中央泵房自動控制系統(tǒng)的設計與維護畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2024-08-23 19:33 本頁面
【文章內容簡介】 得待測的液位。 超聲波液位傳感器具有精度高和使用壽命長的特點，但若液體中有氣泡或液面發(fā)生波動，便會產生較大的誤差。在一般使用條件下，它的測量誤差為 %? ，檢測液位的范圍為 210? ～ 410 m。 本設計中采用的是 Yjsonic 系列的超聲波液位計，在測量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經物體表面反射后被同一傳感器接收，轉換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。 工作特點：采用 SMD 技術，提高儀器的可靠性，自動功率調整，增益控制、溫度補償。先進的檢測技術，豐富的軟件功能適應各種復雜環(huán)境。采用新型的波形計算技術，提高儀表的測量精度。具有干擾回波的抑制功能 ， 保證測量數(shù)據的真實。 16 位 D/A 轉換，提高電流輸出的精度和分 辨率。傳感器采用四氟乙烯材料，可用于各種腐蝕性場合，多種輸出方式：可編程繼電器輸出、高精度 4～ 20mA 電流輸出、 RS485 數(shù)字通信輸出等方式可供選擇。 9 圖 超聲波液位計選型 設計中 選用二線制輸出型 液位計 ，其參數(shù)如下： 量程： 0～ 1 20m 精度： % 盲區(qū)： ～ 溫度： 20℃ ～ +55℃ 電源： 24VDC 控制： 無 輸出： 4～ 20mA 二線制 防護等級： IP65 顯示方式： 4 位 LCD 二、 投入式液位傳感器 投入式液位傳感器是將傳感器的探頭投入液體中。利用處于一定深度時液體會產生一定的壓強這個基本原理制成的。其示意圖如圖 34 所示。 10 圖 34 水位計示意圖 圖 傳感器功能模塊圖 具體的來說是 :傳感頭根據水中的壓力與空氣中的壓力差，傳感頭把水位的高度 變換成壓力差，再把壓力差轉換成微弱的電信號，該微弱的電信號經放大器放大后送 A/D 變換器，單片機采集數(shù)字信號經運算處理后， 輸出的水位高度用數(shù)碼管來顯示，同 時輸出對應的輸出信號。其內部的功能模塊圖如圖 35。 7 8 0 9A / D 轉 換 器放 大 電 路檢 測 電 橋傳 感 探 頭+ 6 V 6 V放 大 及 變 換電 流 輸 出數(shù) 碼 管 顯 示單片機振 蕩 器E P R O M 11 液位檢測裝置的選擇 上述兩種液位傳感器是基于不同的工作原理設計和制造出來的，分別適應于不同 的工作場所。當然，有些場所可以使用兩種當中的任何一種，也可以同時使用在同一個被檢測對象 (水倉 )。 一、 兩種液位傳感器的比較 投入式液位傳感器的特點在于 : ① 制造成本相對于超聲波液位傳感器較為低廉 : ② 量程比較小 (5 — 10 米 )，但一般能滿足測量水倉水位的要求 : ③ 性能受到被檢測介質物理性質 (如液體有固體沉積或粘稠 )的影響 ； ④ 測量工作不受空氣中的懸浮成分如粉塵、濃煙等的影響 相對而言，超聲波液位傳感器的特點在于 : ① 超聲波傳播會受到空氣中粉塵的影響 ； ② 超聲波水位傳感器的測量量程大 ； ③ 超聲波水位傳感器屬于非接觸式傳感器，性能不受被檢測介質的影響 ； ④ 制造成本比較高 。 二、 水位檢測裝 置 的選擇 由于煤礦井下的排水系統(tǒng)重要的安全地位，而水位傳感器是整個排水系統(tǒng)的嗅覺 器官。也就是說，一旦水位傳感器失靈，后面的排水硬 件和響應軟件設置的再好都無法啟動。所以，合理設計水位傳感也是很重要的。 在水位檢測裝置的選擇上，至少選擇兩個水位傳感器來提高水位檢測裝置的可靠 性。一般選擇一個超聲波液位傳感器與一個投入式液位傳感器相結12 合的方法來檢測水位。但是由于超聲波液位傳感器不能用在過于狹小的空間內，當條件不具備時，也可以使用兩個投入式傳感器來檢測水位。 13 第三章 基于 PLC 的井下自動排水系統(tǒng)總體 設計 控制系統(tǒng)總體結構 系統(tǒng)采用現(xiàn)場層 (遠程 IO),控制層 (PLC)和管理層 (工業(yè)計算機 )組成的三級控制系統(tǒng)來實現(xiàn)排水系統(tǒng)的自動控制。工 業(yè)計算機利用友好人機界面實現(xiàn)人機對話和遠程監(jiān)控功能， PLC 作為控制器完成邏輯處理和控制任務，遠程 IO 實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據的采集和上傳?？刂葡到y(tǒng)總體結構如圖所示。 1井 井 井 井 井井 井井 井 井 井P L C 井 井 井井 井井 井 井 井 井P R O F I B U S D P4 8 5井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井 井 井井 井 井 井 井井 井 井 井井 井 井 井圖 系統(tǒng)總體結構 基于 PLC 的 礦井主 排水控制系統(tǒng)設計 系統(tǒng)由 PLC（ 可編程邏輯控制器 ）、觸摸屏、檢測部分（模擬量和開關量14 采集）和執(zhí)行部分等組成，其硬件結構如圖 42 所示。 模擬量輸入模塊數(shù)字量輸出模塊真 空 泵 球 閥到 位 信 號聲 光 報 警1 高 壓 柜綜 保 單 元R S 4 8 5數(shù)字量輸入模塊1 遠 程 擴 展 模 塊數(shù) 字 量 輸 入 模 塊 數(shù) 字 量 輸 出 模 塊真 空 泵 控 制模 擬 量 輸 入 模 塊溫度巡檢儀球閥到位信號閘閥到位信號就地控制命令流量傳感器壓力傳感器負壓傳感器球閥控制電動閘閥控制水泵高壓柜控制R S 4 8 5P R O F I B U S D P觸 摸 屏聲光報警主CPU模塊4 遠 程 擴 展 模 塊水 位 傳 感 器4 高 壓 柜綜 保 單 元圖 42 排水控制系統(tǒng)硬件結構圖 PLC 的主要特點 PLC（ Programmable Logic Controller） ，即 可編程邏輯控制器 ， 定義是 ：
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