污水處理領(lǐng)域中，對(duì)于液位高度的測(cè)量與液位的控制是同等重要的工作，液位的測(cè)量與控制不是割裂的，也可以是緊密連接一體的。用于測(cè)量控制液位的方法有很多種，比如浮球液位開(kāi)關(guān)，投入式液位計(jì)，超聲波液位計(jì)，電容式液位計(jì)等都可以應(yīng)用于測(cè)控過(guò)程中。
當(dāng)超聲波液位計(jì)應(yīng)用在污水處理領(lǐng)域中時(shí)，期間與其相聯(lián)系的控制水泵問(wèn)題，就是今天要闡述的要點(diǎn)。用超聲波液位計(jì)控制進(jìn)水泵也是不錯(cuò)的方法。客戶一般疑問(wèn)是“使用超聲波液位計(jì)時(shí)怎么控制進(jìn)水泵？”、“如何控制進(jìn)水泵？”“用浮球液位開(kāi)關(guān)如何控制？”基本這樣。所以就參考以下內(nèi)文來(lái)說(shuō)明。
1、常用的是浮球液位開(kāi)關(guān)控制進(jìn)水泵
在一般的污水處理廠、水處理廠及泵站等，均設(shè)有進(jìn)水口和進(jìn)水泵。進(jìn)水泵大多采用浮球液位開(kāi)關(guān)控制進(jìn)水泵的自動(dòng)開(kāi)停，這樣是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠。而浮球液位開(kāi)關(guān)是一種靠液體的浮力改變自身狀態(tài)來(lái)達(dá)到控制目的的設(shè)備。它用一根電纜線連接，置于液面之上，內(nèi)部裝有一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)液位達(dá)到或降至某一高度時(shí)，浮球液位開(kāi)關(guān)改變?cè)瓉?lái)直立或傾斜的狀態(tài)，內(nèi)部開(kāi)關(guān)狀態(tài)隨之改變，信號(hào)傳至控制機(jī)構(gòu)。
例如： 某污水處理廠設(shè)計(jì)日處理能力 40 萬(wàn)噸，*50萬(wàn)噸，使用260千瓦，容量1.32—1.54立方米/秒，揚(yáng)程1.32—11.0米，電壓6千伏的進(jìn)水泵6臺(tái) (其中一臺(tái)備用)。進(jìn)水泵前的污水池設(shè)有6個(gè)浮球液位開(kāi)關(guān)，分成兩組，信號(hào)送至可編程序邏輯控制器 (工業(yè)常用的一種能按一定順序完成自動(dòng)控制功能的設(shè)備，以下簡(jiǎn)稱PLC)。
?開(kāi)泵的控制過(guò)程為：
當(dāng)液位低于 1#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，將發(fā)出低液位報(bào)警信號(hào)；
當(dāng)液位高于 2#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)一臺(tái)進(jìn)水泵；
當(dāng)液位高于 3#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)兩臺(tái)進(jìn)水泵；
當(dāng)液位高于 4#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)三臺(tái)進(jìn)水泵；
當(dāng)液位高于 5#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)四臺(tái)進(jìn)水泵；
當(dāng)液位高于有 6#浮球液位開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)五臺(tái)進(jìn)水泵，并發(fā)出高液位報(bào)警信號(hào)。
? 為防止進(jìn)水泵頻繁開(kāi)停，關(guān)泵順序?yàn)椋?/p>
當(dāng)液位下降至5#浮球液位開(kāi)關(guān)以下時(shí)，關(guān)1臺(tái)進(jìn)水泵，(開(kāi)四臺(tái))；
當(dāng)液位下降至4#浮球液位開(kāi)關(guān)以下時(shí)，關(guān)1臺(tái)進(jìn)水泵，(開(kāi)三臺(tái))；
當(dāng)液位下降至3#浮球液位開(kāi)關(guān)以下時(shí)，關(guān)1臺(tái)進(jìn)水泵，(開(kāi)兩臺(tái))；
當(dāng)液位下降至2#浮球液位開(kāi)關(guān)以下時(shí)，關(guān)1臺(tái)進(jìn)水泵，(開(kāi)一臺(tái))；
當(dāng)液位下降至1#浮球液位開(kāi)關(guān)以下時(shí)，進(jìn)水泵全關(guān)，并發(fā)出低液位報(bào)警。
?為避免一臺(tái)泵重復(fù)啟動(dòng)，水泵將依次循環(huán)投入工作，先開(kāi)先停，先停先開(kāi)。當(dāng)一臺(tái)水泵因故障停止工作時(shí)，另一臺(tái)水泵自動(dòng)投入運(yùn)行。
2、使用超聲波液位計(jì)時(shí)怎么控制進(jìn)水泵
工業(yè)中其他部位，象配水計(jì)量槽、回流污泥槽、消化污泥池、出水計(jì)量槽等處均可使用超聲波測(cè)量?jī)x。為使控制更加可靠，也可以考慮在附近相同高度再增加一個(gè)超聲波液位計(jì)，以防因液位計(jì)的故障導(dǎo)致進(jìn)水泵的操作失誤。超聲波液位計(jì)的原理是非常簡(jiǎn)單的，即超聲波探頭位于容器的頂部，發(fā)射脈沖波達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面，同時(shí)接收由被測(cè)物表面反射回來(lái)的回波，由發(fā)射波和回波的時(shí)間差，也就是聲波在空間中的往返穿行時(shí)間來(lái)測(cè)出探頭距被測(cè)介質(zhì)表面的距離。
一)根據(jù)原設(shè)計(jì)思路可以將原PLC程序控制順序改為：
?自動(dòng)開(kāi)泵的順序?yàn)椋?/p>
當(dāng)液位低于2.90米時(shí)，發(fā)出低液位報(bào)警；
當(dāng)液位上升至3.12米以上時(shí)，開(kāi)一臺(tái)泵；
當(dāng)液位上升至3.34米以上時(shí)，開(kāi)兩臺(tái)泵；
當(dāng)液位上升至3.56米以上時(shí)，開(kāi)三臺(tái)泵；
當(dāng)液位上升至3.78米以上時(shí)，開(kāi)四臺(tái)泵；
當(dāng)液位上升至4.00米以上時(shí)，開(kāi)五臺(tái)泵，并發(fā)出高液位報(bào)警。
? 自動(dòng)停泵的順序?yàn)椋?/p>
當(dāng)液位下降至3.78米以下時(shí)，關(guān)一臺(tái)泵 (開(kāi)四臺(tái))；
當(dāng)液位下降至3.56米以下時(shí)，關(guān)一臺(tái)泵 (開(kāi)三臺(tái))；
當(dāng)液位下降至3.34米以下時(shí)，關(guān)一臺(tái)泵 (開(kāi)兩臺(tái))；
當(dāng)液位下降至3.12米以下時(shí)，關(guān)一臺(tái)泵 (開(kāi)一臺(tái))；
當(dāng)液位下降至2.90米以下時(shí)，進(jìn)水泵全關(guān)，并發(fā)出低液位報(bào)警；單臺(tái)泵的開(kāi)停順序與浮球液位開(kāi)關(guān)控制時(shí)相同。
3、延伸思考：
除以上方法，也可以考慮PLC 的計(jì)算和判斷功能，重新設(shè)計(jì)，使程序簡(jiǎn)化。比較一下知道，將浮球液位開(kāi)關(guān)控制進(jìn)水泵改為超聲波液位計(jì)后，除增加一塊超聲波液位計(jì)外，不許其他投資，且改動(dòng)軟件不需任何費(fèi)用，不需增加此部分投資，對(duì)計(jì)算機(jī)的監(jiān)控也沒(méi)有任何影響。根據(jù)原工藝改造后設(shè)計(jì)，*下部的浮球液位開(kāi)關(guān)與池底距離為2.90米，每相鄰兩個(gè)的距離為0.22米，液位上升時(shí)，將所測(cè)值減去*浮球液位開(kāi)關(guān)的高度除以 0.22 米后取整，即為將要開(kāi)啟的泵的臺(tái)數(shù)；液位下降時(shí)，將所測(cè)值減去*浮球液位開(kāi)關(guān)的高度除以 0.22 米后取整加一，即為將要開(kāi)啟的泵的臺(tái)數(shù)。液位高于 4.00 米時(shí)發(fā)出高液位報(bào)警，低于2.90米時(shí)低液位報(bào)警。
既減少了浮球液位開(kāi)關(guān)、繼電器、PLC模塊及多條纜線的費(fèi)用及PLC字節(jié)的占用，又可以充分體現(xiàn)原設(shè)計(jì)的思路，對(duì)已廢棄的自動(dòng)控制部分進(jìn)行充分的利用。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制后，對(duì)泵的開(kāi)停時(shí)間、臺(tái)次進(jìn)行科學(xué)、合理的安排，避免人為失誤，增加了運(yùn)行的安穩(wěn)性，可靠性和穩(wěn)定性。
