磁翻板液位計通過差壓法對儲油罐進行檢測的方案介紹

    摘要:介紹杭鋼高線B潤滑站氣壓貯油管系統(tǒng)液位檢測控制裝五。通過時運行中的故障分析.提出了可行的改進方案。

 

    杭鋼高線公司B潤滑站的主要作用是向預(yù)枯軋機組等設(shè)備提供潤滑油，由美國摩根公司設(shè)計，配有氣壓貯油罐一套。這套設(shè)備中的液位檢測裝置曾多次出現(xiàn)故障，造成貯罐噴油、泄空和軋線停機等事故，嚴重危及設(shè)備的安全運行，影響正常生產(chǎn)秩序。為此.我們對其進行了分析和改進。
 

  

    1  氣壓貯油罐系統(tǒng)概況和工作原理

    1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    該系統(tǒng)主要由壓力貯罐、空壓氣壓力控制裝置(壓力變送器1.B/PSI、進氣控制閥LI3/EV2、增壓缸等)、貯罐油位檢測裝置(磁翻板液位計，干簧管式接近開關(guān)LB/-VIA. LB/LVL.S , LB/I.V Lb) ,進川卜油控制閥LB/EVI、供油管壓力變送器LB/PS1,真空脫水器、泄壓安全閥等組成(見圖1)0

 

 

    1.2主要功能

    B站潤滑系統(tǒng)正常供油時.油閥(LB/LL S5)打開，稀油被壓人貯罐。進氣控制閥(LB/EV2)控制貯罐進氣，稀油到達工作液位(油位標(biāo)尺的50%位置士200nuik)時，保持貯罐內(nèi)氣壓與供油壓力平衡。

 

    板液位計和干簧管式接近開關(guān)組件。浮筒跟隨液位上升，其內(nèi)部的磁鋼逐個對相應(yīng)磁翻板作用，磁翻板翻轉(zhuǎn)呈紅色顯示‘.有油位”。液位下降時，相應(yīng)磁翻板受反向作用翻轉(zhuǎn)呈白色顯示“空位”。三個干簧管式接近開關(guān)分別安裝在控制液位(油位標(biāo)尺的210%,50%,****)的磁翻板旁。干簧管式接近開關(guān)對應(yīng)的磁翻板為’‘有油位”時，開關(guān)閉合，反之開關(guān)斷開。開關(guān)信號經(jīng)P1一數(shù)字輸人模塊送至軋線計算機，實現(xiàn)控制功能(摩根功能規(guī)格書ECS645X描述)。

 

    2.1起動程序

    潤滑系統(tǒng)油泵起動30s內(nèi)油閥、氣閥關(guān)閉，等管路油壓達到正常，即30.-后，油閥氣閥才打開。

 

    2.2油位低時控制程序

    當(dāng)檢測到油位低極限位開關(guān)信號(油位標(biāo)尺的20%處，LB/LVL6動作)時，開始計時，氣閥在45s內(nèi)處在關(guān)閉狀態(tài)，使罐內(nèi)油位上升。油位低信號解除后，進人正常1作油位控制程序。若45;后油位低信號仍然存在.則執(zhí)行油位低故障處理程序

 

    2.3工作油位控制程序

    當(dāng)油位在50%處時，開關(guān)LI3/LVL5閉合，計時15s,若信號保持未變，則選通開氣閥，使貯罐油位下降;相反順序關(guān)氣閥，使貯罐油位上升。循環(huán)工作油位控制在50%位1 200mm范圍內(nèi)。

 

    2.4油位局時控制程序

    油位高極限位開關(guān)LB/LVL4動作(油位標(biāo)尺的80%處),45。后油位.島信號解除，進人正常工作油位控制程序。若油位高信號仍然存在，則執(zhí)行油位高故障處理程序。

 

    2.5油位故障處理程序

    油位故障時停止加熱出鋼。若由油位高引起，則}L線各機組按先后順序完成各自軋制工序，相關(guān)設(shè)備停車;若由油位低引起，則軋線切廢聯(lián)動，相關(guān)設(shè)備按先后順序完成各自軋制工序后停車。

 

    3故障原因分析

    3.1液位計構(gòu)造存在缺陷

    用人工進/#卜油試驗時，發(fā)現(xiàn)液位計指示的液位在0% -37%區(qū)間內(nèi)變化緩慢。如圖2所示，持續(xù)向空貯罐加油至液位計指示值37%時，用時約15min。反之，排油液位計回零用時大于40min.在其它區(qū)域液位變化則快許多。通過對磁翻板液位計結(jié)構(gòu)分析，我們發(fā)現(xiàn):圓柱體浮筒(iP58mm X280mm)浮在0%一37%區(qū)間時，形同一個柱塞擋住了液位計筒體下部的聯(lián)通管管口(見圖3，液位計筒體內(nèi)徑(D60mm，標(biāo)尺長750mm, 750mm X 20 %= 150mm,280=750=37.3%),液位計油位滯后于貯罐油位變化。液位計回油時，浮筒漂向管口，則阻尼作用更強了，低油位極限開關(guān)LB/LVL6不能及時動作和關(guān)閉氣閥LB/EV2是造成貯油罐泄空而討一算機未執(zhí)行油位故障處理程序的原因。

 

    3.2液位檢測開關(guān)和控制程序

    干簧管式接近開關(guān)本身依靠磁控開或合，易受周圍磁場干擾產(chǎn)生誤動。現(xiàn)場液位計安裝位置一側(cè)與電纜橋架相鄰，而另一側(cè)常有行車電磁吸盤吊裝鋼卷作業(yè)。從工作油位控制邏輯過程可以看出(圖4):盡管油位檢測開關(guān)已通，每]5s( t, = tz =15.)內(nèi)，只要存在一次脈沖干擾，開氣閥電路回路將未被選通。反之亦然。因此，干簧管式接近開關(guān)誤動產(chǎn)生錯誤控制，也是釀成事故的另一個原因。

 

    4  解決方案

    4.1  改變測*方法

    用差壓法檢測油位(AP= p"h)。在上、下聯(lián)通管處開孔取壓，選用智能差壓變送器(*大測量圍0-- IOkPa,耐壓力1.6MPa,輸出DC 4一2OmA,帶顯示表)檢測差壓。標(biāo)定時，取工作用油壓力0一750mm油柱(為保證p值不變)作為輸入，并使表頭指示為0%一****(線性關(guān)系)即可。差壓變送器輸出信號接人現(xiàn)場PLC模塊箱PANAL20的模擬量輸人通道，與軋線計算機聯(lián)網(wǎng)(見圖5)0

 

 

 

    4.2  修改計算機程序

    編程實現(xiàn)計算機畫面實時顯示油位((0%一****)和油位高、低的報警功能。我們用差壓法測量貯罐油位，如圖6所示，開氣閥時，油位回落較快;關(guān)氣閥時，油位上升緩慢(每小時7%)?？梢詫⒐ぷ饔臀桓呶辉O(shè)在65%，油位從該點升至極限高位(80%)，用時估計為2h。工作油位低位在55%一60%處，預(yù)苦時間將提前20s以上，工作控制油位整體提高也利于潤滑設(shè)備的安全。因此，設(shè)定油位低于60%作為關(guān)閉氣閥條件，高于65%作為打開氣閥條件，用雙位式調(diào)節(jié)法代替原來的延時選通位式調(diào)節(jié)，控制油位在一定范圍內(nèi)。保留了原有油位故障處理程序。

 

     5  結(jié)語

    對貯罐油位改用差壓法檢測后，測量值滯后性小(考慮到氣閥開IM時的差壓波動影響，可適當(dāng)增加阻尼，damp值取2一4s),智能差壓變送器準確度高(0.5級，磁翻板液位計1.5級)，穩(wěn)定性好，調(diào)整靈活(用實際工作油進行標(biāo)定，不需要專門測定油的密度p)，安裝也比較方便，可保留磁翻板液位計。計算機編程部分工作量也不大，實施該項目費用在7000元以內(nèi)。此方法可用于其他水箱和油箱等檢測、控制方式的改進。