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淮安祥瑞仪表有限公司
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阅读：501发布时间：2014-7-26
液位变送器的液位自动控制系统硬件结构的研究
根据自动控制原理，一个控制系统由检测机构、控制器、执行机构和控制对象组成。针对KYF一200浮选机液位自动控制的特点，对液位控制系统硬件结构进行了如下研究。
2．1 液位变送器的设计
以往的矿浆液位仪不能长期可靠运行，其主要原因是由于采用浮子一电位器、浮子～ 差动变压器等组成传感器，测量精度低，使用寿命短，长时间使用后，需要进行仪表的校对工作。我院通过综合分析比较国内外各种形式矿浆液位变送器的特性及液位检测的现状 ]，发现采用激光液位计测量液位，误差小，测量，同时由于是非接触式测量，磨损极小，使用寿命长，一旦运行，稳定可靠，维护工作量很小，长期工作也不会产生位置漂移的现象，无需再进行仪表的校对。通过对液位变送器改进结构设计，应用*电子技术和微机技术，使仪表工作性能有了一个质的飞跃。
液位变送器结构原理图如图2所示。液位变送器利用浮球做液位检出元件，上端连接反射盘。整个装置由激光液位计、反射盘、浮球连杆、浮球、冲洗水装置、支架、隔离桶组成。浮球的垂直运动通过机械连接带动反射盘运动，激光液位计测量反射盘垂直高度，计算出矿浆液面高度。输出4～20mA信号给控制器进行显示和控制。激光液位计反应灵敏、精度高，测量范围可达5m，具体量程根据工业现场实际情况自由设定。
该液位变送器结构上有两个特殊的改进，保证了液位测量的准确：一是泡沫隔离桶的存在，泡沫隔离桶，又叫消泡桶，防止了因搅拌和充气引起的矿浆液面波动对浮球的冲击，减小了泡沫层对矿浆液面测量的影响，从而保证了液位测量的准确；二是冲洗水的存在，冲洗水可以实时将浮球冲洗干
净，防止了矿浆在浮球表面黏结，从而保证了液位测量的准确。
2．2 控制器
对于控制器，以前进行浮选机液位配置时，采用的都是国内外通用的控制器，例如Honeywell的UDC系列控制器、国内虹润的PID自整定控制器，这类控制器均固化了PID控制算法，在实际使用中不能因为控制对象的改变而进行相应调整，控制效果不是很理想。因此，在控制器和控制算法的研究上，由BGRIMM自主开发了基于液位的控制算法，并且在实践中得到了验证。控制器采用西门子PLC作为硬件核心，软件采用由BGRIMM 自主设计的控制程序。来自液位变送器的输入信号输入缓冲电路处理后，经A／D转换送到CPU，CPU根据已固化好的程序，不断采样输入信号，进行线性化处理、数字滤波、计算和标度转换，在触摸屏上显示液位值，并与预先设定的液位值进行比较，进行控制运算，经D／A转换，输出控制信号，经执行机构，带动排矿阀门，调节排矿量使液位保持在设定值上。人机交互采用西门子触摸屏，通过BGRIMM自主设计的触摸屏程序，可以对控制器进行参数设定，同时监视控制状态和控制曲线。
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