论文化肥生产废热水池水循环控制系统的设计.docx

毕业设计（论文）化肥生产废热水池水循环控制系统的设计The Design of Fertilizer Production Waste Heat Poll Waster Cycle Control System班级 机电093 学生姓名 学号 指导教师 职称 导师单位 机电工程学院 论文提交日期 徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称化肥生产废热水池水循环控制系统的设计 课题性质 工程设计类 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 导师职称 一选题意义及背景江苏晋煤恒盛化肥有限公司是苏北地区一个重要的龙头企业，年产量达30万吨，由于其在生产化肥的过程中大量的化学反应属放热反应，产生了大量工业废热水，在废热水的循环利用中采用多台泵抽水到高位喷淋降温，目前在工厂中多台泵的启停工作主要还是由操作人员根据排出热水量的多少确定工作泵的数量，采取的还是手动的操作方式，对于人员紧缺的企业来说，造成人力、财力的浪费。本课题旨在设计一个PLC的自动控制系统，可以依据废热水池中水位不同自动启动不同数量的泵进行工作。二毕业设计（论文）主要内容：合理选择PLC类型，设计循环水控制系统。具体要求如下：1、画出循环水控制流程图；2、合理分配PLC的I/O接口；3、画出相应的循环水系统模拟接线图；4、写出编制的控制程序；5、对控制程序进行仿真调试。l 池内5个水位测量位置，有7台水泵进行抽水控制；l 水泵工作状态按水位高度决定；l 每一台泵的起动关闭过程按照指定顺序进行；l 手动自动程序随时安全切换。三计划进度：日 期毕业设计各阶段的任务2010年10月17日10月23日下达任务书，动员，学生准备2010年10月24日10月30日学生查阅资料，确定方案2010年10月31日11月20日学生设计，老师指导2010年11月21日11月24日调试，整理毕业论文2010年11月25日论文答辩四毕业设计（论文）结束应提交的材料：1毕业设计论文。2设计模拟运行软件系统。指导教师 教研室主任 年 月 日年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘要随着科学技术的发展，电气控制技术在各个领域，特别是在自动控制领域取得了长足的发展，有了越来越多的应用。PLC以其可靠性高、灵活性强、易于扩展、通用性强、使用方便等特点，在许多化工行业也有着广泛的应用。该课题主要研究关于PLC在化肥生产废热水池水循环控制系统的设计，采用三菱FX2N系列的可编程控制器，不仅实现了根据废热水池中水位不同自动控制不同数量的泵进行工作的控制要求，同时也设计了手动控制的部分。不仅给出了PLC、液位变送器、泵及配套电动机和上位机的选型过程，而且还给出了控制系统的外部接线图、I/O分配表、程序流程图、梯形图及MCGS组态软件图，通过调试系统运行可靠。关键词:PLC；FX2N-4AD；泵；液位变送器；MCGS；水循环AbstractWith the development of science and technology, electrical control technology in various fields, especially in the field of automatic control has made great progress; there are more and more applications. PLC with its high reliability, flexibility, easy to expand, strong versatility, convenient use and other characteristics, in many chemical industry also has a wide range of applications.This paper discusses the PLC in chemical fertilizer production waste water circulation control system design, using the Mitsubishi FX2N series programmable controller, not only realized according to the different water level automatic control in the heat sink with different number of pump working control requirements, but also design the manual control part. Not only the PLC, liquid level transmitter, pump and auxiliary motor and PC selection process, but also gives the control system of external connection Tutu, I / O allocation table, program flow diagram, ladder diagram and MCGS configuration software, through debugging and reliable system operation.Key words: PLC; FX2N-4AD; pump; the liquid level transmitter; MCGS; water cycle 目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 选题背景11.2 化肥生产废热水池水循环系统研究的内容11.3 化肥生产废热水池水循环系统研究的目的及意义1第二章 化肥生产废热水池水循环系统整体设计方案32.1 概述32.2 PLC的选型32.2.1 PLC的产生及发展过程32.2.2 PLC的特点32.2.3 PLC的工作原理52.2.4 PLC的组成62.2.5 PLC的分类72.2.6 PLC的选型小结72.3 液位变送器的选型82.3.1 液位变送器的概述82.3.2 几种液位变送器简介82.3.3 液位变送器选型小结92.4 泵及配套电动机的选型102.4.1 离心泵的结构与工作原理102.4.2 离心泵的性能参数及分类102.4.3 泵及配套电动机选型小结112.5 上位机（组态软件）的选型112.5.1 MCGS组态的概述及选型112.5.2 MCGS嵌入版组态软件6.2版主界面简介11第三章 化肥生产废热水池水循环系统的硬件设计133.1 控制系统的外部接线图133.2 主电路图133.3 PLC的功能模块4AD143.3.1 FX2N-4AD概述143.3.2 FX2N-4AD的设置163.4 上位机(MCGS)与PLC通信19第四章 化肥生产废热水池水循环系统的软件设计224.1 控制系统I/O分配224.2 控制系统的程序流程图234.3 GX-Developer编程软件254.3.1 GX-Developer编程软件简介254.3.2 化肥生产废热水池水循环系统的控制程序254.4 上位机(MCGS)的界面284.5 程序的调试与分析29第五章 总结31参考文献32附录33致谢35第一章 绪论1.1 选题背景随着自动控制技术在国民经济各个行业的广泛应用, 原有电气控制系统大量的被自动控制系统所代替。对于在工业生产中的水循环控制领域, 自动控制系统也越来越被广泛的采用。自动控制系统在被广泛应用于制造和加工行业之前, 水泵、阀门的联动控制都是通过接触器、继电器等电气元件组合而成的电气控制系统实现的。由于某些场合的泵、阀联动控制所涉及的控制状态和参数比较多, 从而导致控制电路比较复杂。而对于这种由接触器、继电器所组成的控制电路, 复杂的电路结构一方面使设计人员的设计难度加大，另一方面过多的电气元件和电气连接点导致发生故障的情况大大的增加。而现代自动控制系统中采用的PLC具有体积小、重量轻、安装接线方便、安全可靠、可维护性强、便于扩展、指令丰富、编程调试便利等一系列的优势，从而减少了设计人员开发和维护人员调试的难度，并大大减少故障发生率。本文选用了三菱PLC，设计了化肥生产废热水池水循环系统的自动控制系统和手动控制系统。1.2 化肥生产废热水池水循环系统研究的内容该课题主要研究的是化肥生产废热水池水循环系统的自动控制系统。化肥生产废热水池水循环系统的实现方法其实很简单，其原理主要是通过液位变送器检测废热水池中1m、3m、5m、7m、9m五个不同的测量位置，作为输入信号；通过PLC的特殊功能模块4AD将模拟信号转换为数字信号传输到PLC的缓冲存储器D1中，缓冲寄存器D1中的数值随着液位的变化而变化，根据缓冲存储器D1中数值的不同来选择不同数量的泵进行工作，将水抽到高位喷淋下来使水降温，这个过程通过自动控制系统来完成。主要的研究内容如下：1、画出循环水控制流程图；2、合理分配PLC的I/O接口；3、画出相应的循环水系统模拟接线图；4、写出编制的控制程序；5、对控制程序进行仿真调试。l 池内5个水位测量位置，有7台水泵进行抽水控制；l 水泵工作状态按水位高度决定；l 每一台泵的起动关闭过程按照指定顺序进行；l 手动自动程序随时安全切换。1.3 化肥生产废热水池水循环系统研究的目的及意义化肥生产废热水池水循环系统不仅有效的解决了化工厂所释放大量热能问题，对水的节约使用，还积极的响应了国家的可持续发展政策，对社会也做出了巨大的贡献。传统的化肥生产废热水池水循环系统是低压电器控制系统，基本是通过人工进行实际操作的。操作人员主要是根据废热水池中水位的高低，来手动启动不同数量的泵进行工作。操作人员要时刻注意废热水池中水位的高低，做出相应的判断和操作以确保其他工作的有序进行。这种工作方式不但浪费了大量的人力、物力，对可靠性、经济性也难以保证。随着科学技术的飞速发展，以PLC为核心的通用工业自动化设备，以其功能强大、可靠性高、编程简单、联网方便等突出的优越性迅速普及并成为当代工业自动化控制的支柱设备之一。本课题就是利用PLC的自动控制技术，来实现化肥生产废热水池水循环系统的自动控制。自动化控制不仅节省了大量的人力、物力，而且保证了工作的速动性、安全性和可靠性，保证了企业其他相关工作的有序运行，有利于企业的可持续发展。第二章 化肥生产废热水池水循环系统整体设计方案2.1 概述化肥生产废热水池水循环系统主要由液位变送器、控制器（PLC）、上位机（MCGS组态软件）、执行器（泵和电动机）和特殊功能模块4AD组成。主要功能是根据不同的液位高度，选择不同数量的泵进行工作。化肥生产废热水池水循环系统的设计包括PLC的选型、液位变送器的选型、泵及配套电动机的选型、组态软件的选型、硬件的设计及软件的设计。2.2 PLC的选型2.2.1 PLC的产生及发展过程可编程控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC）是将传统的继电控制技术、现代的微电子技术、计算机技术和通信技术融为一体的自动化控制设备。如图2.1是FX2N系列小型PLC的主观外观图。图2.1是FX2N系列小型PLC的主观外观图1969年，美国数字设备公司（DEC）首先成功研制了第一台可编程控制器，并在通用汽车公司（GM）的自动生产线上试用成功，从而开创了工业控制的新局面；1971年，日本开始生产可编程控制器；1973年，欧洲各国开始生产可编程控制器；1974年，中国开始研制可编程控制器，1977年开始工业应用。1 20世纪80年代以来，随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展，以16位和32位微处理为核心的PLC得到了迅速的发展，使PLC得到了迅速的发展，使PLC在设计、性能、价格以及应用等方面都有了新的突破。不仅控制功能增强、功耗和体积减小、成本降低、可靠性提高、编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示等技术的发展，PLC的应用领域不断扩大。PLC已成为现代工业生产自动控制的一大支柱设备。目前，在中国市场上最具竞争力的三菱公司、欧姆龙公司、西门子公司及AB公司所推出的PLC均从小到大全系列的产品，可以满足各种各样的要求。虽然各厂家生产的PLC均不兼容，甚至同一厂家的产品也不兼容，但是各种PLC的工作原理和使用方法基本都是相同的。2.2.2 PLC的特点1.可靠性高，抗干扰能力强由PLC的定义我们知道，PLC是专门为工业环境下应用而设计的，因此人们在设计PLC时，从硬件和软件上都采取了抗干扰的措施，提高了其可靠性。可靠性高的PLC的平均无故障时间一般在40 00050 000h，三菱、西门子、ABB、松下等微小型PLC可达10万小时以上，而且均有完善的自诊断功能，判断故障迅速，便于维护。（1）硬件措施。l 屏蔽：对PLC的电源变压器、内部CPU、编程器（目前已被计算机所取代）等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界的电磁干扰。l 滤波：对PLC的输入/输出线路采用了多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰。l 隔离：在内部的微处理器和输入/输出电路之间，采用了光电隔离措施，有效地隔离了输入与输出间电的联系，减少了故障和误动作。l 采用模块式结构：这种结构有助于在故障情况下短时修复。因为一旦查出某一模块出现故障，就能迅速更换，使系统恢复正常工作。（2）软件措施。l 故障检测：设计了故障检测软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、强干扰信号等，以便及时进行处理。l 信息保护和恢复：信息保护和恢复软件是PLC偶发性故障条件出现时，将PLC内部信息进行保护，不遭破坏。一旦故障条件消失，恢复原来的信息，使之正常工作。l 设置了警戒时钟WDT：如果PLC程序每次循环时间超过了WDT规定的时间，预示程序进入死循环，立即报警。l 对程序进行检查和检验:一旦程序有错，立即报警，并停止执行。由于采用了以上抗干扰的措施，一般PLC的平均无故障时间可达几万小时以上。2.通用性强，使用方便PLC产品已系列化和模块化，PLC的开放制造商为用户提供了品种齐全的I/O模块和配套部件。用户在进行控制系统的设计时，不需要自己设计和制作硬件装置，只需根据控制要求进行模块的配置。用户所做的工作只是设计满足对象的控制要求的应用程序。对于一个控制系统，当控制要求改变时，只需修改程序，就能变更控制功能。3.功能强PLC应用微电子技术和微计算机，简单形式都具有逻辑、定时、计数等顺序控制功能；基本形式再加上模拟I/O、基本算术运算、通信能力等；复杂形式除了具有基本形式的功能外，还具有扩展的计算能力、多级终端机制、智能I/O、PID调节、过程监视、网络通信能力、远程I/O、多处理器和高速数据处理能力。4.灵活性好 对于传统的电气控制电路，PLC为改进和修改原设备提供了极其方便的手段，只需通过修改或重新编写应用软件，就可以用一台PLC实现不同的控制功能。这种编程的灵活性是继电器顺序控制系统所不能比拟的。另外，由于PLC具有丰富的I/O接口模块，其扩展灵活性是它的又一个重要特点。5.编程语言简单、易学，便于掌握PLC是由继电器、接触器控制系统发展而来的一种新型的工业自动控制装置。工业控制的梯形图、功能块、指令表和顺序功能表图（SFC）编程，不需要太多的计算机编程知识。新的编程工作站配有综合的软件工具包，并可在任何兼容的个人计算机上编程。采取了与继电器、接触器控制的原理相似的梯形图语言，易学、易懂。6.系统设计周期短由于系统硬件的设计任务仅仅是根据对象的控制要求配置适当的模块，而不用去设计具体的接口电路，这样大大缩短了整个设计所花费的时间，加快了整个工程的进度。7.对生产工艺改变适应性强PLC的核心部件是微处理器，它的实质上是一种工业控制计算机，其控制功能是通过软件编程来实现的。当生产工艺发生变化时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序。这对现代化的小批量、多品种产品的生产尤其适合。8.安装简单、调试方便、维护工作量小9.体积小、能耗低、易于实现机电一体化2.2.3 PLC的工作原理PLC的工作方式是采用不断循环的顺序扫描工作方式，扫描工作过程除了执行用户程序外，在每次扫描工作过程中还要完成内部处理、通信服务工作。即当PLC上电后，首先进行初始化处理，包括清除I/O口及内部辅助继电器、复位所有定时器、检查I/O单元的连接等。2开始运行后，PLC从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始，再无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束。然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（RUN）切换到停止（STOP）工作状态。我们把PLC这种执行程序的方式称为循环扫描工作方式。另外，PLC对输入、输出信号的处理与微型计算机不同。微型计算机对输入、输出信号进行实时处理，而PLC对输入、输出信号是集中批处理。下面具体介绍PLC的扫描工作过程。PLC扫描工作方式主要分3个阶段：输入采样、用户程序执行、输出刷新。1. 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映像区中的相应单元内。输入采样阶段结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。2. 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下、由左而右的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映像中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。3. 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映像区内对应的状态和数据刷新所有的锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。从微观上来考察，由于PLC特点的扫描工作方式，若在程序执行过程中，输入信号发生改变，其输出不能即时做出反应，只能等到下一个扫描周期开始时采样该变化了的输入信号。另外，程序执行过程中产生的输出不是立即去驱动负载，而是将处理的结果存放在输出映像寄存器中，等程序全部执行结束，才能将映像寄存器的内容通过锁存器输出到端子上。因此，PLC最显著的不足之处是输入/输出有响应滞后现象。不过，PLC的输入/输出滞后现象对一般工业设备来说是完全允许的。但对某些设备，如需要输出对输入作快速反应，这时可采用快速响应模块、高速计数模块及中断处理等措施来尽量减少滞后时间。从PLC的工作过程，可以总结以下几个结论：（1）以扫描的方式执行程序，其输入/输出信号间的逻辑关系存在着原理上的滞后。扫描周期越长，滞后就越严重。（2）程序执行的时间与程序的长短及指令操作的复杂程度有关，其它基本不变。扫描周期一般为毫秒级。（3）输入/输出响应滞后，不仅与扫描方式有关，还与程序设计安排有关。2.2.4 PLC的组成PLC是微机技术与继电器常规控制概念相结合的产物，是一种工业控制用的专用计算机。作为一种以微处理器为核心的用数字控制的特殊计算机，它的硬件配置与一般微机装置类似，主要由中央处理单元、存储器、输入/输出模块、电源和编程器几大部分组成。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图2.2所示：图2.2 PLC硬件结构（1）中央处理单元（CPU）中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从计算机的编程软件键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算的结果送入I/O映像区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU冗余系统或三CPU表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。（2）存储器存储器是存放程序及数据的地方，通常存储器插装在CPU模块中。PLC的存储器有两部分：系统程序存储器（ROM）和用户程序存储器（RAM）。系统程序存储器中的程序及系统参数是由生产PLC的厂家事先编写并固定化好的，他关联到PLC的性能，不能由用户直接存取和修改。用户存储器包括用户程序存储区和数据存储区两部分。用户程序存储区存放用户针对具体控制任务，用规定的PLC编程语言编写的控制程序，可由用户任意修改或增减。（3）输入输出接口输入/输出模块是PLC的CPU模块和外部控制现场相连接的桥梁，通过输入模块单元，PLC能够得到生产过程的各种参数；通过输出模块单元，PLC能够把运算处理的结果送至工业过程现场的执行机构实现控制。为了适应控制的需要，PLC的输出分晶体管输出、可控硅输出、继电器输出三种形式。继电器输出和可控硅输出适用于大电流输出场合；晶体管输出、可控硅输出适用于快速、频繁动作的场合。对相同驱动能力，继电器输出形式价格较低。（4）智能I/O接口为了实现更加复杂的控制功能，PLC配有多种智能单元，称为功能模块，如A/D单元、D/A单元、PID单元、高速计数单元、定位单元等。智能单元一般都有各自的CPU和专用的系统软件，能独立完成一项专门的工作。智能单元通过总线与主机联机，通过通信方式接受主机的管理，共同完成控制任务。（5）电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。小型整体式PLC内部设有开关稳压电源，电源一方面可为CPU板、I/O板及扩展单元提供工作电源（DC 5V），另一方面可为外部输入元件提供DC 24V(200mA)的电源。2.2.5 PLC的分类（1）根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。l 整体式PLC。整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。l 模块式PLC。模块式PLC是将PLC各组成部分，分别做成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）及各种功能模块，模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。（2）根据PLC的I/O点数的多少，可将PLC分为小型、中型和大型3种。l 小型PLC：指I/O点数小于256点，单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4KB以下，如三菱FX0s系列等。l 中型PLC：指I/O点数在2562048点之间，双CPU，用户存储器容量28KB。l 大型PLC：指I/O点数大于2048点，多CPU，16位、36位处理器，用户存储器容量816KB。如三菱FX2N系列等。3 2.2.6 PLC的选型小结为了适应市场各方面的需求，各生产厂家对PLC不断的进行改进，推出功能更强、结构更完善的新产品。这些新产品总体来说，朝两个方向发展：一个是向超小型、专用化和低价格的方向发展，以进行单机控制；另一个是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展，以适用现代化的大型工厂、企业自动化的需求。PLC的种类繁多，需根据不同的控制要求加以选择。本课题研究的是废热水循环降温系统，该系统的工作方式属于连续工作制，不需要频繁切断控制电路，I/O点点数不需要太多，出于经济性、实用性等方面的考虑，本课题的PLC应选继电器输出型。其型号为FX2N-32MR，该型号表示三菱FX2N 系列，I/O点点数为32点的基本PLC单元，采用继电器输出。 2.3 液位变送器的选型2.3.1 液位变送器的概述液位变送器是能够感受液面位置变化并变换成可用输出电信号的传感器。液位传感器在军事上的应用广泛，主要用于飞行器、舰船、战车等燃油油箱、滑油油箱、液压油油箱内的液位及提供燃料油箱警告信号、加油量自动控制和水箱内水位控制等。4此外，也广泛应用于化工厂的废热水池中液面高度的测量。2.3.2 几种液位变送器简介由于液面测量应用广泛，所以液位传感器种类也很多。以下简单的介绍几种常用的液位变送器：（1）静压式 液位变送器静压式 液位变送器是通过测量液体高度而产生的静压力来测定液体液位的。当把液位变送器的传感器部分投入到液体介质中时，传感器把液体的静压转换为电压信号，该电压信号经放大后转化成420mA DC标准电流信号输出。 a.优势分析： l 结构简单：无任何可动或弹性元件，因此可靠性极高，维护量极少。 l 安装方便：内装式结构尤其显示出这一特点，无需任何专用工具。 l 调整方便：零位、量程两个电位器可在液位检测有效范围内任意进行零点迁移或量程的改变，两个调整互不影响。 l 用途广泛；适用于高温高压、强腐蚀等介质的液位测量。 b.主要技术指标 l 型号: HAKK-500l 有效检测范围：0-0.2-20m l 精 度：0.5级、1级、1.5级 l 承压范围：负压、常压、高压(32MPa以下) l 工作温度：-50240 l 环境温度：-2075 l 适用介质：酸、碱、盐或对聚四氟乙烯无腐蚀的任意介质 l 输出信号：4-20mA、二线制 l 供电电源：负载电阻 0-750 DC24V l 固定方式：螺纹安装M201.5、M272 法兰安装DN15、DN25、DN50、DN80。 l 现场显示：模拟显示0-100%、数字显示、现场深度(2) ST-HSB系列射频电容液位变送器ST-HSB系列射频电容液位变送器是我公司吸收国外同类产品的技术精华研制而成的新型液价测量仪表。它可将各种物位、液位介质参数的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室，供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。其良好的结构及安装方式，可适用于高温，高压，强腐蚀、易结晶，防堵塞，防冷结以及固体粉状，粒状物料等特殊条件下的液位，料位，物位的连续测量，广泛应用于电力、冶金、化工、食品、制药等行业和污水处理、锅炉汽包、煤粉包等场所的液位测量。a.特点: l 结构紧凑，体积小，安装维护简单，统一外形尺寸。l 多种信号输出，方便不同系统配置。l 聚四氟乙烯探极，耐酸、碱等强腐蚀性液体及高温。l 浸入液体的测量部分。只有一条叫氟软线或凹氟棒式探极作为传感，可靠性高。l 全密封铝合金外壳及不锈钢联接件。l 对高温压力容器与测量常温常压一样简单，且测量值不受被测液体的温度、比重及容器形状、压力影响。l 测量、输出两端和测量、输出、电源三端隔离器多种电路结构方式，自带隔离器，适应不同信号接地方式。l 完善的过流，过压、电源极性保护。b.主要技术指标：l 测量范围：0.220米l 精 度：0.2级、0.5级、1.0级l 探极耐温：-40+250l 允许容器压力：-0.1MPa2.5MPal 测量介质：电导率不低J：103sm的酸、碱、水等非结晶导电液体l 供电电源：DCl2-35V(隔离式为DC21-27V)l 工作电流；(输出20mA时) 非隔离二线。二线：20mAl 两端隔离三线制：32mA；三端隔离四线制：35mA(3)YBSH型 液位变送器5 YBSH型 液位变送器采用进口优良带隔离膜片的扩散硅压力传感器和专用电路模块组成。具有体积小、低温漂移等特点。变送器有投入式和侧装式两种。适用于不同的安装要求，可带指针表头和液晶数字表示，用于现场指示。a. 主要技术参数：l 量程：05，10，15，20100m（或按用户量程=100m）l 输出：420mA（二线）l 零点迁移范围：0%100%l 最大负载：2.5%FS（最大量程）l 基本误差：0.5%（含非线性重复性）l 供电电源：DC24V(DC1836V)l 工作环境：防爆-2050,液晶表头：-1050，其他：-4060；相对温度：=90%RHl 最高介质温度：=802.3.3 液位变送器选型小结本课题研究的是化肥生产废热水池水循环系统的设计，废热水池中的水位是至关重要的输入信号，整个系统都要根据废水池中水位的高低来运作。水位是个模拟量信号，像温度、压力、流量等一样，如何采集这个模拟量信号就显得尤为重要。根据我们对江苏恒盛的实地考察，废热水池的高度不超过10m,池水的正常工作温度不超过60，所以我们需要选一个合理的液位变送器来接收液位信号，这个液位变送器的量程最好在010m，介质温度在080之间的，从我所列出的几个液位变送器来看，YBSH型 液位变送器对废热水池中水位的测量最为适合，在满足要求的前提下，质量较好，且比较经济。2.4 泵及配套电动机的选型泵选型的主要内容是根据工程所需的杨程、流量及其变化规律，确定合适的泵类型、型号和台数等，选型的依据是工程规划设计中的设计参数。泵的选型是配套的电动机、传动、辅助设备及泵有关的建筑物的主要设计依据，必须十分重视。2.4.1 离心泵的结构与工作原理 离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封、密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体，当原动机（电动机）带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了静压能和动压能。当液体流经蜗壳到排液口时，部分动压能转化成静压能。在液压自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断的被吸入，并以一定的压力排出。水流输送高度的大小与泵内水流压力的大小有关，而压力的大小与叶轮直径和转速有关。在转速相同的情况下，叶轮直径越大，泵内产生的压力越大，水流输送高度就越大。反之，叶轮直径越小，水流输送的高度就越小。对于同一台水泵，当转速改变时，水流输送高度也不同，转速高，输送高度大。反之，输送高度小。62.4.2 离心泵的性能参数及分类（1）离心泵的性能参数流量Q 是指泵在单位时间内由泵排出液体的体积量，以Q表示，单位m3/h或m3/s。 扬程H 是指单位质量的液体通过泵获得的能量，以H表示。单位是m，即排出液体的液柱高度。 转速n 是指泵轴单位时间内的转数，以n表示，单位是r/min。功率a有效功率Pu 是指单位时间内泵输送出的液体获得的有效能量，也称输出功率。 Pu=gHQ/1000(kW) (2.3)式中 Q-泵的流量，m3/s； H-泵的杨程，m； -介质密度，kg/ m3 ； g-重力加速度，g=9.81m/s2 。b轴功率Pa 是指单位时间内由原动机传到泵轴上的功，也称输入功率，单位是W或kW。效率 是泵的有效功率与轴功率之比，即 =Pu/Pa (2.4)(2)离心泵的分类a按工作原来和结构分：单吸泵、双吸泵，单级泵、双级泵，蜗壳式泵、多段式泵，立式泵、卧式泵，屏蔽泵、磁力驱动泵，高速泵。b按工作介质分：水泵（包括清水泵、锅炉给水泵、热水循环泵和凝结水泵）、油泵（包括通用油泵、冷却泵、热水泵、液态烃泵和油浆泵）、耐腐蚀泵（包括耐蚀金属泵、非金属和杂质泵）。2.4.3 泵及配套电动机选型小结离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其具有性能适用范围广（包括流量、压力及对介质性质的适用性）、体积小、结构简单、操作简单、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。针对本研究课题的工作性质及水流输送高度的特点，选用离心泵中的R型热水循环泵。型号为200R-72I，具体性能参数如下：流量：280m3/h 扬程：72m转速：1480r