靜壓投入式液位變送器與PLC組態(tài)在蓄水池液位測量中的應(yīng)用

本文概述：
本文的案例非常具有代表性，本文所提到的原料分廠1# 料場的露天水除塵系統(tǒng)蓄水池，是一種我們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常常見的設(shè)施，比如在建筑工地，消防區(qū)域，灌溉地塊，都會(huì)　普遍性地建造這種蓄水池，由于蓄水池內(nèi)的水時(shí)長期是處于動(dòng)態(tài)的使用過程中，因此蓄水池內(nèi)必須要長期保持一個(gè)安全水位狀態(tài)。在沒有自動(dòng)化控制系統(tǒng)問世的早期時(shí)候，這些蓄水池都是采用人工開關(guān)閥門蓄水，因?yàn)槿斯げ僮鞯牟环€(wěn)定和疏忽，經(jīng)常有有水位過低導(dǎo)致水泵燒損的事故。為了保證蓄水池供水與用水系統(tǒng)的正常工作，蓄水池水位需要采取自動(dòng)方式控制。水位自動(dòng)控制中的關(guān)鍵點(diǎn)就是液位變送器，為了能夠使蓄水池持續(xù)保持在安全水位，本文將詳細(xì)介紹靜壓投入式液位變送器在PLC 自動(dòng)控制中的應(yīng)用。RZ-JY500系列靜壓投入式液位變送器產(chǎn)品就是其中典型的代表。



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方案背景：
原料分廠作為八鋼鋼材生產(chǎn)工藝流程的源頭起著至關(guān)重要的作用，尤其是1# 料場它承擔(dān)著新區(qū)3 座高爐的原材料供給，主要有燒結(jié)礦，生礦，球團(tuán)礦等。現(xiàn)場粉塵顆粒非常大，對(duì)空氣污染很嚴(yán)重，為了減小粉塵對(duì)空氣環(huán)境的污染，使工作人員的環(huán)境得以改善，在210000 平方米的料場上安裝了26 臺(tái)高壓噴霧水槍。為保證水除塵系統(tǒng)正常工作，下面將介紹液位變送器如何應(yīng)用到自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
 
1 電動(dòng)供水閥的控制電路

控制電路圖如圖1，現(xiàn)場操作人員檢控水位情況進(jìn)行補(bǔ)水：當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到手動(dòng)位置時(shí)，操作人員監(jiān)控水位未達(dá)到安全水位2.5 米時(shí)，按下開水閥啟動(dòng)按鈕SB2 時(shí)，電動(dòng)閥打開接觸器KM1吸合，KM1 輔助觸電自保，電動(dòng)閥打開，開始補(bǔ)水，當(dāng)電動(dòng)閥門已在完全打開狀態(tài)后，SQ1 限位開關(guān)閉合，接通中繼KA1,KA1 中繼輔助常閉點(diǎn)斷開，使電動(dòng)閥打開接觸器KM1 斷開，使電動(dòng)閥電機(jī)停止運(yùn)行；當(dāng)工作人員監(jiān)控達(dá)到規(guī)定水位3 米后，按下SB3 關(guān)水閥啟動(dòng)按鈕時(shí)，電動(dòng)閥關(guān)閉接觸器KM2 吸合，KM2 輔助觸電自保，電動(dòng)閥關(guān)閉，停止補(bǔ)水，當(dāng)電動(dòng)閥門已完全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，SQ2 限位開關(guān)閉合，接通中繼KA2,KA2 中繼輔助常閉點(diǎn)斷開，使電動(dòng)閥關(guān)閉接觸器KM2 斷開。使電動(dòng)閥電機(jī)停止運(yùn)行。
 
　　2 液位變送器的選擇
　　液位變送器，可稱為液位計(jì)的顯示儀表，可簡稱為液位計(jì)，不包含其液位傳感器的部件。液位變送器液位測量通常指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中封閉式或敞開容器中液位的高度進(jìn)行檢測；我們選用投入式液位變送器（液體靜壓式，用于普通液體）采用高性能的擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器作為測量元件，經(jīng)過高可靠性的放大處理電路及精密溫度補(bǔ)償，將被測介質(zhì)的表壓或絕壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號(hào)。體積小巧，使用安裝方便，直接投入水中即可測量出變送器末端到液面的液位高度。選擇液位計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下因素：
　　(1) 測量對(duì)象，如被測介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及工作壓力和溫度、安裝條件、液位變化的速度等；
　　(2) 測量和控制要求，如測量范圍、測量( 或控制) 精確度、顯示方式、現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)距離指示、與計(jì)算機(jī)的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
因此根據(jù)現(xiàn)場情況：蓄水池的高度為3 米，及液體介質(zhì)為：水。因此采用康宇測控儀器儀表工程有限公司的投入式液位表送器（量程：0-6m，供電：24VDV，輸出：4-20mADC 兩線制)。
 
3 系統(tǒng)框圖

圖2 為整個(gè)供水系統(tǒng)框圖。由液位變送器、PLC 和電動(dòng)供水閥組成。安裝在蓄水池內(nèi)的投入式液位變送器將水位轉(zhuǎn)換成4-20mADC 電信號(hào)，電信號(hào)傳達(dá)到PLC，控制供水管路上的電動(dòng)水閥的開與關(guān)。
 
4 液位變送器的標(biāo)定

 
　　5 液位變送器的自動(dòng)控制
當(dāng)圖1 中轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到自動(dòng)狀態(tài)后，（圖1）集中自動(dòng)中繼KA3 吸合，（圖3）KA3 常開輔助點(diǎn)將信號(hào)傳送至PLC，PLC 將通過液位變送器采集4-20Am 電流模擬量信號(hào)通過功能塊FC105轉(zhuǎn)換后得到與蓄水池液位相符的讀值MD90，此讀值在通過PLC程序（圖4）進(jìn)行邏輯判斷：

MD90 值小于2 米時(shí), 則PLC 輸出模塊( 圖3)Q10.1 發(fā)出信號(hào)，K1 中繼吸合，（圖1）K1 輔助常開點(diǎn)閉合，電動(dòng)閥打開接觸器KM1 吸合，電動(dòng)閥開始給蓄水池供水，當(dāng)電動(dòng)閥門已在完全打開狀態(tài)時(shí)，（圖1）SQ1 限位開關(guān)閉合，接通中繼KA1,（圖3）KA1 中繼輔助常閉點(diǎn)斷開，使電動(dòng)閥打開接觸器KM1 斷開，使電動(dòng)閥電機(jī)停止運(yùn)行；
MD90 值大于等于2.5 米時(shí), 則PLC 輸出模塊( 圖3)Q10.2 發(fā)出信號(hào)，K2 中繼吸合，（圖1）K2 輔助常開點(diǎn)閉合，電動(dòng)閥打開接觸器KM2 吸合，電動(dòng)閥開始關(guān)閉，當(dāng)電動(dòng)閥關(guān)到位時(shí)，（圖1）SQ2 限位開關(guān)閉合，接通中繼KA2,（圖3）KA2 中繼輔助常閉點(diǎn)斷開，使電動(dòng)閥關(guān)閉接觸器KM2 斷開，使電動(dòng)閥電機(jī)停止運(yùn)行。
 
　　5本文結(jié)論:
　　通過對(duì)1# 料場露天水除塵系統(tǒng)蓄水池的自動(dòng)供水技術(shù)改造，成功的運(yùn)用靜壓投入式液位變送器，實(shí)現(xiàn)了蓄水池水位的自動(dòng)補(bǔ)給功能，有效的避免因?yàn)槿斯ぱa(bǔ)給帶來的設(shè)備事故隱患，節(jié)約了人力資源，供水系統(tǒng)更加穩(wěn)定準(zhǔn)確，提高了工作效率，使得料場水除塵系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。


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