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新聞詳情
有效的利用浮球液位開關(guān)和超聲波液位計控制水泵淺 析： 分析污水處理廠和污水輸送泵站利用浮球液位開關(guān)和超聲波液位計控制水泵的實際工作情況以及相應(yīng)的改進(jìn)措施，探討如何更合理、更安全、更經(jīng)濟(jì)地控制潛水泵的方法。 在一般的污水處理廠及泵站中，均設(shè)有潛水泵。 在潛水泵的控制系統(tǒng)設(shè)計中，為了簡便可靠，大多采用浮球液位開關(guān)控制進(jìn)水泵的自動開停。 浮球液位開關(guān)是一種靠液體的浮力改變自身狀態(tài)來達(dá)到控制目的的設(shè)備。 它用一根電纜線連接，置于液面之上，內(nèi)部裝有一個開關(guān)，當(dāng)液位達(dá)到或降至某一高度時，浮球液位開關(guān)改變原來直立或傾斜的狀態(tài)，內(nèi)部開關(guān)狀態(tài)隨之改變，開關(guān)信號傳至控制機(jī)構(gòu)。 現(xiàn)鹽倉污水處理廠以及長安、周王廟等泵站的水泵自動控制方式即采用這種控制方法。 現(xiàn)以我司為例介紹浮球開關(guān)的典型應(yīng)用事例。 進(jìn)水泵前的污水池設(shè)有 6 個浮球液位開關(guān)，分成 2 組，信號送至可編程序邏輯控制器 （工業(yè)常用的一種能按一定順序完成自動控制功能的設(shè)備，以下簡稱 PLC ）。 浮球液位開關(guān)的位置如圖 1 所示。  開泵的控制過程為： 當(dāng)液位低于 1# 浮球液位開關(guān)時， 將發(fā)出低液位報警信號； 當(dāng)液位高于 2# 浮球液位開關(guān)時，開 1 臺進(jìn)水泵； 當(dāng)液位高于 3# 浮球液位開關(guān)時，開 2 臺進(jìn)水泵； 當(dāng)液位高于 4# 浮球液位開關(guān)時，開 3 臺進(jìn)水泵； 當(dāng)液位高于 5# 浮球液位開關(guān)時，開 4 臺進(jìn)水泵； 當(dāng)液位高于 6# 浮球液位開關(guān)時，開 5 臺進(jìn)水泵，并發(fā)出高液位報警信號。 為防止進(jìn)水泵頻繁開停，關(guān)泵順序為： 當(dāng)液位下降至 5# 浮球液位開關(guān)以下時， 關(guān) 1 臺進(jìn)水泵（開4 臺）； 當(dāng)液位下降至 4# 浮球液位開關(guān)以下時， 關(guān) 1 臺進(jìn)水泵（開3 臺）； 當(dāng)液位下降至 3# 浮球液位開關(guān)以下時， 關(guān) 1 臺進(jìn)水泵（開2 臺）； 當(dāng)液位下降至 1# 浮球液位開關(guān)以下時， 進(jìn)水泵全關(guān)，并發(fā)出低液位報警。 為避免 1 臺泵重復(fù)啟動， 水泵將依次循環(huán)投入工作先開先停，先停先開。 當(dāng) 1 臺水泵因故障停止工作時，另一臺水泵 自動投入運行。 控制流程圖如圖 2 所示。 但在實際使用中，為使浮球達(dá)到要求的高度和自由動作，要求一段長度的電纜。 電纜用支架固定在提升井內(nèi)。 但在如此大容量的進(jìn)水的開停沖擊及水流的帶動下，電纜線極易纏繞。加之長期多次重復(fù)動作、電纜老化等原因造成的電纜折斷、電纜外皮破裂等損壞問題，使控制受到影響，使進(jìn)水泵的自動控制無法完成，自動控制形同虛設(shè)。 如果在設(shè)計中注意到這個問題，施工時將浮球的電纜綁在一根鋼管上，僅留一小段能自由運動的長度以避免纏繞。 但這樣其他問題仍無法徹底解決。 而且在實際運行中當(dāng)浮球出現(xiàn)故障， 要解決和修復(fù)已出現(xiàn)的問題，只能等待停泵時進(jìn)行。 不但影響生產(chǎn)且沉淀污泥產(chǎn)生的危害人體的有害氣體使工作危險性加大。 針對浮球開關(guān)的這些不足和局限， 如果采用超聲波液位計， 這些問題便可迎刃而解。 2 超聲波液位計的使用 我公司各泵站的池壁上為監(jiān)視水位而裝了 1 個超聲波液位計，在 5a 的正式運行中一直處于良好的狀態(tài)，且精度較高，維護(hù)、校驗也很方便。 為增進(jìn)可靠度，也可以考慮再增加 1 個超聲波液位計，以防因液位計的故障導(dǎo)致進(jìn)水泵的誤操作。 （ 1 ）根據(jù)原設(shè)計思路和圖 1 所示尺寸，可以將原 PLC 程序控制順序改為： 設(shè) 2 個液位計測量值為 X 1 、 X 2 ，儀表的精度為 0.2% ，表頭至池底的高度為 8.7m ，可能偏差 0.034m ，取為 0.04m 。 當(dāng) X 1 -X 2 〉 0.04m 時，取消進(jìn)水泵的自動控制功能。 開泵的順序為：（假設(shè)最多有 5 臺泵） 當(dāng)液位上升至 2.90m 時，發(fā)出低液位報警； 當(dāng)液位上升至 3.12m 時，開 1 臺泵； 當(dāng)液位上升至 3.34m 時，開 2 臺泵； 當(dāng)液位上升至 3.56m 時，開 3 臺泵； 當(dāng)液位上升至 3.78m 時，開 4 臺泵； 當(dāng)液位上升至 3.90 米時，開 5 臺泵，并發(fā)出高液位報警。 停泵的順序為： 當(dāng)液位下降至 3.78m 以下時，關(guān) 1 臺泵（開 4 臺）； 當(dāng)液位下降至 3.56m 以下時，關(guān) 1 臺泵（開 3 臺）； 當(dāng)液位下降至 3.34m 以下時，關(guān) 1 臺泵（開 2 臺）； 當(dāng)液位下降至 3.12m 以下時，關(guān) 1 臺泵（開 1 臺）； 當(dāng)液位下降至 2.90m 以下時，進(jìn)水泵全關(guān)，并發(fā)出低液位報警； 每臺泵的開停順序同浮球液位開關(guān)。 具體流程見圖 3 。 （ 2 ）除上述方法外，也可以充分利用 PLC 的計算和判斷功能，用新的思路重新設(shè)計，使程序簡化。 根據(jù)原工藝設(shè)計， 最下部的浮球液位開關(guān)與池底高度為2.90m ，每相鄰兩個的距離為 0.22m ，液位上升時，將所測值減去最底浮球液位開關(guān)的高度除以 0.22m 后取整， 即為將要開啟的泵的臺數(shù)；液位下降時，將所測值減去最底浮球液位開關(guān)的高度除以 0.22m 后取整加一，即為將要開啟的泵的臺數(shù)。 液位高于 3.96m 時高液位報警，液位低于 2.90m 時低液位報警。新的流程如圖 4 所示。  3 實現(xiàn)的可能性 在我公司各個控制點的實際應(yīng)用中，可以根據(jù)實際需要，合理利用浮球液位開關(guān)以及超聲波液位計 2 種控制方式。 在已設(shè)立 PLC 控制柜的生產(chǎn)現(xiàn)場，以超聲波液位計控制為主；但在尚未安裝 PLC 控制柜的生產(chǎn)現(xiàn)場，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，暫時用浮球液位開關(guān)直接接在設(shè)備控制柜的自控接口上， 也可達(dá)到根據(jù)液位控制潛水泵起停的控制要求， 而且可以很方便地調(diào)節(jié)起停液位。 等整個管線基本正常運行后，再投入 PLC 自控系統(tǒng)。 由于 PLC 自控系統(tǒng)的可靠性較高，配合超聲波液位計對泵的開停時間、臺次進(jìn)行科學(xué)合理的安排，避免人為失誤，增加了控制的可靠性、安全性和穩(wěn)定性
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