Kawalan Tahap Tangki: Suis Apungan vs Ultrasonik vs Input Analog

Sebuah kilang tenusu kehilangan satu shift pengeluaran kerana tangki melimpah kerana suis apungan tersangkut pada lapisan sisa susu. Bukan kegagalan sensor — sensor yang merupakan alat yang salah untuk tugas tersebut, melakukan perkara yang salah dengan tepat. Perbezaan itu lebih penting daripada mana-mana lembaran data.

Kawalan tahap kelihatan mudah sehingga anda memasangnya. Kemudian anda akan mendapati bahawa apungan tersangkut, sensor ultrasonik keliru dengan buih dan pemancar tekanan melayang. Berita baik: aMicro PLCboleh menjalankan ketiga-tiga keluarga, dan pilihan yang tepat bergantung pada cecair, bentuk tangki dan berapa banyak wang yang anda ingin belanjakan untuk sensor berbanding pengawal.

Suis Apungan: Murah, Jujur, Kadang-kadang Bodoh

Suis apungan adalah dua wayar dan sepotong plastik yang bergerak. Ia hampir tidak kos, ia berfungsi selama bertahun-tahun dalam air bersih, dan ia gagal tepat pada masanya apabila anda berhenti memantaunya. Gunakan apungan untuk amaran tahap tinggi dan amaran tahap rendah dalam tangki yang mudah, dan anggap ia sebagai pengunci keselamatan dan bukannya instrumen ketepatan. xLogic SR-12DC-DA-R membaca dua input apungan, mengendalikan injap pengisian, dan mengeluarkan amaran jika tahap tetap tinggi terlalu lama — semakan "terlalu lama" itu adalah pemasa Off-Delay yang menangkap apungan yang tersangkut sebelum ia menjadi banjir.

Ultrasonik: Tiada Sentuhan, Tiada Pencemaran

Sensor ultrasonik terletak di atas cecair dan mengukur masa gema. Tiada apa yang menyentuh proses, yang menjadikannya ideal untuk bahan kimia agresif dan makananProduk. Tetapi mereka berbohong dalam dua situasi: buih menyebarkan isyarat, dan pemeluwapan pada muka transduser melemahkannya. Kami telah melihat lapisan buih setebal 50 mm mengubah bacaan 4 m menjadi bacaan 1.8 m — logik kawalan pam kemudian melakukan apa yang diperintahkan, yang salah.

Jika anda memilih ultrasonik, berikan pengawal jendela kesihatan. Bandingkan bacaan tahap dengan bacaan sebelumnya; jika perubahan itu secara fizikal tidak mungkin dalam satu imbasan, pegang nilai sah terakhir. Beberapa baris logik FBD dan penapis perubahan maksimum menjadikan pembohong yang kadang-kadang menjadi instrumen yang boleh dipercayai.

Pemancar Analog: Kuda Kerja

Pemancar tekanan hidrostatik atau pemancar tahap 4–20 mA lebih mahal, tetapi ia memberikan pengawal nombor berterusan dan bukannya ya/tidak. Itu membuka ciri menarik: anda boleh menjalankan pam sehingga tangki mencapai 78% dan bukannya melompat antara dua apungan, anda boleh merekod trend tahap ke skrin SCADA, dan anda boleh mengesan injap yang bocor perlahan yang tidak akan diperhatikan oleh apungan. Siri PR membaca 0–10V, 0–20mA dan PT100 secara langsung pada input analognya, dan pengembangan PR-E-4AI-V/I menambah empat saluran lagi apabila ladang tangki berkembang.

Berikut adalah perbandingan jujur yang dielakkan oleh vendor:

  • Pelampung switch: $5–30. Dua keadaan. Hebat untuk penggera, kejam untuk kawalan.
  • Ultrasonik: $60–200. Berterusan, tanpa sentuhan. Buih dan pemeluwapan adalah musuh.
  • Pemancar analog: $80–300. Berterusan, tepat, mesra penyelenggaraan. Memerlukan laluan isyarat yang bersih.

Tiada satu pun daripada ketiga-tiganya adalah "terbaik." Sistem terbaik dalam amalan adalah apungan murah untuk pengunci keselamatan tahap tinggi ditambah pemancar analog untuk gelung kawalan — redundansi di mana ia tidak menelan kos, ketepatan di mana ia penting.

Penggerak kelajuan berubah mengubah cerita pam menjadi lebih baik. VFD dengan rujukan kelajuan 0–10V mengambil titik setnya dari output analog pengawal, jadi pam beroperasi pada 62% kelajuan apabila tangki separuh penuh dan bukannya bergetar antara kelajuan penuh dan berhenti. Pemancar tahap menjadi input kawalan sebenar dan bukannya titik trip, hentakan air hilang, dan pam mula mengira jam perkhidmatan dan bukannya kitaran mula. Pengawal tidak menggantikan VFD — ia menjadi otak yang tidak pernah dimiliki oleh VFD, dan kedua-dua kotak bersama-sama kos kurang daripada pengawal pam khusus dengan separuh fleksibiliti.

Apabila satu lokasi mempunyai dua tangki dan dua pam, pengawal memperoleh pendapatannya dengan rotasi. Pam A mengisi tangki siang sementara pam B mengendalikan tangki utama; pada hari berikutnya mereka bertukar. Logik penggiliran adalah dua kaunter dan satu bendera — pam dengan permulaan yang lebih sedikit memimpin — dan ia menggandakan hayat meterai kedua-dua pam dengan membuat mereka berkongsi tugas. Litar relay tetap tidak dapat mengingati siapa giliran; pengawal boleh, walaupun merentasi pemotongan kuasa, satu trik yang memerlukan hanya dua kaunter dan satu bendera.

Masalah Kering yang Tiada Siapa Sebut

Setiap skema kawalan tahap akhirnya bertemu dengan tangki kosong. Jalankan pam kering selama satu petang dan meterai mekanikal akan menjadi sampah. Pembetulan klasik adalah apungan tahap rendah kedua yang dipasang secara bersiri dengan kontaktor — rantai keselamatan yang dipasang keras yang berfungsi walaupun PLC sedang dalam program, kemas kini atau hanya rosak. Lakukan itu terlebih dahulu. Kemudian biarkan pengawal mengendalikan bahagian pintar: mulakan semula pam selepas kelewatan penyejukan, kira semula permulaan dengan kaunter Naik/Bawah, dan halaman seseorang apabila acara kering mencapai tiga dalam satu jam. Apungan menyelamatkan pam; logik menyelamatkan jadual.

Kalibrasi saluran analog sekali dan tulis nombor pada blok terminal. Pemancar 4–20 mA merangkumi julat yang diketahui; penyesuaian berada dalam dua blok fungsi, dan nilai yang salah skala muncul sebagai tangki yang kosong pada 63% dan bukannya 10%. Petunjuk klasik adalah pam yang berhenti terlalu awal dan dimulakan semula terlalu kerap. Skala dengan teliti, tonton satu kitaran, dan lengkung akan memberitahu anda sama ada nombor bersetuju dengan dipstick — kadang-kadang dipstick adalah betul dan pemancar adalah salah.

Apa sahaja sensor yang anda pilih, sambungkan pelindung dengan betul. Pelindung analog terapung pada panel berat VFD mengubah pemancar yang baik menjadi bising, dan pengawal tidak dapat menapis apa yang tidak tiba dengan bersih. Dua minit dengan pelindung yang dijepit di hujung pengawal menjimatkan satu petang mengejar perubahan tahap hantu.

Pilih sensor untuk cecair, bukan untuk brosur. Air bersih suka apungan, buih membenci ultrasonik, dan tangki berlumpur memerlukan pemancar tekanan setiap kali. Pengawal akan bekerja dengan gembira dengan apa sahaja yang anda pilih — itu adalah tujuan kotak boleh diprogram dan bukannya litar relay tetap.