一、选题目的与背景 随着科学技术的发展，现代工业生产工艺中的控制问题也日趋复杂，而在人们的生活中或者在工业生产过程当中常常涉及到液位的控制问题。

例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要维持合适的高度，既不能过满，也不能过少[1]。

由于液体本身的属性及控制机构的摩擦、噪声等的影响，控制对具有一定的纯滞后和容量滞后的特点，液位上升的过程缓慢，呈非线性。

因此液位控制装置的可靠性与控制方案的准确性是影响整个系统性能的关键，液面高度是工业控制过程中的一个重要参数，特别是在动态的状态下，采用合适的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果[2]。

可编程控制器（PLC）是一种应用广泛非常的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合液位控制的要求[3]。

二、国内外研究现状 近几十年来，控制系统已被广泛使用，在研究和发展上也已趋于完备，控制的概念更是应用在许多生活周遭的事物。

液位控制系统已是一般工业界所不可缺少的，蓄水槽、污水处理厂等都需要液位元的控制。

使用液位控制系统来自动维持液位高度，工作人员可以轻易在操作室获知整个设备的储水状况，大大减低工作人员工作的危险性，同时更提高了工作的效率及简便性[4]。

除了传统的PID控制系统外，近年来随着智能仪表和PLC的发展，加入智能型控制的系统也得以应用。

由于液位控制系统取得了很大的进步，因此出现了许多新型的液位控制仪，如超声波液位计、雷达液位计、光电液位开关等，这些控制器的出现大大提高了控制系统的精度，实现了控制系统的丰富多样性[5]。