投入式液位變送器與PLC組態(tài)在蓄水池液位測量
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,是一種我們在工農(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 普遍性地建造這種蓄水池,由于蓄水池內(nèi)的水時長期是處于動態(tài)的使用過程中,因此蓄水池內(nèi)必須要長期保持一個安全水位狀態(tài)。在沒有自動化控制系統(tǒng)問世的早期時候,這些蓄水池都是采用人工開關(guān)閥門蓄水,因為人工操作的不穩(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方式控制。水位自動控制中的關(guān)鍵點就是液位變送器,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,球團礦等。現(xiàn)場粉塵顆粒非常大,對空氣污染很嚴(yán)重,為了減小粉塵對空氣環(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)用到自動控制系統(tǒng)中。
1 電動供水閥的控制電路
控制電路圖如圖1,現(xiàn)場操作人員檢控水位情況進行補水:當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到手動位置時,操作人員監(jiān)控水位未達到安全水位2.5 米時,按下開水閥啟動按鈕SB2 時,電動閥打開接觸器KM1吸合,KM1 輔助觸電自保,電動閥打開,開始補水,當(dāng)電動閥門已在*打開狀態(tài)后,SQ1 限位開關(guān)閉合,接通中繼KA1,KA1 中繼輔助常閉點斷開,使電動閥打開接觸器KM1 斷開,使電動閥電機停止運行;當(dāng)工作人員監(jiān)控達到規(guī)定水位3 米后,按下SB3 關(guān)水閥啟動按鈕時,電動閥關(guān)閉接觸器KM2 吸合,KM2 輔助觸電自保,電動閥關(guān)閉,停止補水,當(dāng)電動閥門已*關(guān)閉狀態(tài)時,SQ2 限位開關(guān)閉合,接通中繼KA2,KA2 中繼輔助常閉點斷開,使電動閥關(guān)閉接觸器KM2 斷開。使電動閥電機停止運行。
2 液位變送器的選擇
液位變送器,可稱為液位計的顯示儀表,可簡稱為液位計,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工業(yè)生產(chǎn)過程中封閉式或敞開容器中液位的高度進行檢測;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。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。選擇液位計時應(yīng)考慮以下因素:
(1) 測量對象,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) 度、顯示方式、現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)距離指示、與計算機的接口、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 為整個供水系統(tǒng)框圖。由液位變送器、PLC 和電動供水閥組成。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,電信號傳達到PLC,控制供水管路上的電動水閥的開與關(guān)。
4 液位變送器的標(biāo)定
5 液位變送器的自動控制
當(dāng)圖1 中轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到自動狀態(tài)后,(圖1)集中自動中繼KA3 吸合,(圖3)KA3 常開輔助點將信號傳送至PLC,PLC 將通過液位變送器采集4-20Am 電流模擬量信號通過功能塊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)進行邏輯判斷:
MD90 值小于2 米時, 則PLC 輸出模塊( 圖3)Q10.1 發(fā)出信號,K1 中繼吸合,(圖1)K1 輔助常開點閉合,電動閥打開接觸器KM1 吸合,電動閥開始給蓄水池供水,當(dāng)電動閥門已在*打開狀態(tài)時,(圖1)SQ1 限位開關(guān)閉合,接通中繼KA1,(圖3)KA1 中繼輔助常閉點斷開,使電動閥打開接觸器KM1 斷開,使電動閥電機停止運行;
MD90 值大于等于2.5 米時, 則PLC 輸出模塊( 圖3)Q10.2 發(fā)出信號,K2 中繼吸合,(圖1)K2 輔助常開點閉合,電動閥打開接觸器KM2 吸合,電動閥開始關(guān)閉,當(dāng)電動閥關(guān)到位時,(圖1)SQ2 限位開關(guān)閉合,接通中繼KA2,(圖3)KA2 中繼輔助常閉點斷開,使電動閥關(guān)閉接觸器KM2 斷開,使電動閥電機停止運行。
5本文結(jié)論:
通過對1# 料場露天水除塵系統(tǒng)蓄水池的自動供水技術(shù)改造,成功的運用靜壓投入式液位變送器,實現(xiàn)了蓄水池水位的自動補給功能,有效的避免因為人工補給帶來的設(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)定運行。