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浮球液位开关和超声波液位计控制水泵启停的应用方案先容

污水处理领域中,对于液位高度的测量与液位的控制是同等重要的工作,液位的测量与控制不是割裂的,也可以是紧密连接一体的。用于测量控制液位的方法有很多种,比如浮球液位开关,投入式液位计,超声波液位计,电容式液位计等都可以应用于测控过程中。
 
当超声波液位计应用在污水处理领域中时,期间与其相联系的控制水泵问题,就是今天要阐述的要点。用超声波液位计控制进水泵也是不错的方法。客户一般疑问是“使用超声波液位计时怎么控制进水泵?”、“如何控制进水泵?”“用浮球液位开关如何控制?”基本这样。所以就参考以下内文来说明。
 
超声波液位计与浮球液位开关

    1、常用的是浮球液位开关控制进水泵
    在一般的污水处理厂、水处理厂及泵站等,均设有进水口和进水泵。进水泵大多采用浮球液位开关控制进水泵的自动开停,这样是因为其设计简单可靠。而浮球液位开关是一种靠液体的浮力改变自身状态来达到控制目的的设备。它用一根电缆线连接,置于液面之上,内部装有一个开关,当液位达到或降至某一高度时,浮球液位开关改变原来直立或倾斜的状态,内部开关状态随之改变,信号传至控制机构。
 
例如: 某污水处理厂设计日处理能力 40 万吨,*50万吨,使用260千瓦,容量1.32—1.54立方米/秒,扬程1.32—11.0米,电压6千伏的进水泵6台 (其中一台备用)。进水泵前的污水池设有6个浮球液位开关,分成两组,信号送至可编程序逻辑控制器 (工业常用的一种能按一定顺序完成自动控制功能的设备,以下简称PLC)。
 开泵的控制过程为:
当液位低于 1#浮球液位开关时,将发出低液位报警信号;
当液位高于 2#浮球液位开关时,开一台进水泵;
当液位高于 3#浮球液位开关时,开两台进水泵;
当液位高于 4#浮球液位开关时,开三台进水泵;
当液位高于 5#浮球液位开关时,开四台进水泵;
当液位高于有 6#浮球液位开关时,开五台进水泵,并发出高液位报警信号。
  为防止进水泵频繁开停,关泵顺序为:
当液位下降至5#浮球液位开关以下时,关1台进水泵,(开四台);
当液位下降至4#浮球液位开关以下时,关1台进水泵,(开三台);
当液位下降至3#浮球液位开关以下时,关1台进水泵,(开两台);
当液位下降至2#浮球液位开关以下时,关1台进水泵,(开一台);
当液位下降至1#浮球液位开关以下时,进水泵全关,并发出低液位报警。
 为避免一台泵重复启动,水泵将依次循环投入工作,先开先停,先停先开。当一台水泵因故障停止工作时,另一台水泵自动投入运行。
 
     2、使用超声波液位计时怎么控制进水泵
     工业中其他部位,象配水计量槽、回流污泥槽、消化污泥池、出水计量槽等处均可使用超声波测量仪。为使控制更加可靠,也可以考虑在附近相同高度再增加一个超声波液位计,以防因液位计的故障导致进水泵的操作失误。超声波液位计的原理是非常简单的,即超声波探头位于容器的顶部,发射脉冲波达到被测介质表面,同时接收由被测物表面反射回来的回波,由发射波和回波的时间差,也就是声波在空间中的往返穿行时间来测出探头距被测介质表面的距离。
 
一)根据原设计思路可以将原PLC程序控制顺序改为:
 自动开泵的顺序为:
当液位低于2.90米时,发出低液位报警;
当液位上升至3.12米以上时,开一台泵;
当液位上升至3.34米以上时,开两台泵;
当液位上升至3.56米以上时,开三台泵;
当液位上升至3.78米以上时,开四台泵;
当液位上升至4.00米以上时,开五台泵,并发出高液位报警。
  自动停泵的顺序为:
当液位下降至3.78米以下时,关一台泵 (开四台);
当液位下降至3.56米以下时,关一台泵 (开三台);
当液位下降至3.34米以下时,关一台泵 (开两台);
当液位下降至3.12米以下时,关一台泵 (开一台);
当液位下降至2.90米以下时,进水泵全关,并发出低液位报警;单台泵的开停顺序与浮球液位开关控制时相同。
 
3、延伸思考:
     除以上方法,也可以考虑PLC 的计算和判断功能,重新设计,使程序简化。比较一下知道,将浮球液位开关控制进水泵改为超声波液位计后,除增加一块超声波液位计外,不许其他投资,且改动App不需任何费用,不需增加此部分投资,对计算机的监控也没有任何影响。根据原工艺改造后设计,*下部的浮球液位开关与池底距离为2.90米,每相邻两个的距离为0.22米,液位上升时,将所测值减去*浮球液位开关的高度除以 0.22 米后取整,即为将要开启的泵的台数;液位下降时,将所测值减去*浮球液位开关的高度除以 0.22 米后取整加一,即为将要开启的泵的台数。液位高于 4.00 米时发出高液位报警,低于2.90米时低液位报警。
      既减少了浮球液位开关、继电器、PLC模块及多条缆线的费用及PLC字节的占用,又可以充分体现原设计的思路,对已废弃的自动控制部分进行充分的利用。实现自动控制后,对泵的开停时间、台次进行科学、合理的安排,避免人为失误,增加了运行的安全性,可靠性和稳定性。

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