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化工液体储罐液位监测方案

发表时间:2021-03-16 23:53作者:上官小东

化工液体储罐液位监测方案

(防爆)

项目背景

顺德巴德富实业有限公司现有成品储罐27个,目前这些储罐的液位控制都是靠浮球液位计来实现,这种控制方式需要花费大量的人工到现场随时查看,耗时、耗力不说,还无法及时反馈液位过高或者过低的情况。

随着科技的发展,现在很多智能仪表都可以实现数据输出功能,通过电脑实现远程液位反馈和控制在越来越多的厂家得到应用。针对巴德富实业公司27个储罐的现场情况,我们制定如下方案。

项目目标

通过防爆超声波液位计适时反馈每一个罐的液位(或者重量、罐容百分比)情况,并在终端电脑和现场仪表显示屏上显示。

实现液位在高位、低位时声光报警。

通过系统软件存储液位(或者重量、罐容百分比),以便事后查询、分析。

预留物料进出罐自动化控制功能,方便日后更进一步的改造方案。

项目实施方案

根据储罐的结构、位置,储罐里所装物料的物理、化学特性,现场安装调试的便利,方案选择分体式超声波液位计作为物位测量仪表,并辅以模拟量采集模块、PLC、以及SCADA系统软件实现方案的最终目标。

方案实施示意图


(二)系统配置清单

序号

产品名称

产品型号

数量

备注

1

防爆超声波液位计传感器

XJLT-35-10A

27个

量程10米

2

防爆超声波液位计采集仪

XJ-F

27台

24VDC电源;4-20MA及485信号输出;四路继电器

3

超声波液位计专用电缆

BV-5mm4

475米

四芯、屏蔽

4

声光报警器

ss-103

27个

24VDC电源,声光报警

5

两芯屏蔽电缆

BV-5mm2

2200米

两芯、屏蔽

6

镀锌管

Φ20

475米


7

镀锌管

Φ50

150米


8

低压精断器

RT14

33个


9

开关电源

24V、5A

2个


10

防爆机柜

800mm×600mm×

200mm

6个


11

8路模拟量采集模块,8*16bit

EM231

4个

西门子

12

PLC

CPU224

1个

西门子

13

专用通讯网卡

5611

1个


14

系统软件

SCADA

1套


15

上位监控主机

扬天M7150

1台


16

19寸液晶显示屏

三星

1台


17

喇叭口导波管

定制

27个

最高液位离罐顶小于40CM,需要使用导波管


(三)主要产品选型

1、超声波液位计传感器

项目

具体规格

实物图片

名称

10m量程防爆型换能器 A型


型号

XJLT-35-10A

量程

0.35~10m

盲区

0.35m(最小可以做到0.25m,需要定制)

频率

35KHz±1.5KHz

工作电压

峰值电压<1000VPP

工作温度

-20~+80℃

压力

≤3公斤或者0.3MPa

角度

(波束宽度)半功率角@-3dB:13.5°, 锐度角:32°

耐腐蚀性

弱酸弱碱环境下可以使用

安装尺寸

底部螺纹:M48×2

导纳曲线图

产品结构图



2、防爆型超声波液位计数据采集仪

(1)主要特点

先进回波跟踪算法

采用先进的回波数字滤波跟踪算法,能在嘈杂的电、声噪声中有效捕捉真实回波。

多种补偿模式

内置温度补偿,分体可用外接温度传感器的方式。有声速校正模式,可以更好的适应不同的工作现场,实现更精确的测量。

点阵式液晶,全中文菜单

全中文菜单,使调试和应用变得更为容易。点阵液晶,可以显示多种图形。产品调试的时候,可以更直观、明了。

灵活的测量模式

物位和距离两种测量模式,并可以灵活设置参考位置,让显示值更为直观。

可编程继电器输出

继电器可编程,每个继电器可以设置成高位、低位报警或者关闭,可以单独设置报警值、回差值。

(2)主要技术指标

项目

具体规格

实物图片

测量精度

0.5%


分辨率

3mm或0.1%(取大者)

显示

中文背光液晶:物位测量值、距离测量值、变送值、环境温度值、回波状态、报警显示、算法选择等。

模拟输出

4~20mA/750Ω负载

继电器输出

2组AC 250V/ 8A或DC 30V/ 5A   状态可编程

供电

220V AC+15%   50Hz;24VDC 120mA   可选

环境温度

显示仪表-20~+60℃,探头-20~+80℃

通信

485通信,232通信,MODBUS协议(可选)

防护等级

IP66   防爆


3、声光报警器

项目

具体规格

实物图片

型号

SS-103


电源

24VDC

尺寸

122.2*72.8*43(mm)

输出

声光报警

环境温度

-20~+60℃


4、可编程控制器(PLC)

(1)主要特点

SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。



S7-200系列出色表现在以下几个方面:




* 极高的可靠性




* 极丰富的指令集




* 易于掌握




* 便捷的操作




* 丰富的内置集成功能




* 实时特性




* 强劲的通讯能力




* 丰富的扩展模块

(2)主要技术指标

项目

具体规格

实物图片

品牌

SIEMENS/西门子

型号

S7-200(CPU224)

工作电压

24VDC

输出频率

100(kHz)

高速计算器

6个

模拟电位器

2个

脉冲输出

2路高频率脉冲输出(最大20KHz)


5、8路模拟量采集模块  

项目

具体规格

实物图片

品牌

SIEMENS/西门子

型号

EM231

工作电压

24VDC

输出频率

50(kHz)

尺寸(W×H×D)

71.2×80×62mm

重量

183g

功耗

2W

点数

8路模拟量输入


6、系统软件

(1)SCADA监视系统可实现的功能

数据的实时监测与处理功能。把各检测参数在相应画面和报表中显示出来,并根据需要对数据进行诸如最大值、最小值、平均值、累加值、定时值等的计算处理,并分类进行存储,接受各种形式的查询。

图形处理功能。能根据数据库绘制实时曲线图和历史趋势曲线图。

自动报表生成功能。能根据需要按不同的时间周期如日、周、月、年等自动生成各种报表。

历史档案数据存储功能。能通过打印报表、磁盘备份和读写光盘等多种方式存储历史数据、历史曲线等。

自动超限报警功能。系统能根据预先设置的报警限值,在实测值超限时发出报警信息,以便及时采取措施。

输出打印功能。

(2)SCADA监视系统界面(供参考)


(3)SCADA监视系统报表(供参考,可根据用户需要开发)






















   (四)项目安装、调试

    1、超声波液位计传感器的安装

    超声波液位计传感器安装在罐的顶部,首先根据传感器的大小,选择合适的开孔器在罐顶开孔,开孔时要注意两个关键点:一是孔的位置(涉及的仪表的正常工作及安装),二是防止火花的产生。孔的位置不能离罐壁太近,最好离罐壁的距离为1/3直径,如果液位会进入盲区,还要考虑在孔上面加装导管,把传感器的安装位置抬高。考虑到27个罐体都是平顶罐,罐里物料可能会进入盲区,建议加装喇叭口导波管。

    孔开好后,在探头上垫上O型密封圈,将探头垂直放入孔中,再从罐的内侧用螺母拧紧。具体见以下示意图:

◆   传感器的安装应垂直于被测面:


             


要提高传感器安装位置,防止最高液面进入盲区:



         






传感器安装结构图

2、超声波液位计采集仪、声光报警器的安装

超声波液位计采集仪安装在机柜里,每一台配一个低压熔断器,声光报警器装在机柜外面,每个罐配一个报警器,高低位通过同一报警器报警。

220VAC电源通过开关电源转换后,变成24VDC电源向所有的超声波液位计采集仪及声光报警器供电。具体安装方式如下:


3、PLC、SCADA系统的安装

    27台超声波液位计的输出信号通过电缆分别接到模拟量采集模块(共4块,每块8路接口),模拟量采集模块把信号采集后输出到PLC,PLC将信号转换为485通信信号,并按一定的顺序输送到电脑,电脑通过软件接收数据,并进行相应的数据处理。


项目报价


编号

物资名称

型号规格

数量

单价

金额

备注

1

防爆超声波液位计传感器

XJLT-10A

27个

1200

32400

防腐加300/个

2

防爆超声波液位计采集仪

XJ-F

27台

2600

70200


3

超声波液位计专用电缆

BV-5mm4

475米

12

5700.


4

声光报警器

ss-103

27个

35

945


5

两芯屏蔽电缆

BV-5mm2

2200米

8

17600


6

镀锌管

Φ20

475米

20

3325


7

镀锌管

Φ50

150米

38

5700


8

低压精断器

RT14

33个

20

660


9

开关电源

24V、5A

2个

80

160


10


防爆机柜


800mm×600mm×

200mm

6个

3000

18000


11

8路模拟量采集模块,8*16bit

EM231

4个

2800

11200


12

PLC

CPU224

1个

6000

6000


13

专用通讯网卡

5611

1个

6000

6000


14

系统软件

SCADA

1套

18000

18000


15

上位监控主机

扬天M7150

1台

5850

5850


16

19寸液晶显示屏

三星 

1台

1200

1200


17

喇叭口导波管

定制

27个

300

8100

选择用

17

设计、安装、调试、培训及技术服务

45天

300

13500


18

税费


6%

14332


19

总价


238872


20

项目工期:合同签订并收到预付款之日起30日


21

项目地点:顺德巴德富实业有限公司


22

付款方式:预付50%,项目完工40%,质保金10%(质保期一年)



公司名称:广州市迅嘉电子科技有限公司

公司地址:广州市天河区东莞庄路124-7铺

联 系 人:上官先生

联系电话:020-66638702   66638703   13924135458

传真号码:020-66638701

QQ号码:104653785  

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