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普罗名特计量泵​控制原理是什么?
2019-06-21 08:46:43
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苏州一体化加药系统

普罗名特计量泵控制原理


随着人们对生产工艺过程指标和自动化程度要求的普遍提高,作为化学药剂计量和添加环节的最终执行机构,计量泵的安全性和可控制性变得日益重要起来。石油化工等行业向来以生产过程的高度自动化而著称,也是集散式、分布式和智能式计算机控制系统应用最广泛的领域之一,因而要求与之相配套的执行器——计量泵亦要具备灵活多样的控制模式,可以方便地与计算机系统构成各种控制回路,实现更复杂更精确的过程控制。为顺应这一新的趋势,在保证其产品传统性能继续领先世界的同时,借助于嵌入式微处理器系统,将多种调节控制功能和数据通讯协议整合到计量泵中,真正实现了从冲程频率到冲程长度的双维调节,使其产品成为世界首创的智能精密计量泵。


计量泵每一次的流体泵出量决定了其计量容量。在一定的有效隔膜面积下,泵的输出流体的体积流量正比与冲程长度L和冲程频率F:V∝A*F*L


在计量介质和工作压力确定情况下,通过调节冲程长度L和冲程频率F即可实现对计量泵输出的双维调节。


尽管冲程长度和频率都可以作为调节变量,但在工程应用中一般将冲程长度视为粗调变量,冲程频率为细调变量:调节冲程长度至一定值,然后通过改变其频率实现精细调节,增加调节的灵活性。在相对简单的应用场合,亦可以手动设置冲程长度,仅将冲程频率作为调节变量,从而简化系统配置。


常规模拟/开关信号调节方式


过程控制应用中广泛采用0/4-20mA模拟电流信号作为传感器、控制器和执行机构间信号交换的标准,具有外控功能的计量泵亦主要采用这种方式,实现对冲程频率和冲程频率的外部调节。


位置式伺服机构是实现冲程长度调节的最普遍方法。一体化的伺服机构被设计成能够直接接受来自调节器或计算机的0/4-20mA控制信号,从而自动调节冲程长度在0-100%范围内变化。


相对而言实现冲程频率调节的方法比较多样,主要有变频电机控制和直接继电触点控制两种。经由0/4-20mA电流信号控制的变频调速器驱动计量泵电动机按所需速度运行,从而实现冲程频率的调节。对于电磁驱动和部分电机驱动的计量泵,亦可以利用外部触点信号来调节冲程频率。


基地式控制方式


在某些特殊场合,如ph值调节,计量泵作为执行器,在调节器的控制下添加酸或碱。为简化系统配置和提高可靠性,以微处理器为核心的嵌入式控制系统被直接集成到计量泵内,如此只需外接一支pH传感器,即可构成完整的调节系统。这种基地式智能计量泵概念也适用于控制其它工艺参数,如氧化还原电位(ORP)和余氯浓度调节等应用场合。


设定程序式控制


由于内部集成了微处理计算机,一些计量泵产品的调控性能和操作性能得到了充分提升,在跟随外部控制命令实现实时计量流量调节之外,还具有定量添加,时间序列触发程序式添加,事件序列触发程序式添加,时间-事件混合触发程序式添加和自动校正等多种工作模式,并可以提供以泵出流体总量,剩余冲程次数和待输送流体容量,设定冲程长度和其它相关的计量泵工作参数等有用信息。


时间序列触发程序式工作方式令计量泵完全依据实时时钟,按预先规划的任务清单,在指定时刻按设定的冲程次数或时间定量添加工作介质,时间可以以每小时,天,工作日,公休日,一周和二周为周期灵活设定;而事件序列触发程序式工作方式令计量泵完全依据实时触发事件,按预先规划的任务清单,在特定事件发生时(触点输入)按设定的冲程次数或时间定量添加工作介质。以上两种方式可以有机混合,完成更复杂的时间-事件混合触发工作模式。最多可设定81个事件。


一个简单的例子是冷却塔循环水消毒灭藻系统。消毒剂以特定浓度根据补充水流量比例添加;并按工艺要求,在比例添加过程当中,每周还应脉冲式大剂量添加一次消毒剂(如设定在周五12-13时),并要求此时暂停比例添加作用。整个编程十分简捷,令复杂多变的流体添加任务得以轻松而精确地实现。


现场总线ProFibus控制方式


在石油化工等大规模高自动化成度的应用场合,利用数字通讯协议进行自动化设备之间数据的高速传输进而组成网络式控制系统,容量大,可靠性高,已成为发展的主流。继二十世纪九十年代初被纳入德国DIN标准后,现场总线ProFibus于九十年代末又成为欧洲标准(EN50170),在世界范围内得到广泛采用,已成为现场总线技术中代表性协议之一。


现场总线ProFibus由三种形势组成。ProFibus-DP,ProFibus-PA和ProFibus-FMS。其中ProFibus-DP(Decentralized Periphery)定义为分散型外围设备现场总线,系专门为过程控制系统与分散的外围设备之间高速数据信息交换而设计的。其传输介质为双绞线或光纤联接的RS485传输制式,波特率9.6-12Mb/s,系统构成成本低,高速可靠。


现场总线ProFibus指令集精简凝练,编程非常方便。具有现场总线ProFibus通讯功能的计量泵,在具有所有手动调节功能的同时,可以方便地溶入高级的如集散式计算机控制系统中,使其各种功能得以更充分地发挥,已经成为现代精密计量泵的佼佼者。

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普罗名特计量泵知识讲解


计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要,流量可以在0-100%范围内无级调节,用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。 


计量泵是流体输送机械的一种,其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能,从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵,可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合。由于其自身的突出,计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。


计量泵的分类


⒈ 根据过流部分: ⑴柱塞、活塞式 ⑵机械隔膜式  ⑶  液压隔膜式


⒉ 根据驱动方式: ⑴电机驱动  ⑵电磁驱动


⒊ 根据工作方式:⑴往复式  ⑵回转式  ⑶齿轮式


4、根据泵特点:⑴特大机座  ⑵ 大机座  ⑶ 中机座  ⑷ 小机座  ⑸ 微机座。


其他的分类方式:电控型,气控型,保温型,加热型,高黏度型等原理特性


计量泵的结构


该泵的由电机、传动箱、缸体等三部份组成。传动箱部件是由涡轮蜗杆机构、行程调节机构和曲柄连杆机构组成;通过旋转调节手轮来实行高调节行程,从而改变移动轴的偏心距来达到改变柱塞(活塞)行程的目的。缸体部件是由泵头、吸入阀组、排出阀组、柱塞和填料密封件组成。


计量泵的原理


电机经联轴器带动蜗杆并通过蜗轮减速使主轴和偏心轮作回转运动,由偏心轮带动弓型连杆的滑动调节座内作往复运动。当柱塞向后死点移时,泵腔内逐渐形成真空,吸入阀打开,吸入液体;当柱塞向前死点移动时,此时吸入阀关闭,排出阀打开,液体在柱塞向进一步运动时排出。在泵的往复顺还工作形成连续有压力、定量的排放液体。


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