בקרת רמת מיכל: מתג צף מול אולטרסוני מול קלט אנלוגי

מפעל חלב איבד משמרת ייצור למיכל שהציף כי המתג הצף נתקע על שכבת שאריות חלב. לא כישלון חיישן — חיישן שהיה הכלי הלא נכון למשימה, עושה את הדבר הלא נכון באופן אמין. ההבחנה הזו חשובה יותר מכל גיליון נתונים.

בקרת רמה נראית פשוטה עד שמתקינים אותה. אז מגלים שמתגים צפים נתקעים, חיישנים אולטרסוניים מתבלבלים מקצף ועיבוי, ומשדרי לחץ נודדים. החדשות הטובות: אMicro PLCיכול להריץ את שלוש המשפחות, והבחירה הנכונה תלויה בנוזל, בצורת המיכל וכמה כסף אתה רוצה להוציא על החיישן מול הבקר.

מתגים צפים: זולים, כנים, לפעמים טיפשים

מתג צף הוא שני חוטים וחתיכת פלסטיק שנעה. זה כמעט לא עולה כלום, זה עובד במשך שנים במים נקיים, וזה נכשל בדיוק כשאתה מפסיק להשגיח עליו. השתמש במתגים צפים עבור אזעקת רמה גבוהה ואזעקת רמה נמוכה במיכלים פשוטים, וטפל בהם כהתקני בטיחות ולא ככלים מדויקים. ה xLogic SR-12DC-DA-R קורא שני קלטים צפים, מפעיל את שסתום המילוי, ומפעיל אזעקה אם הרמה נשארת גבוהה מדי זמן — בדיקת ה"זמן הארוך מדי" היא טיימר השהיית כיבוי שתופס מתג צף תקוע לפני שהוא הופך להצפה.

אולטרסוני: ללא מגע, ללא זיהום

חיישנים אולטרסוניים יושבים מעל הנוזל ומודדים את זמן ההד. שום דבר לא נוגע בתהליך, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור כימיקלים אגרסיביים ומזוןמוצרים. אבל הם משקרים בשתי סיטואציות: קצף מפזר את האות, ועיבוי על פני החיישן מדכא אותו. ראינו שכבת קצף של 50 מ"מ הופכת קריאה של 4 מ"מ לקריאה של 1.8 מ"מ — הלוגיקה של בקרת המשאבה אז עשתה בדיוק מה שנאמר לה, מה שהיה שגוי.

אם אתה הולך על אולטרסוני, תן לבקר חלון sanity. השווה את קריאת הרמה נגד הקריאה הקודמת; אם השינוי פיזית בלתי אפשרי בסריקה אחת, החזק את הערך האחרון התקף. כמה שורות של לוגיקת FBD ומסנן שינוי מקסימלי הופכים שקרן מזדמן לכלי מהימן.

משדרים אנלוגיים: הסוס העבודה

משדר לחץ הידרוסטטי או משדר רמה 4–20 mA עולה יותר, אבל הוא נותן לבקר מספר רציף במקום כן/לא. זה פותח את התכונות המעניינות: אתה יכול להפעיל משאבה עד שהמיכל מגיע ל-78% במקום לקפוץ בין שני מתגים צפים, אתה יכול לרשום את מגמת הרמה למסך SCADA, ואתה יכול לזהות שסתום דולף לאט שחיישן צף לעולם לא היה שם לב אליו. סדרת PR קוראת 0–10V, 0–20mA ו-PT100 ישירות על הקלטים האנלוגיים שלה, וההרחבה PR-E-4AI-V/I מוסיפה ארבעה ערוצים נוספים כאשר חוות המיכלים גדלה.

הנה ההשוואה הכנה שהספקים נמנעים ממנה:

  • מתג צף: $5–30. שתי מדינות. מצוין לאזעקות, אכזרי לשליטה.
  • אולטרסוניק: $60–200. מתמשך, ללא מגע. קצף ועיבוי הם האויבים.
  • משדר אנלוגי: $80–300. מתמשך, מדויק, ידידותי לתחזוקה. זקוק לנתיב אות נקי.

אף אחד משלושתם אינו "הטוב ביותר." המערכת הטובה ביותר בפועל היא מתג צף זול עבור ההתקן הבטיחותי ברמה גבוהה בנוסף למשדר אנלוגי עבור לולאת הבקרה — רדונדנטיות היכן שזה לא עולה כלום, דיוק היכן שזה חשוב.

מניעי מהירות משתנים משנים את סיפור המשאבה לטובה. VFD עם הפניה מהירות 0–10V לוקח את נקודת ההגדרה שלו מהפלט האנלוגי של הבקר, כך שהמשאבה פועלת ב-62% מהמהירות כאשר המיכל חצי מלא במקום להכות בין מהירות מלאה ועצירה. משדר הרמה הופך לקלט בקרה אמיתי במקום נקודת עצירה, ההדף במים נעלם, והמשאבה מתחילה לספור שעות שירות במקום מחזורי הפעלה. הבקר לא מחליף את ה-VFD — הוא הופך למוח שה-VFD מעולם לא היה לו, ושני הקופסאות יחד עולות פחות מבקר משאבה ייעודי עם חצי מהגמישות.

כאשר לאתר יש שני מיכלים ושתי משאבות, הבקר מרוויח את לחמו עם סיבוב. משאבה A ממלאה את המיכל היומי בעוד משאבה B מטפלת במיכל הראשי; ביום הבא הם מחליפים. הלוגיקה של החלפה היא שני מונים ודגל — המשאבה עם פחות הפעלות מובילה — וזה מכפיל את חיי האטימה של שתי המשאבות על ידי כך שהן חולקות את המשימה. מעגל רליי קבוע לא יכול לזכור של מי התור; הבקר כן, אפילו במהלך הפסקת חשמל, טריק שדורש רק שני מונים ודגל.

בעיית הריצה היבשה שאף אחד לא מזכיר

כל esquema של בקרת רמה בסופו של דבר פוגש את המיכל הריק. הפעל משאבה ריקה במשך אחר הצהריים והאטם המכני הוא פסולת. התיקון הקלאסי הוא מתג צף נמוך נוסף מחובר בסדרה עם המגע — שרשרת בטיחות מחוברת קשה שעובדת גם אם ה-PLC נמצא באמצע תוכנית, באמצע עדכון או פשוט שבור. עשה זאת קודם. ואז תן לבקר לטפל בחלק החכם: הפעל מחדש את המשאבה לאחר השהיית קירור, ספר את ההפעלות מחדש עם מונה למעלה/למטה, ושלח הודעה למישהו כאשר אירועי הריצה היבשה מגיעים לשלושה בשעה. המתג הצף מציל את המשאבה; הלוגיקה מצילה את לוח הזמנים.

כייל את הערוץ האנלוגי פעם אחת וכתוב את המספר על בלוק הטרמינל. משדר 4–20 mA מכסה טווח ידוע; הסקלה נמצאת בשני בלוקים פונקציונליים, וערך לא מכויל מופיע כמיכל שמתמלא ב-63% במקום 10%. המתנה הקלאסית היא משאבה שעוצרת מוקדם מדי ומתחילה מחדש לעיתים קרובות מדי. כייל בזהירות, צפה במחזור אחד, והעקומה תאמר לך אם המספרים מסכימים עם מד הסטיק — לפעמים מד הסטיק נכון והמשדר שגוי.

לא משנה איזה חיישן תבחר, חוט את המגן כראוי. מגן אנלוגי צף על פאנל כבד VFD הופך משדר טוב לרועש, והבקר לא יכול לסנן מה שמעולם לא מגיע בצורה נקייה. שתי דקות עם המגן קלוע בקצה הבקר חוסכות אחר צהריים של רדיפה אחרי שינויים ברמה פנטומיים.

בחר את החיישן עבור הנוזל, לא עבור הברושור. מים נקיים אוהבים מתגים צפים, קצף שונא אולטרסוני, ומיכלים בוציים רוצים משדר לחץ בכל פעם. הבקר יעבוד בשמחה עם מה שתבחר — זהו הנקודה של קופסה ניתנת לתכנות במקום מעגל רליי קבוע.