YEH-HK型超聲波液位計(jì)在循環(huán)水自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
來源： 燁立工控作者： 小楊點(diǎn)擊數(shù)： 次時(shí)間：2025-10-22
湖北三環(huán)車橋有限公司是目前國內(nèi)獨(dú)具特色、規(guī)模最大、品種最全的汽車前軸專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，中國機(jī)械工業(yè)500強(qiáng)、中國汽車零部件100強(qiáng)企業(yè)，主導(dǎo)產(chǎn)品為汽車前軸等長桿類鍛件和汽車車橋總成等。該公司擁有國內(nèi)領(lǐng)先水平的鍛造、熱處理、機(jī)加、前后橋總成裝配等專業(yè)化生產(chǎn)線30余條，高精尖生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備400余臺(tái)套。
該公司中頻爐、推桿式淬火爐、空壓機(jī)等設(shè)備生產(chǎn)過程中需要使用大量的工藝?yán)鋮s水，同時(shí)對(duì)供水的壓力、溫度、流量等參數(shù)要求嚴(yán)格，-旦出現(xiàn)斷水或超溫，極有可能造成設(shè)備燒毀等重大損失，因此對(duì)于循環(huán)水自控系統(tǒng)要求極為嚴(yán)格。該公司共有10多套循環(huán)水系統(tǒng)與各生產(chǎn)車間配套使用，循環(huán)水工藝如下:
每套獨(dú)立的循環(huán)水系統(tǒng)基本是由1個(gè)供水池、1個(gè)回水池、2臺(tái)供水泵、3臺(tái)潛水泵，1臺(tái)冷卻塔、1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)組成。控制系統(tǒng)由S7-200PLC、壓力傳感器、溫度傳感器、電纜浮球開關(guān)等組成。在我公司承接改造前，循環(huán)水系統(tǒng)主要存在以下問題: 1、安裝在地下回水池控制潛水泵抽水的電纜浮球故障率極高，易造成回水池漫水、進(jìn)而造成供水池缺水，2、回水池3臺(tái)潛水泵不能循環(huán)運(yùn)行，水泵長時(shí)間不運(yùn)行生銹卡死。
二、改造方案
針對(duì)該公司循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，我公司決定采用我公司生產(chǎn)的YEH-HK型一體式超聲波液位計(jì)替換原來有電纜浮球開關(guān)，通過對(duì)PLC重新編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)回水池水位的自動(dòng)控制及3臺(tái)潛水泵定時(shí)循環(huán)切換。
超聲波液位計(jì)是一種非接觸式的測(cè)量液體水位的裝置，主要由超聲波換能器、檢測(cè)單元、輸出單元等組成。其工作時(shí)主要是測(cè)量一個(gè)超聲波脈沖從發(fā)出到返回整個(gè)過程所需的時(shí)間。超聲波液位計(jì)須垂直安裝在液體的表面，它向液面發(fā)出一個(gè)超聲波脈沖，經(jīng)過一段時(shí)間，超聲波液位計(jì)的傳感器接收到從液面反射回的信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過變送器電路的選擇和處理，根據(jù)超聲波液位計(jì)發(fā)出和接收超聲波的時(shí)間差，計(jì)算出液面到傳感器的距離。因?yàn)榉墙佑|式測(cè)量，超聲波液位計(jì)非常適合用于測(cè)量有腐蝕（酸、堿）的介質(zhì)、有污染的場(chǎng)合（下水道），或易產(chǎn)生粘附物的物質(zhì)，適合于那些無法用物理方式接觸的液體。
我公司的YEH-HK一體化超聲波液位計(jì)采用ABS工程鑄鋁外殼，防護(hù)等級(jí)為IP65，非常適合安裝在壞境惡劣的場(chǎng)合。可采用二線制、三線制或四線制接線，供電電壓可選擇DC24V或AC220供電，輸出信號(hào)可選4~20mA、0-10V。因該項(xiàng)目是改造工程，PLC、DC24V開關(guān)電源已有，為了節(jié)省投資和減小工作量，我們選擇了量程為4米，四線制接線、供電電壓DC24V、輸出信號(hào)為4～20mA的型號(hào)。原循環(huán)水系統(tǒng)PLC只有一塊四通道EM231模擬量模塊，四個(gè)通道均已被溫度監(jiān)測(cè)信號(hào)、壓力監(jiān)測(cè)信號(hào)占用，因此，在系統(tǒng)改造時(shí)，我們又增加了一塊EM231模擬量采集模塊用來接受超聲波液位計(jì)信號(hào)。
系統(tǒng)工作原理如下：PLC通過超聲波液位計(jì)采集回水池水位，在PLC程序中設(shè)定了下限水位、低水位、中水位、高水位三個(gè)數(shù)據(jù)與回水池水位進(jìn)行比較，當(dāng)回水池水位高于低水位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)1#泵抽水，當(dāng)水位低于下限水位時(shí)，1#潛水泵自動(dòng)停機(jī)，當(dāng)1#泵運(yùn)行時(shí)間滿一小時(shí)后，自動(dòng)切換到2#泵運(yùn)行，當(dāng)2#泵運(yùn)行滿一小時(shí)后，自動(dòng)切換到3#泵運(yùn)行，當(dāng)3#泵運(yùn)行滿一小時(shí)后，自動(dòng)切換到1#泵運(yùn)行。當(dāng)車間用水量較大，1#泵滿足不了要求時(shí)，回水池水位會(huì)上升到中水位，當(dāng)回水池水位高于中水位時(shí)，2#泵也自動(dòng)投入運(yùn)行，同時(shí)3臺(tái)泵定時(shí)循環(huán)切換模式被終止，如回水池水位繼續(xù)上升越過高水位，3泵也投入運(yùn)行。直至回水池水位降低到下限水位時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行。
該系統(tǒng)不但滿足了3臺(tái)潛水泵定時(shí)循環(huán)運(yùn)行的要求，在車間用水量較大時(shí)任何一臺(tái)泵發(fā)生故障時(shí)均不影響設(shè)備正常運(yùn)行。
三、總結(jié)
湖北三環(huán)車橋循環(huán)水回水池水位自控系統(tǒng)自使用我公司YEH-HK型一體式超聲波液位計(jì)改造以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、從未發(fā)生過一起回水池漫水事故。3臺(tái)潛水泵定時(shí)循環(huán)運(yùn)行，再也沒有出現(xiàn)水泵銹死不能運(yùn)行的現(xiàn)象。
此次改造，不但提高了該公司生產(chǎn)過程中的中頻爐、淬火爐冷卻水的可靠性，也大大降低了設(shè)備的故障率、減小了冷卻水的流失，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
