行初始化init（）子程序，初始化通信參數(shù)，上、下游海拔預置值，各個傳感器調零值，攔污柵壓差整定值等。

　　傳感器通信comm（）子程序，分時讀取傳感器水位值，通信故障時水位保持原值。

　　計算calc（）子程序，計算出上、下游，攔污柵后的實際海拔值，攔污柵壓差、各機組有效水頭等。

　　信號輸出out（）子程序，攔污柵壓差過大報警、通信故障報警、裝置故障報警、4～20ma模擬量輸出等。

　　數(shù)據(jù)上送sent（）子程序，根據(jù)監(jiān)控上位機通信規(guī)約，組織上送數(shù)據(jù)信文，含各實際海拔值、有效水頭、詳細故障信息、攔污柵壓差報警定值等。