液位控制器的制作方法

筆者所在的車間進(jìn)行選礦流程技改，使用80ZJ渣漿泵將泵池內(nèi)的礦漿抽入旋流器，由于流程的原因，泵池內(nèi)的液位不穩(wěn)定，經(jīng)常漫池跑粗影響指標(biāo)。盡管80ZJ泵電機(jī)配有變頻器，但人為調(diào)節(jié)非常不方便。筆者同車間的技術(shù)人員一起制作了一個液位控制器，先后同富士和ABB的變頻器配合使用，效果很好。

一、控制原理

現(xiàn)在多數(shù)通用變頻器功能強(qiáng)大，都能實(shí)現(xiàn)不同的條件運(yùn)行不同的頻率，在富士5000G11S／P11S系列變頻器中稱為多步頻率運(yùn)行，在ABB ACS510-01系列變頻器中稱為恒速運(yùn)行。筆者制作的液位控制器就是要達(dá)到讓泵根據(jù)不同的液位情況來選擇不同的轉(zhuǎn)速，以滿足工藝流程的要求。

本控制器使用了兩個位置探針（如圖4），可將泵池分為三個液位區(qū)，當(dāng)液位沒有接觸下液位探針時，變頻器工作在最低頻率區(qū)，當(dāng)液位處在兩探針中間時，變頻器工作在中頻率區(qū)，當(dāng)液位同時觸及兩探針時，變頻器工作在高頻率區(qū)。

液位控制器主要由兩部分組成，液位感知弱電部分和延時控制強(qiáng)電部分。液位感知部分的電路原理圖如圖1，核心部分是一片6反相器芯片CD4069，本電路只用到其中的兩個反相器，通過探針和地電平之間介質(zhì)的阻值改變反相器的輸入偏置，從而輸出不同的電位驅(qū)動相應(yīng)的繼電器。當(dāng)介質(zhì)是礦漿等液體時，反相器的輸入端拉為低電平，經(jīng)反相器輸出高電平，經(jīng)三極管S9013驅(qū)動繼電器工作；當(dāng)介質(zhì)為空氣時，輸入端為高電平，輸出端的低電平，繼電器不動作。本控制器只用到了兩個位置檢測，其實(shí)根據(jù)需要還能做出多路的擴(kuò)展。

本控制器上液位繼電器K上，用的的是常開觸點(diǎn)，下液位繼電器K下，用的是常閉觸點(diǎn)，繼電器的型號為JZC-23FDC12V。

延時控制部分的電路原理圖如圖2。該部分使用了兩個JS14P 220V的1-99秒可調(diào)時間繼電器SJ1、SJ2，主要是為了防止變頻器在兩液位交界處形成振動。液位感知部分在檢測到液位發(fā)生變化后，該狀態(tài)要保持一段時間，這個時間量可人為根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置。J1、J2使用小型的220V交流繼電器。

二、安裝調(diào)試

將液位感知部分做在一塊實(shí)驗(yàn)電路板上，并裝入一個空的時間繼電器（型號JS14P）殼中，主要是用其8個腳位的公母座。8個腳的接線如圖1中的J1—J8，J1、J2接220V交流電源，J3接泵池地線，J4接上液位探針，J5接下液位探針，J6接繼電器輸出公共線，J7接上液位繼電器輸出（內(nèi)使用常開觸點(diǎn)），J8接下液位繼電器輸出（內(nèi)使用常閉觸點(diǎn)）。按圖2接好強(qiáng)電部分線路，并放置在配電箱合適的位置。

液位探針最好使用不銹鋼制作，接線要牢固可靠，不銹鋼管外面套有PVC管，和固定支架接觸的地方還要用電纜皮加強(qiáng)絕緣，安裝的地方要保持干燥，而且支架高出可能溢出的液面30cm~40cm高為好。

筆者就以富士5000G11S／P11S系列變頻器為例，說明液位控制器如何與變頻器連接和設(shè)置變頻器。液位控制器與變頻器的連接如圖3。圖3中K為兩聯(lián)的兩個位置的轉(zhuǎn)換開關(guān)，旋至左邊兩聯(lián)都接通，此時為液位控制；旋至右邊兩聯(lián)都斷開，此時為手調(diào)控制。當(dāng)為液位控制狀態(tài)時，手調(diào)電位器不能調(diào)節(jié)變頻器，當(dāng)為手調(diào)控制狀態(tài)時，液位控制不起作用。

J1—2、J2—2是圖2中J1、J2的一對常閉觸點(diǎn)。Xl、X2、CM是變頻器的接線端子。進(jìn)入變頻器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，調(diào)整參數(shù)E01為0，E02為1，E03為2，C05為26（下液位頻率），C06為34（上液位頻率），C07為30（中液位頻率），詳細(xì)說明可以參看相應(yīng)變頻器操作說明書，特別注意的是公共線CM，富士的變頻器CM接的是變頻器內(nèi)的公共地線，而ABB的公共線則接的是變頻器內(nèi)的正24V電源，調(diào)整好后就可以用液位來自動控制泵的轉(zhuǎn)速了。