可编程序控制器（简称 PLC）由于具有功能强、可编程、智能化等特点，已 成为工业控制领域中最主要的自动化装置之一， 它是当前电气程控技术的主要实现手段。 用 PLC 控制系统取代传统的继电器控制方式，可简化接线，方便调试，提高系统可靠性。 触摸屏是专为 PLC 应用而设计的一种高科技人机界面产品，由于操作简便、界面 美观、节省控制面板空间、性价比高和人机交互性好等优点，近年来已越来越多地被应用于 工业控制等领域。 本文利用 PLC 和触摸屏技术研制了水位传感器测试系统，该系统主要用于进行洗 衣机用水位传感器的质量检测，整个系统实现简单、稳定性好、自动化程度高，代替了以前 的纯手动操作，较好地满足实际生产的要求，提高了生产效率。 2 系统控制原理及要求 洗衣机用水位传感器的工作原理是将水位高度的变化转换成传感器内部膜片上压 力的变化，从而导致传感器输出电感 L 的变化，将水位传感器输出电感与外部电路组成 LC 振荡电路， 就可将电感的变化转换成振荡频率的变化， 不同的水位高度通过水位传感器可以 产生不同的振荡频率， 最后通过检测振荡频率与水位高度的对应关系， 就可实现水位传感器 的质量检测。
图 1 控制系统原理框图
图 1 为控制系统原理框图。测试系统要求能在不同的水位高度时，准确测量出由 水位传感器组成的振荡电路的振荡频率，水位高度和振荡频率的测量精度要求较高，因此， 对测试系统的要求较高。 作为主电机的直流电动机由 PLC 进行控制，电机实现 PID 调速，电机的输出通过 减速机构与执行机构相连， 最后带动细钢管在水箱中上下移动来按检测要求控制管内水位高 度的准确变化， 通过编码器实现水位高度变化的实时检测， 频率的实时检测由 PLC 的高速计 数器来完成。控制命令的输入接 PLC 的输入端，PLC 的输出端接执行继电器和工作状态指示 灯等。 系统中采用触摸屏作为人机界面，显示操作画面，进行参数修改和指令输入。通 过触摸屏可实现水位上升、下降高度等参数的设定和修改，实现实际水位高度变化、输出振 荡频率和总产量等的实时显示等，并可对工作进程进行实时监控。 3 控制系统硬件组成 根据水位传感器测试系统的工艺特点和控制要求，本系统选用三菱公司的 FX1N-24MR 基本型 PLC，共有 24 点输入输出，其中 14 个输入点，10 个继电器输出点，其环 境温度、抗冲击、抗噪声等性能指标均能满足要求。 图 2 为 PLC 控制系统硬件接线图。输入 X0～X1 为编码器的 A、B 相输出脉冲信号， X3 为振荡频率信号，X4～X14 为按钮、选择开关、限位开关和计数开始等信号，输出 Y0～ Y7 分别控制继电器、信号指示灯等。
图 2 控制系统硬件接线图 水位高度的测量主要是通过编码器来完成，编码器的 A、B 相可向可编程序控制器 的高速计数端发出脉冲，并通过高速计数器 C251 获得该脉冲的计数值。当电动机转动时， 高速计数器的计数值就会不断累加。通过传动机构的合理设置，每个脉冲对应 0.25mm 的水 位高度变化，通过编程计算，可以算出实际水位高度的变化。 振荡信号频率的测量可利用 PLC 的高速计数器 C253 完成，通过编程，可以利用高 速计数器 C253 在规定的时间内（如 3s）对振荡信号的脉冲数进行计数，并将计数值取出并 放在数据存储器 D0 中，那么将 D0 中的值除以 3 所得的值就是所要测量的振荡频率的大小。 触摸屏选用台湾生产的性价比较高的 PWS6600S，配备有 5.7
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