計量泵的控制

【資料簡介】

計量泵每一次的流體泵出量決定了其計量容量。在一定的有效隔膜面積下，計量泵的輸出流體的體積流量正比與沖程長度L和沖程頻率F：V∝A*F*L 
    計量泵在計量介質和工作壓力確定情況下，通過調節(jié)沖程長度L和沖程頻率F即可實現(xiàn)對計量泵輸出的雙維調節(jié)。 
    盡管沖程長度和頻率都可以作為調節(jié)變量，但計量泵在工程應用中一般將沖程長度視為粗調變量，沖程頻率為細調變量：調節(jié)沖程長度至一定值，然后通過改變其頻率實現(xiàn)精細調節(jié)，增加調節(jié)的靈活性。在相對簡單的應用場合，亦可以手動設置沖程長度，僅將沖程頻率作為調節(jié)變量，從而簡化系統(tǒng)配置。 
    計量泵常規(guī)模擬/開關信號調節(jié)方式 
    過程控制應用中廣泛采用0/4-20mA模擬電流信號作為傳感器、控制器和執(zhí)行機構間信號交換的標準，具有外控功能的計量泵亦主要采用這種方式，實現(xiàn)對沖程頻率和沖程頻率的外部調節(jié)。 
    計量泵位置式伺服機構是實現(xiàn)沖程長度調節(jié)的zui普遍方法。一體化的伺服機構被設計成能夠直接接受來自調節(jié)器或計算機的0/4-20mA控制信號，從而自動調節(jié)沖程長度在0-100％范圍內變化。 
    相對而言實現(xiàn)沖程頻率調節(jié)的方法比較多樣，主要有變頻電機控制和直接繼電觸點控制兩種。經(jīng)由0/4-20mA電流信號控制的變頻調速器驅動計量泵電動機按所需速度運行，從而實現(xiàn)沖程頻率的調節(jié)。對于電磁驅動和部分電機驅動的計量泵，亦可以利用外部觸點信號來調節(jié)沖程頻率。
    計量泵基地式控制方式 
    在某些特殊場合，如ph值調節(jié)，計量泵作為執(zhí)行器，在調節(jié)器的控制下添加酸或堿。為簡化系統(tǒng)配置和提高可靠性，以微處理器為核心的嵌入式控制系統(tǒng)被直接集成到計量泵內，如此只需外接一支pH傳感器，即可構成完整的調節(jié)系統(tǒng)。這種基地式智能計量泵概念也適用于控制其它工藝參數(shù)，如氧化還原電位(ORP)和余氯濃度調節(jié)等應用場合。 
    計量泵設定程序式控制 
    由于內部集成了微處理計算機，一些計量泵產品的調控性能和操作性能得到了充分提升，在跟隨外部控制命令實現(xiàn)實時計量流量調節(jié)之外，還具有定量添加，時間序列觸發(fā)程序式添加，事件序列觸發(fā)程序式添加，時間－事件混合觸發(fā)程序式添加和自動校正等多種工作模式，并可以提供以泵出流體總量，剩余沖程次數(shù)和待輸送流體容量，設定沖程長度和其它相關的計量泵工作參數(shù)等有用信息。
    時間序列觸發(fā)程序式工作方式令計量泵*依據(jù)實時時鐘，按預先規(guī)劃的任務清單，計量泵在時刻按設定的沖程次數(shù)或時間定量添加工作介質，時間可以以每小時，天，工作日，公休日，一周和二周為周期靈活設定；而事件序列觸發(fā)程序式工作方式令計量泵*依據(jù)實時觸發(fā)事件，按預先規(guī)劃的任務清單，在特定事件發(fā)生時（觸點輸入）按設定的沖程次數(shù)或時間定量添加工作介質。 
    以上兩種方式可以有機混合，完成更復雜的時間－事件混合觸發(fā)工作模式。zui多可設定81個事件。 
    一個簡單的例子是冷卻塔循環(huán)水消毒滅藻系統(tǒng)。消毒劑以特定濃度根據(jù)補充水流量比例添加；并按工藝要求，在比例添加過程當中，計量泵每周還應脈沖式大劑量添加一次消毒劑（如設定在周五12-13時），并要求此時暫停比例添加作用。整個編程十分簡捷，令復雜多變的流體添加任務得以輕松而地實現(xiàn)。
    現(xiàn)場總線ProFibus控制方式 
    計量泵在石油化工等大規(guī)模高自動化成度的應用場合，利用數(shù)字通訊協(xié)議進行自動化設備之間數(shù)據(jù)的高速傳輸進而組成網(wǎng)絡式控制系統(tǒng)，容量大，可靠性高，已成為發(fā)展的主流。繼二十世紀九十年代初被納入德國DIN標準后，現(xiàn)場總線ProFibus于九十年代末又成為歐洲標準(EN50170)，在世界范圍內得到廣泛采用，已成為現(xiàn)場總線技術中代表性協(xié)議之一。 
    現(xiàn)場總線ProFibus由三種形勢組成。ProFibus－DP，ProFibus－PA和ProFibus－FMS。其中ProFibus－DP(DecentralizedPeriphery)定義為分散型外圍設備現(xiàn)場總線，計量泵系專門為過程控制系統(tǒng)與分散的外圍設備之間高速數(shù)據(jù)信息交換而設計的。其傳輸介質為雙絞線或光纖聯(lián)接的RS485傳輸制式，波特率9.6-12Mb/s，系統(tǒng)構成成本低，高速可靠。 
    現(xiàn)場總線ProFibus指令集精簡凝練，編程非常方便。具有現(xiàn)場總線ProFibus通訊功能的計量泵，在具有所有手動調節(jié)功能的同時，可以方便地溶入的如集散式計算機控制系統(tǒng)中，使其各種功能得以更充分地發(fā)揮，已經(jīng)成為現(xiàn)代精密計量泵的*。普羅名特公司計量泵家族中即有三大系列數(shù)十個型號的產品配置了現(xiàn)場總線功能。 
    計量泵的研發(fā)已經(jīng)超越了其傳統(tǒng)意義上單純追求容量和材質的范疇，轉而面向高精度，多功能和智能化的發(fā)展方向，這一趨勢已經(jīng)成為世界主要計量泵生商的共識。