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，通過調節沖程長度L和沖程頻率F即可實現對計量泵輸出的雙維調節。 
    盡管沖程長度和頻率都可以作為調節變量，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：調節沖程長度至一定值，然后通過改變其頻率實現精細調節，增加調節的靈活性。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變量，從而簡化系統配置。 
    計量泵常規模擬/開關信號調節方式 
    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，實現對沖程頻率和沖程頻率的外部調節。 
    計量泵位置式伺服機構是實現沖程長度調節的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器或計算機的0/4-20mA控制信號，從而自動調節沖程長度在0-100％范圍內變化。 
    相對而言實現沖程頻率調節的方法比較多樣，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，從而實現沖程頻率的調節。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，計量泵作為執行器，在調節器的控制下添加酸或堿。為簡化系統配置和提高可靠性，以微處理器為核心的嵌入式控制系統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系統。這種基地式智能計量泵概念也適用于控制其它工藝參數，如氧化還原電位(ORP)和余氯濃度調節等應用場合。 
    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實時計量流量調節之外，還具有定量添加，時間序列觸發程序式添加，事件序列觸發程序式添加，時間－事件混合觸發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等有用信息。
    時間序列觸發程序式工作方式令計量泵*依據實時時鐘，按預先規劃的任務清單，計量泵在時刻按設定的沖程次數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；而事件序列觸發程序式工作方式令計量泵*依據實時觸發事件，按預先規劃的任務清單，在特定事件發生時（觸點輸入）按設定的沖程次數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水消毒滅藻系統。消毒劑以特定濃度根據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。
    現場總線ProFibus控制方式 
    計量泵在石油化工等大規模高自動化成度的應用場合，利用數字通訊協議進行自動化設備之間數據的高速傳輸進而組成網絡式控制系統，容量大，可靠性高，已成為發展的主流。繼二十世紀九十年代初被納入德國DIN標準后，現場總線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，已成為現場總線技術中代表性協議之一。 
    現場總線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場總線，計量泵系專門為過程控制系統與分散的外圍設備之間高速數據信息交換而設計的。其傳輸介質為雙絞線或光纖聯接的RS485傳輸制式，波特率9.6-12Mb/s，系統構成成本低，高速可靠。 
    現場總線ProFibus指令集精簡凝練，編程非常方便。具有現場總線ProFibus通訊功能的計量泵，在具有所有手動調節功能的同時，可以方便地溶入的如集散式計算機控制系統中，使其各種功能得以更充分地發揮，已經成為現代精密計量泵的*。普羅名特公司計量泵家族中即有三大系列數十個型號的產品配置了現場總線功能。 
    計量泵的研發已經超越了其傳統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展方向，這一趨勢已經成為世界主要計量泵生商的共識。