یک کارخانه لبنیات یک شیفت تولید را به دلیل سرریز شدن یک مخزن از دست داد زیرا سوئیچ شناور بر روی یک لایه باقی‌مانده شیر گیر کرده بود. این یک خرابی سنسور نبود - یک سنسور که ابزار نادرستی برای کار بود و به طور قابل اعتماد کار نادرستی را انجام می‌داد. این تمایز بیشتر از هر دیتاشیت دیگری اهمیت دارد.
کنترل سطح به نظر ساده می‌رسد تا زمانی که آن را نصب کنید. سپس متوجه می‌شوید که شناورها گیر می‌کنند، سنسورهای اولتراسونیک توسط کف و تراکم گیج می‌شوند و فرستنده‌های فشار دچار انحراف می‌شوند. خبر خوب این است که یکMicro PLCمی‌تواند هر سه خانواده را اجرا کند و انتخاب صحیح بستگی به مایع، شکل مخزن و مقدار پولی که می‌خواهید برای سنسور در مقابل کنترل‌کننده خرج کنید دارد.
سوئیچ‌های شناور: ارزان، صادق، گاهی احمق
یک سوئیچ شناور شامل دو سیم و یک قطعه پلاستیکی است که حرکت می‌کند. تقریباً هیچ هزینه‌ای ندارد، سال‌ها در آب تمیز کار می‌کند و دقیقاً زمانی که به آن نگاه نمی‌کنید خراب می‌شود. از شناورها برای هشدار سطح بالا و هشدار سطح پایین در مخزن‌های ساده استفاده کنید و آنها را به عنوان قفل‌های ایمنی در نظر بگیرید نه به عنوان ابزارهای دقیق. xLogic SR-12DC-DA-R دو ورودی شناور را می‌خواند، شیر پرکن را راه‌اندازی می‌کند و اگر سطح بیش از حد طولانی بالا بماند، هشدار می‌دهد - آن بررسی "بیش از حد طولانی" یک تایمر تأخیر خاموش است که شناور گیر کرده را قبل از اینکه به سیلاب تبدیل شود، شناسایی می‌کند.
اولتراسونیک: بدون تماس، بدون آلودگی
سنسورهای اولتراسونیک بالای مایع نشسته و زمان اکو را اندازه‌گیری می‌کنند. هیچ چیزی با فرآیند تماس ندارد که آنها را برای مواد شیمیایی تهاجمی و غذا ایده‌آل می‌کندمحصولات. اما در دو موقعیت دروغ می‌گویند: کف سیگنال را پراکنده می‌کند و تراکم روی سطح ترانزدیوسر آن را بی‌اثر می‌کند. ما دیده‌ایم که یک لایه کف 50 میلی‌متری یک خوانش 4 متری را به یک خوانش 1.8 متری تبدیل می‌کند - منطق کنترل پمپ سپس دقیقاً همان کاری را انجام داد که به آن گفته شده بود، که اشتباه بود.
اگر به سمت اولتراسونیک بروید، به کنترل‌کننده یک پنجره منطقی بدهید. خوانش سطح را با خوانش قبلی مقایسه کنید؛ اگر تغییر در یک اسکن به طور فیزیکی غیرممکن باشد، آخرین مقدار معتبر را نگه دارید. چند خط منطق FBD و یک فیلتر تغییر حداکثر یک دروغ‌گو را به یک ابزار قابل اعتماد تبدیل می‌کند.
فرستنده‌های آنالوگ: کارگر
یک فرستنده فشار هیدرواستاتیک یا یک فرستنده سطح 4–20 میلی‌آمپر هزینه بیشتری دارد، اما به کنترل‌کننده یک عدد پیوسته به جای بله/خیر می‌دهد. این ویژگی‌های جالبی را باز می‌کند: می‌توانید یک پمپ را تا زمانی که مخزن به 78٪ برسد اجرا کنید به جای اینکه بین دو شناور بپرشید، می‌توانید روند سطح را به صفحه SCADA ثبت کنید و می‌توانید یک شیر نشتی آرام را شناسایی کنید که یک شناور هرگز متوجه آن نمی‌شود. سری PR مستقیماً 0–10V، 0–20mA و PT100 را روی ورودی‌های آنالوگ خود می‌خواند و گسترش PR-E-4AI-V/I چهار کانال دیگر را زمانی که مزرعه مخزن رشد می‌کند اضافه می‌کند.
در اینجا مقایسه صادقانه‌ای است که فروشندگان از آن اجتناب می‌کنند:
- سوئیچ شناور: 5–30 دلار. دو حالت. عالی برای هشدارها، وحشتناک برای کنترل.
- اولتراسونیک: ۶۰–۲۰۰ دلار. پیوسته، بدون تماس. فوم و میعان دشمنان هستند.
- فرستنده آنالوگ: ۸۰–۳۰۰ دلار. پیوسته، دقیق، آسان برای نگهداری. به یک مسیر سیگنال تمیز نیاز دارد.
هیچ‌یک از این سه "بهترین" نیست. بهترین سیستم در عمل یک شناور ارزان برای قفل ایمنی سطح بالا به علاوه یک فرستنده آنالوگ برای حلقه کنترل است - افزونگی جایی که هیچ هزینه‌ای ندارد، دقت جایی که مهم است.
درایوهای سرعت متغیر داستان پمپ را بهبود می‌بخشند. یک VFD با مرجع سرعت 0–10V نقطه تنظیم خود را از خروجی آنالوگ کنترل‌کننده می‌گیرد، بنابراین پمپ با 62٪ سرعت زمانی که مخزن نیمه پر است کار می‌کند به جای اینکه بین سرعت کامل و توقف نوسان کند. فرستنده سطح به یک ورودی کنترل واقعی تبدیل می‌شود به جای یک نقطه توقف، ضربه آب ناپدید می‌شود و پمپ شروع به شمارش ساعت‌های خدمات به جای چرخه‌های شروع می‌کند. کنترل‌کننده VFD را جایگزین نمی‌کند - بلکه مغز VFD می‌شود که هرگز نداشته است و این دو جعبه با هم کمتر از یک کنترل‌کننده پمپ اختصاصی با نصف انعطاف‌پذیری هزینه دارند.
زمانی که یک سایت دو مخزن و دو پمپ دارد، کنترل‌کننده با چرخش هزینه خود را جبران می‌کند. پمپ A مخزن روز را پر می‌کند در حالی که پمپ B مخزن اصلی را مدیریت می‌کند؛ روز بعد آنها جابجا می‌شوند. منطق تناوب شامل دو شمارنده و یک پرچم است - پمپی که شروع کمتری دارد پیشرو است - و این کار عمر آب‌بند هر دو پمپ را با به اشتراک گذاشتن وظیفه دو برابر می‌کند. یک مدار رله ثابت نمی‌تواند به یاد بیاورد که نوبت چه کسی است؛ کنترل‌کننده این کار را می‌کند، حتی در صورت قطع برق، ترفندی که فقط به دو شمارنده و یک پرچم نیاز دارد.
مشکل کار خشک که هیچ‌کس به آن اشاره نمی‌کند
هر طرح کنترل سطح در نهایت با مخزن خالی مواجه می‌شود. یک پمپ را برای یک بعدازظهر خشک اجرا کنید و آب‌بند مکانیکی خراب می‌شود. راه‌حل کلاسیک یک شناور سطح پایین دوم است که به صورت سری با کنتاکتور سیم‌کشی شده است - یک زنجیره ایمنی سخت‌افزاری که حتی اگر PLC در حال برنامه‌ریزی، در حال به‌روزرسانی یا به سادگی خراب باشد، کار می‌کند. ابتدا این کار را انجام دهید. سپس بگذارید کنترل‌کننده قسمت هوشمند را مدیریت کند: پمپ را پس از یک تأخیر خنک‌سازی دوباره راه‌اندازی کنید، تعداد راه‌اندازی‌ها را با یک شمارنده بالا/پایین شمارش کنید و وقتی رویدادهای کار خشک به سه در یک ساعت رسید، کسی را خبر کنید. شناور پمپ را نجات می‌دهد؛ منطق برنامه را نجات می‌دهد.
کانال آنالوگ را یک بار کالیبره کنید و عدد را روی بلوک ترمینال بنویسید. یک فرستنده 4–20 میلی‌آمپر یک دامنه شناخته شده را پوشش می‌دهد؛ مقیاس‌گذاری در دو بلوک عملکرد زندگی می‌کند و یک مقدار نادرست مقیاس‌گذاری شده به عنوان یک مخزن که در 63٪ به جای 10٪ خالی می‌شود، نشان داده می‌شود. نشانه کلاسیک یک پمپ است که خیلی زود متوقف می‌شود و خیلی زیاد دوباره شروع می‌شود. با احتیاط مقیاس‌گذاری کنید، یک چرخه را تماشا کنید و منحنی به شما خواهد گفت که آیا اعداد با میله اندازه‌گیری مطابقت دارند یا نه - گاهی اوقات میله اندازه‌گیری درست است و فرستنده اشتباه است.
هر سنسوری که انتخاب می‌کنید، شیلد را به درستی سیم‌کشی کنید. یک شیلد آنالوگ شناور در یک پنل سنگین VFD یک فرستنده خوب را به یک فرستنده پر سر و صدا تبدیل می‌کند و کنترل‌کننده نمی‌تواند آنچه را که هرگز به طور تمیز نمی‌رسد فیلتر کند. دو دقیقه با شیلد محکم شده در انتهای کنترل‌کننده یک بعدازظهر را از تعقیب تغییرات سطح خیالی نجات می‌دهد.
سنسور را برای مایع انتخاب کنید، نه برای بروشور. آب تمیز شناورها را دوست دارد، کف سنسورهای اولتراسونیک را دوست ندارد و مخزن‌های لجن‌دار هر بار به یک فرستنده فشار نیاز دارند. کنترل‌کننده با هر چیزی که انتخاب کنید خوشحال خواهد بود - این هدف یک جعبه برنامه‌پذیر به جای یک مدار رله ثابت است.
