该定义说明并强调PLC的应用环境，它是能直接运用到工业生产环境的过程中去，而且它必须具备强抗干扰能力和广泛的适应能力。这就是它和微机控制系统区分的一个显著特征[3]。

该定义也强调了PLC是一种“基于数字运算的电子系统”，同样也作为一种计算机，一种特别为在工业生产环境中应用而进行设计的工业计算机。它因为采用了一种直接面向用户的指令，所以可以很容易地对它进行编程。它能完成逻辑运算操作、定时操作、顺序运算操作、算术运算操作和计数操作等，它同时也具备通过数字、模拟的输入和输出功能。它能够容易地与工业控制系统组合在一起，也同时易于扩充[3]。

像工业生产等有很多领域会涉及到液位和温度的控制问题，就比如说居民生活用水的供应，饮料、化工生产、食品加工等多种行业的过程等通常都要使用蓄水箱。蓄水箱中的液位需要维持合适一定的高度[2]。所以液位的高度成为了控制过程当中的一个十分重要的参数，主要在动态的情况下选择适合的方法对液位高度进行检测和控制，能收到很好的效果。PLC是计算机家族当中的不可缺少的成员，它是专门为了工业中控制的需要而进行设计制造的用来代替继电器从而实现逻辑控制。PID控制(比例、积分和微分控制)是目前采用最多的控制方法[4]。

1.2 PLC概述

西门子S7-200系列PLC是一种可满足多种生产控制需要的可编程逻辑控制器。PLC之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，还有许多适合工业控制的独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题[5]。

PLC作为一种控制装置，具有高可靠性。其系统的可靠性关键在于它的输入端与输出端相连。它还取决于在生产现场的产生输入信号的元件和输出的执行元件可靠性。所以，选择高品质的元件将会对故障相对较高的元件实现故障诊断和状态监控，这充分发挥了它内部软元件的丰富性从而替代某些元件，或屏蔽误信号。这样可以对关键部位实行冗余设计以此来保障工作的可靠性等，这些都是提高PLC控制系统可靠性的有效手段[6]、[7]、[8]。文献综述

PLC控制统设计包括了硬件设计和软件设计。PLC控制系统的硬件设计至关重要，它关系着PLC是否能可靠地、安全地、稳定地控制系统运行。主要包括输入和输出电路两部分。用户可以在进行硬件设计的同时开始进行软件设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图。PLC设计顺序：

1.首先分析控制系统，了解它的控制要求，还要清楚被控对象本身的工艺要求，最后确定要完成的动作还有动作完成的顺序，归纳出顺序功能图。

2.硬件设计：了解西门子SIMATIC S7-200系列PLC的使用性能。利用手头的资料并结合实际情况，软件编程也需要考虑，再进行外围电路的设计，画出电气控制系统的原理接线图。

3.软件设计：首先按要求将原来的顺序功能图设计成梯形图，再将设计完成的程序下载到PLC，最后进行调试。

4.现场调试：在模拟调试合格的前提下，将PLC与现场设备进行连接。

1.3 MCGS概述 

MCGS是一种基于Windows平台的一种组态软件，它可以快速构造且能生成上位机上的检测控制系统，MCGS可以为用户构造一个完整良好的方案以及开发平台去解决实际的工程问题。它还能够去完成现场数据的收集、实时数据和历史数据的运算处理以及拥有报警机制和安全机制，还有其他丰富的相关功能，像流程控制任务、动画显示功能、报表输出功能和企业监控网络等功能。MCGS是一款易于操作、可维护性好、性能优越、可靠性很高、以及可视性好等许多特点，它已经成功地应用于在一些行业。例如石油化工行业、电力系统行业、钢铁业、水处理行业、机械制造行业、环境监测行业、交通运输行业、农业自动化行业、能源原材料行业、航空航天行业等众多相关领域。这款软件在经过以上各种行业长期现场运行环境的检验后被证明系统可靠稳定。