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液位测量分为浮力式、静压力式、电容式、应变式、超声波式、激光式、放射性式等。
系统中用到的液位变送器是北京中西化玻仪器有限公司UYS-100A22液位传感器，属于静压力式液位变送器，量程为50～30000mm，精度等级为0.05，由24V直流电源供电，输出信号为4～20mADC二线制[12]。
3.3 执行单元
为了适应工业生产中输料管道多、长的特点，水泵特选用管道泵，它是为解决管道压力过低而研制的新颖泵，便于管道布置，运行平稳，噪音低。电机采用变频电机，变频电机具有以下优点：
(1) 具备有启动功能；
(2) 采用电磁设计，减少了定子和转子的阻值；
(3) 适应不同工况下的频繁变速；
(4) 在一定程度上节能。
变频电机具有适应频繁变速的特点，在本文设计系统中，水泵电机选择变频电机[13]。
4. 软件设计
本文设计系统所需软件为STEP 7-Micro/WIN编程软件。
4.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件简介
STEP 7编程软件是基于windows的应用软件，用于西门子系列工控产品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinCC,是供它们编程、监控和参数设置的标准工具，是SIMATIC工业软件的重要组成部分。
该软件功能强大，界面友好，有联机帮助功能，主要为用户开发PLC应用程序使用；同时也可实时监控用户程序的执行状态，是SIMATIC S7-200用户不可缺少的开发工具[14]。
4.2 参数设定及I/O分配
S7-200模拟量扩展模块EM235含有4路输入和1路输出，为12位数据格式。RA、A+、A-为第一路模拟量输入通道的端子；RB、B+、B-为第二路模拟量输入通道的端子；RC、C+、C-为第三路模拟量输入通道的端子；RD、D+、D-为第四路模拟量输入通道的端子。MO、VO、IO为模拟量输
出端子，电压输出大小为-10~+10V,电流输出大小为0~20mA。L+、M接EM235
的工作电源，EM235端子接线图如图6所示。
图6 EM235端子接线图
EM235有6个DIP设定开关，通过设定开关，可以选择输入信号的满量程和分辨率，所有的输入信号都设置成相同的模拟量输入范围和格式，DIP开关设定如表1所示。
本水箱液位控制系统中压力传感器输出4~20mA的信号至EM235，该信号为单极性信号，DIP开关应设为：ON、OFF、OFF、OFF、OFF、ON。
PLC的I/O分配如下：启动按钮SB1：I0.0；停止按钮SB2：I0.1；控制水泵电机运行：Q0.0。
PLC与压力传感器、变频器和水泵电机的连接电路图和PLC I/O分配情况如图7所示。
表1 DIP开关设定表
单极性 满量程输入
分辨率
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF ON 0~50mV 12.5uV
OFF ON OFF ON OFF ON 0~100mV 25uV
ON OFF OFF OFF ON ON 0~500mV 125uV
OFF ON OFF OFF ON ON 0~1V 250uV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0~5V 12.5uV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0~20mA 5uV
OFF ON OFF OFF OFF ON 0~10V 2.5mV