我國鋼鐵廠60%以上都采用低耗高效的連鑄坯工藝。工藝在拉坯過程中是依靠水冷卻。由于全球性水資源短缺,為降低成本和節能,冷卻水被回收到回流池中,經處理后再循環利用。某煉鋼廠連鑄機也是采用這種冷卻水循環利用工作方式。
某煉鋼廠冷卻水回流池深12m,面積55m2,在離池底高8m平臺處安裝兩臺70kW的水泵設備及調節閥門,水泵入水吸頭離池底1m。原冷卻水回流池水位控制是靠人工值班,值班人員用眼睛觀察池內水位,根據池內水位的變化,手工操作水泵的起、停和手動調節控制閥的流量,把回流池的水輸送到廢水處理處經處理后再循環利用到聯鑄坯水冷卻工藝中。
但是,這種水處理工藝所出現的問題,水位過漲時水泵沒有全力投入工作,淹沒了8m平臺的設備。當水位很底時,水泵卻運轉過快,產生氣蝕,導致水泵吸空振蕩,使得水泵葉片嚴重損壞。因此這兩臺水泵每月都要檢修幾次,不是設備被淹就是水泵損壞。此外,配電柜經常被燒壞,每月也要多次維修。因此既造成巨大的人力物力的浪費又影響正常生產。
所以,需要運用到冷卻水循環自動控制系統。為保證回流池水位的穩定,要求水泵的排水量跟隨流入水量大小的變化,就必須通過水泵速度的調節才能實現,因此解決方案中采用MASTER-K120S系列可編程序控制器、三菱FR系列變頻調速器,通過軟件編程實現水位閉環變頻調速自動控制,這種基于變頻調速器與PLC的完美結合應用于回收水池的水位控制系統,可以有效地解決一直困擾現場事故頻繁不斷的連鑄冷卻循環水的控制問題。
要實現這些功能就必須采取回流池水位閉環自動控制。根劇水位變化,泵的流量也自動跟隨變化,從而保證回流池水位的動態恒定。回流池水位自動控制系統。
水位自動控制系統是由水位傳感器、水位調節儀、PLC控制器、變頻調速器、水泵組成,被控對象是水泵電機。
水位傳感器檢測回流池的水位參數。水位傳感器采用擴散硅隔離式敏感組件,內設動態壓力補償和溫度補償電路,用以消除液位波動和水溫的溫度所引起的誤差,最終將液位信號轉化為標準的電信號。
PLC控制器接收水位傳感器檢測回流池的水位信號,進行PID調節運算后,輸出恒流信號,決定變頻調速器的工作狀態。同時根據現場實際情況所設定的水位上限和下限進行比較運算,進行邏輯運算,輸出上限、下限報警信號。
變頻調速器的起、停受控于PLC的輸出,而變頻調速器的頻率輸出則取決于“PLC水位調節儀”的輸出信號,“PLC水位調節儀”的輸出信號又是由水位傳感器的水位所決定。