安装位置控制方式（通用4篇）
安装位置控制方式 篇1
0前言
在石灰石/石膏湿法脱硫系统中, 吸收塔浆液密度是比较重要的数据, 它直接影响到系统的脱硫效率、脱硫剂的消耗、副产物的品质乃至脱硫系统的稳定运行。吸收塔内浆液的浓度一般控制在12-18%之间, 密度数值各家脱硫公司相差不大, 一般控制在1050-1150kg/m3之间。
1 吸收塔密度测量的主要方式
目前, 国内设计的脱硫系统使用过的吸收塔浆液密度测量方式主要有三种:
1.1 质量流量计
在烟气脱硫项目中应用最广的浆液密度测量仪器是质量流量计, 其工作原理是, 测量管在流体的作用下连续地以一定的共振频率进行振动, 振动频率随流体的密度变化而改变, 具有一定的规律性, 因此共振频率是流体密度的函数, 通过测量管的共振频率即可获得流体的密度。
质量流量计的优点是安装和维护非常方便, 测量精度高, 可达到±3㎏/m3;可同时测量流量和密度, 适应性较强。
缺点是直接与测量浆液接触, 流量计易磨损, 易腐蚀, 实际应用中必须采用合金材料, 价格相对较高;长期运行会产生系统误差, 需定期校准。此外, 由于内部有振动管, 测量时易堵塞。
为了延长质量流量计的使用寿命, 将浆液流速控制在1.5-2m/s之间。
1.2 差压变送器测密度
差压变送器测密度是通过液体压力计算公式△P=ρgh来间接计算浆液的密度。式中, △P为从2两点间的差压;g为重力加速度;ρ为浆液密度;h为低压侧压力取样位置1与高压侧压力取样位置2的距离。式中h为固定值, 因此根据这两点间的压力差即可推算出相应的浆液密度。
差压变送器一般选型为双法兰隔膜式 (带毛细管) 。差压法测量浆液密度的优点是简单易行, 耐磨耐腐蚀, 适用于各种类型的吸收塔, 价格较低。但是, 它也有一些明显的不足: (1) 代表性差, 所测密度只是吸收塔中有限范围内 (压力测量点1与2之间) 的浆液密度, 不能代表石膏排放泵出口处浆液的密度, 因此需对所测密度进行修正。 (2) 测量位置条件差。如果压力测量点距吸收塔搅拌器较近, 则会受到搅拌器的干扰, 导致压力测量值波动大, 失去测量的意义;如果距搅拌器较远, 仪器测量孔易被结晶物堵塞, 即便采用伸入式法兰, 也难以保证长时间运行。 (3) 测量误差大。两压力测量点如果距离太近, 则压差很小, 难以准确测量, 且易受干扰;如果距离太远, 则两点间的密度相差较大, 不具备代表性。此外, 温度对密度的影响也很大, 虽然有的测量系统中加入了温度修正, 但效果并不理想。
1.3 γ射线放射吸收测量法
放射性密度计的测量原理是射线穿过物质时会发生衰减, 衰减的程度取决于测量通道的管径和物质的密度, 当测量通道恒定时, 衰减量是物质密度的函数。放射性密度计的仪器组件不接触被检测对象, 对容器内的物料密度等参数进行测量, 特别适用于高温、高压、高腐蚀性、有毒、易燃以及强电磁干扰等恶劣环境的密度测量, 价格也比较便宜。用于脱硫系统时, 由于放射性密度计安装于浆液管之外, 与浆液不直接接触, 安装方便, 维护量小, 不会造成浆液的压力损失。但是, 放射性密度计也存在一些缺点, 如测量信号与浓度不呈线性, 管道内壁结垢及磨损将引起测量误差等。此外, 实际应用中, 因放射性仪器审批程序繁琐, 并要对放射源进行严格管理与检查, 故这类密度计只在早期的脱硫项目中有所应用。
2 密度计安装位置
目前, 国内大部分脱硫装置的所采用质量密度计和压力变送器等大多为进口设备, 根据其安装位置主要有以下几种:
(1) 放置在石膏排出泵出口管道, 如图1所示。
安装在石膏排出泵出口管道支管上的密度测量装置为质量密度计, 这种布置方案工程案例较多, 此种情况下石膏排出泵设2台, 1运1备。石膏排出泵始终连续运行, 不需要脱水时石膏浆液通过闭路循环返回吸收塔。
该种布置方式的优点是测量数据准确、稳定、管道不易堵塞, 其不足是通过质量密度计支管的管道流速不易控制, 流速过高易质量流量计磨损严重, 流量过低会造成堵塞。
(2) 放置在密度计给料泵出口管道上, 如图2所示。
布置在单独设置的密度计给料泵出口管道上的密度测量装置也为质量密度计, 与布置在石膏排出泵出口管道不同, 单独设置的密度计给料泵在设计选型时已充分考虑了浆液在管道内的流速。密度计给料泵同样布置2台, 1用1备, 从吸收塔底部引出的浆液经过密度计后从吸收塔上部返回塔内浆液池。
这种布置方式相对独立, 不收石膏脱水系统的制约, 流经密度计的介质相对稳定, 避免了磨损严重或易堵塞等问题的发生。同时该测量方式与布置方式1类似, 测量结果准确稳定。其缺点是增加了密度计给料泵, 增加的投资成本, 运行维护费用也相应增加。
(3) 密度计放置在循环泵出口管道上, 如图3所示。
从任两路循环泵 (运行时间最长的两台浆液循环泵, 1路使用1路备用) 出口管道引出少许浆液通过密度测量装置, 该方式由上述两种布置衍生出来的, 同样采用质量密度计。密度计及相关阀门组一般安装在吸收塔平台上方, 便于操作。
这种布置方式可以使石膏排出泵间断运行而不影响密度测量, 还可以控制引出的浆液量保证管内介质流速减少密度计的磨损。该种测量方式简单、不需新增动力设备、降低了投资和运行维护费用。其不足是减少了循环浆液量, 但对整体脱硫效率影响不大。
(4) 密度计安装在吸收塔侧壁上, 如图4所示。
安装在吸收塔侧壁的密度测量装置多为差压式, 在吸收塔底部浆液池不同高度的位置分别开孔, 将差压变送器直接安装在吸收塔管口上。开孔高度与吸收塔液位高度和搅拌型式有关, 通常情况下, 两层开孔高度一般取1m和2m, 且每个高度取2组数值进行比较计算出塔内浆液密度。
这种测量方式布置简单, 维护方便, 无动力设备, 总体投资较低, 可广泛应用于中小型机组的脱硫装置的吸收塔密度测量和石灰石 (石灰) 密度测量。其缺点为测量数值受取样位置限制, 测量结果容易受到搅拌器的干扰等。
3 结论
根据上述分析, 无论采用哪种密度测量方式以及在各种不同的位置都可以测量出吸收塔的浆液密度。一般情况下, 在吸收塔上采用差压式进行密度测量为首选方式。若采用质量密度计, 可首选安装于循环泵出口管道上, 其次为单独设置密度计给料泵, 或者选用布置在石膏排出泵出口管道上。工程实施时, 应当根据项目的现场布置等情况进行选择, 充分考虑现场场地条件限制、业主要求, 并综合考虑投资和运行维护费用等方面。
当采用质量密度计时, 可在密度前后管道设置节流孔板并留有足够的直段, 控制好通过质量密度计的介质流速, 尽量减少磨损。在吸收塔上布置差压式密度计时应选取合理的方位和高度, 保证所取浆液具有一定的代表性。无论采用哪种密度测量方式, 均应设置密度计自动冲洗装置。
参考文献
[1]周志祥, 等, 编著.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[S].中国电力出版社, 2006.
[2]郭东明, 等, 编著.脱硫工程技术与设备[S].北京化学工业出版社, 2007.
安装位置控制方式 篇2
电流互感器为采集一次电流值的设备元件，其采集的电流供给保护、计量等使用。因此电流互感器的安装位置、安装方式对保护装置的保护范围及故障后的保护动作情况会产生直接的影响。早期的变电站中电流互感器，有装在断路器的母线侧的，也有装在断路器的线路侧的。有的电流互感器一次测 P1（L1）指向母线端，有的电流互感器一次测 P1（L1）指向线路端。那么，电流互感器装在断路器的哪一侧更好？电流互感器一次测 P1（L1）指向哪端会更好呢？本文通过分析和列举实例，说明了电流互感器装在断路器的哪一侧会对系统产生最小的影响及独立式电流互感器一次测P1（L1）指向哪一端会更好。
安装位置控制方式 篇3
关键词：高速脉冲输出,高速计数器,位置控制
0 引言
随着工业自动化水平的提高, 机械加工行业中的很多设备都需要进行位置控制, 例如自动生产线上的传送带、抓取机械手和电机轴等。目前的西门子PLC都内置有高速脉冲输出和高速计数器等功能, 通过这些功能可实现精确位置控制, 具有控制简单、开发周期短、系统运行可靠、便于调试等优点, 因此其在实际工程中获得了广泛的应用。
1 基于PLC高速脉冲输出的位置控制系统
该系统由PLC、驱动器、驱动电机和抓取机械手等组成, 是一个闭环系统, 如图1所示。其工作原理是PLC输出高速脉冲信号给驱动器, 通过驱动电机等传动机构带动机械手移动, 同时驱动电机自带的编码器反馈位置脉冲数给驱动器, 驱动器对两种脉冲进行比较并确定偏差, 按一定控制规律运算后得到的校正信号作为伺服驱动器中速度控制器的给定, 再经电流调节与功率放大, 使抓取机械手朝消除偏差的方向运动, 从而实现机械手的精确定位。该系统中的驱动电机通常是步进电机或永磁同步交流伺服电机, 须配合专用的驱动器才能够正常工作。
高性能伺服驱动系统多数采用永磁同步交流伺服电机, 其伺服驱动器有多种控制运行方式, 在位置控制模式下, 采用编码器进行位置反馈, 构成闭环系统, 性能较好。其位置控制精度主要取决于编码器的线数、伺服驱动器电子齿轮的分—倍频值和传动装置。若编码器的线数为2 500, 反馈脉冲的电子齿轮分—倍频为4, 则倍频后反馈给系统的脉冲数为10 000 pulse/转, 如果将指令脉冲的电子齿轮分—倍频值设为1, 那么PLC每输出10 000个脉冲, 伺服电机将旋转一周。步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的一种特殊执行电动机, 它的运动形式是步进式的, 每输入一个电脉冲信号, 电机就转动一个角度。PLC输出的脉冲信号送给步进驱动器, 进行环形分配和功率放大, 使步进电机绕组按一定的顺序通电。步进系统的位置控制精度主要和步距角、驱动器的细分步功能和传动系统有关[1]。其位置控制一般为开环控制方式, 可根据步进电机需要转过的角度来确定输入脉冲数, 该方法简单, 但容易出现失步、振荡、过冲等现象, 不适于在高精度定位场合应用。
SIEMENS公司S7-200 PLC可提供两个内置高速脉冲发生器, 可以通过PLC的Q0.0或Q0.1输出端产生高速脉冲, 用来驱动诸如伺服 (步进) 电动机一类负载, 实现速度和位置控制[2]。高速脉冲的输出有两种方式, 即脉冲串输出 (PTO) 和脉宽调制输出 (PWM) 。一般选用PTO方式, 可将Q0.0设定为PTO功能, 输出一串占空比为50%的脉冲, 通过控制脉冲周期和数量来控制电机的转速和转角, 从而对机械手进行位置控制。使用STEP7-Micro/WIN位置控制向导, 可以帮助用户在很短的时间内全部完成PTO组态。在使用位置控制向导之前, 首先要清楚驱动电机的运动包络, PTO支持相对位置和单一速度的连续转动两种模式。运动包络组态完成后, 向导会生成子程序, 主要包括子程序PTO0_CTRL、PTO0_RUN等。PTO0_CTRL子程序用于启用和初始化伺服电机的PTO输出, PTO0_RUN子程序用来命令PLC执行存储在组态/包络表中的指定包络运动操作。调用位控向导生成的子程序, 把每一个运动包络的完成信号当作下一个运动包络的启动信号, 进行程序编写, 即可实现机械手的准确定位控制。
2 基于PLC高速计数器的位置控制系统
该系统由PLC、三相交流异步电机、编码器、变频器及机械手组成, 是一个开环系统, 如图2所示。编码器与电机同轴安装, 变频器的外部端子受PLC控制。其工作原理是PLC启动变频器后, 按照变频器设置好的参数控制电机以一定转速运行, 驱动机械手移动。旋转编码器将机械手位移转化为脉冲数, PLC内置的高速计数器对编码器发出的脉冲进行计数, 机械手到达指定位置后, PLC停止变频器, 高速计数器清零。
旋转编码器由码盘和光电检测装置组成[3]。码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形狭缝, 电动机旋转时, 光栅盘与电动机同速旋转, 经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号, 通过计算输出脉冲的个数就能得到电机的旋转角度, 从而得到机械手的位移。计数前需确定脉冲当量, 受各种安装、测量误差的影响, 脉冲当量的误差所引起的累积误差会随着机械手运动距离的增大而迅速增加, 甚至达到不可容忍的地步。因而除了要仔细调整尽量减少安装偏差外, 还需现场测试脉冲当量值。通过脉冲当量值, 可得到机械手移动到指定位置时编码器发出的脉冲总数。
编码器发出的脉冲频率比PLC的扫描频率高, 为了避免输入脉冲信号的丢失, 需使用PLC内置高速计数器来实现。在S7-200-224 系列PLC中, 高速计数器有6 个, 其地址编号为HSC0~HSC5。高速计数器的计数频率与PLC的扫描周期无关, 有12种不同的工作模式。每个高速计数器都划分有不同的输入点, 每个输入点有专用的功能。如HSC0占用I0.0、I0.1和I0.2三个输入点, 若其工作模式为9, 则I0.0为A相脉冲输入, I0.1为B相脉冲输入, 无复位启动功能。还需设置其控制字节, 每个高速计数器都安排有一个特殊寄存器SMB作为控制字, 在控制字节中可设置启动输入信号和复位输入信号的有效电平、正交计数器的计数倍率、计数方向采用内部控制的有效电平、是否允许改变计数方向等功能。如HSC0的控制字节为SMB37。每个高速计数器都要经过值寄存器、当前值寄存器和设定值寄存器。为了向高速计数器装入新的当前值和设定值, 必须先将当前值和设定值以双字的数据类型装入特殊寄存器中, 然后执行HSC指令, 才能将新的值传送给高速计数器。高速计数器有两条指令, 定义高速计数器指令HDEF和执行高速计数指令HSC。将高速计数器的工作模式、编号、计数倍频设置好后, 通过STEP7-Micro/WIN编程软件进行引导式编程, 生成符号地址为“HSC-INIT”的子程序, 在主程序块中使用SM0.1调用此子程序, 即可实现对机械手的位置控制。
3结语
本文介绍的基于西门子PLC的两种位置控制方式编程简单、易于调试, 在现代工厂自动化中得到了广泛应用。基于PLC高速输出的步进定位系统特别适用于小功率开环定位系统;伺服定位系统成本较高, 适用于功率稍大和要求高响应速度的系统。在实践中, 应灵活使用这些方法, 提高位置控制系统的精度。
参考文献
[1]周彬.基于S7-200 PLC的位置控制系统构建[J].产业与科技论坛, 2014 (9) :59-61.
[2]西门子 (中国) 有限公司.西门子变频器手册[Z], 2003.
安装位置控制方式 篇4
监控摄像头的安装位置，可因角度不同，而分为：平角度、俯角度、仰角度。
平角度安装：监控摄像头安装高度接近常人面部高度，充分展现面部特征细节，是建筑出入口监控摄像头安装时的首选角度，室内安装时，可调整安装距离、位置、高度以实现平角度。随着三轴、双轴可调半球监控摄像头的出现，多数监控摄像头可以采用贴墙安装方式以接近平角度安装的实现。其缺点是隐蔽性不强，容易破坏现场环境景观，容易受光环境的影响。俯角度安装：这种安装方式监控摄像头常常采用吸顶或吊装方式。其优点是安装方便，隐蔽，可以避免部分光线直接反射的影响。采用这种方式应注意监控摄像头与面部的夹角不宜过大，否则头顶画面较大，面部特征较少。缺点是降低识别率。
仰角度安装：较为特殊，多出现在一些下沉广场出入口，地下室出入口，停车场出入口等。这种方式是因现场需要而选择的特殊方式。此种方式必须考虑各种光源的影响。避免光线干扰。对监控摄像头的防护也应考虑详细。监控摄像头选择宜用对光处理较为成熟的产品。上述安装方式，在实践中最佳的方式为平角度安装，它可以更多地展现面部细节，建议最大俯视角度不超过15度。当现场环境限制时，为求得最佳效果可适当选择安装距离以调整物距实现角度的理想。