液位与配比控制系统

1　引言

    液位是指容器中液体液面的高度。通过测量液位可以了解容器中原料、中间料或成品料的数量。通过控制液位来保证生产的正常进行,如果液位失控,轻则会造成废品,重则会造成重大伤亡事故。液位控制系统通常由容器、液位传感器/变送器、液位控制器、管路、阀门、调速泵(或调节阀)及安全装置等组成。配比通常指几种粉体(液体)按一定的比例配置在一起;或指粉体和液体按一定的比例配置在一起。

2　液位与配比工艺

    液位与配比工艺示意图如图1所示。淡碱储罐中储存的是回收的淡碱。来自浓碱运输车的浓碱由1#泵输送到低位储罐1#~4#。根据车间用碱工艺单,由2#泵向高位储罐5中注入浓碱,使其液位高度达到h_5m,然后由3#泵向高位储罐5中注入淡碱,使其液位总高度达到h_5(n+m),淡碱的液位高度为h_5n。浓碱与淡碱的浓度配比对应于储罐中浓碱液位h_5m和淡碱液位h_5n之比,其它各罐的配比与之类似。

    液位和配比工艺要求如下:

    液位控制精度:储罐液位上限为6000mm,要求液位误差不大于6mm,即误差为满量程的±1/1000。

    输送泵的流量和扬程: 1#~3#泵的流量不小于108m³/h,扬程不小于25m。

    低位储罐的液位下限保护:当1#罐的液位达到下限值时,1#气动电磁阀应自动关闭,依次类推。当4个低位储罐的液位    均处于下限状态时, 2#泵不得运行。

    低位储罐的液位上限与声、光报警:当1#罐的液位达到上限值时,应发出声、光报警信号,依次类推。

    高位储罐的液位下限保护:当5#罐的液位达到下限值时,5#出液气动电磁阀应自动关闭,依次类推。

    高位储罐的液位上限保护:高位储罐进液的顺序是先进浓碱后进淡碱,当5#罐的液位达到上限值时, 5#淡碱电磁阀应自动关闭,依次类推。当3个高位储罐的液位均处于上限状态时, 3#泵不得运行。

    高位储罐浓碱阀与淡碱阀互锁:由于碱浓度的配比是通过淡碱和浓碱的液位比来间接控制的,故淡碱阀和浓碱阀不能同时开启,相互间应互锁。

    高位储罐出液阀与进液阀互锁:对于高位储罐,只有当配比完成后才可向车间输送符合使用浓度的碱液,因此,出液阀应与淡碱、浓碱进液气动电磁阀互锁。

3　液位与配比控制系统组成

    本着在满足工艺指标的前提下尽可能降低成本的原则,本文设计了由CJ1M-CPU22系列PLC、PWS6800型触摸屏、浓碱泵、淡碱泵、气动电磁阀、液位检测装置、低位储罐以及高位储罐等组成的液位与配比控制系统,系统框图如图2所示。