CN103105880A - 一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置 - Google Patents

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李慧杰
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Abstract

本发明公开一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，包括信号采集单元、信号处理单元和显示模块，其中信号采集单元包括设置在热水罐内的水温传感器和水位传感器，信号处理单元包括TWN99和控制系统PLC，显示模块包括显示装置和输入装置，控制系统PLC与TWN99信号处理单元连接，水温传感器和水位传感器均通过TWN99信号处理单元与控制系统PLC连接，显示装置和输入装置均连接到TWN99上，所述加热采用高压蒸汽加热，高压加汽阀通过控制系统PLC驱动，低压加水阀与控制系统PLC连接，高压蒸汽和低压水均通过管道连接到热水罐上。

Description

一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置
技术领域
本发明属于控制系统，具体地说涉及一种用于高压蒸汽温度及水位控制装置，以TWN99和PLC为主控制器，采用半导体电阻式温度传感器为输出信号采样，通过软件完成对水位，水温调节控制。同时用HXWP控制显示仪作为水温显示及系统备份。
背景技术
    当前市场上的温度水位控制器基本上是电加热的，而对蒸汽加热采用类似电加热的双金属片温控，控温精度低、可靠性差、功能单一。随着微电子技术的发展，PLC功能日益增强，价格低廉，在各方面得到广泛应用。在高压蒸汽热水控制器中应用PLC+TWN99，具有设计简单、可靠性高、功能易扩展等优点。当前实现对水位温度的控制，并满足不同用户的个性需求。因此一个较完善的控制器应具有以下功能： 水温的测量与显示； 水量的测量与显示； 用户设定功能(如水温设定，水位设定等)； 对蒸汽先导阀的控制等功能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足提供一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置。     
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，包括信号采集单元、信号处理单元和显示模块，其中信号采集单元包括设置在热水罐内的水温传感器和水位传感器，信号处理单元包括TWN99和控制系统PLC，显示模块包括显示装置和输入装置，控制系统PLC与TWN99信号处理单元连接，水温传感器和水位传感器均通过TWN99信号处理单元与控制系统PLC连接，显示装置和输入装置均连接到TWN99上，所述加热采用高压蒸汽加热，高压加汽阀通过控制系统PLC驱动，低压加水阀与控制系统PLC连接，高压蒸汽和低压水均通过管道连接到热水罐上。
上述高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，在高压蒸管道上还设置有补充加气阀，补充加气阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加气阀加高压蒸汽。
上述高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，在低压加水管道上还设置有补充加水阀，补充加水阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加水阀加水。
上述高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，所述温度传感器采用半导体电阻式温度传感器。
采用上述技术方案，本发明有以下优点：本设计使用TWN-99加PLC作为核心进行控制。PLC具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，经检测，温度设定范围40℃-90℃，温度控制静态误差≦1℃，完全符合了工艺要求经过3年的运行，安全，稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
图2是本发明的流程图。
图3是本发明的使用状态示意图
具体实施方式
如图1和图2所示的一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，包括信号采集单元、信号处理单元和显示模块，其中信号采集单元包括设置在热水罐内的水温传感器和水位传感器，信号处理单元包括TWN99和控制系统PLC，显示模块包括显示装置和输入装置，控制系统PLC与TWN99信号处理单元连接，水温传感器和水位传感器均通过TWN99信号处理单元与控制系统PLC连接，显示装置和输入装置均连接到TWN99上，所述加热采用高压蒸汽加热，高压加汽阀通过控制系统PLC驱动，低压加水阀与控制系统PLC连接，高压蒸汽和低压水均通过管道连接到热水罐上。在高压蒸管道上还设置有补充加气阀，补充加气阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加气阀加高压蒸汽，在低压加水管道上还设置有补充加水阀，补充加水阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加水阀加水。
如图1和图3所示，本装置主要分为3个部分：信号采集、信号处理、显示模块。整体框图如下：首先进行信号采样，通过TWN99 信号处理，初步比较。检测最低水位，最低温度是否为下线，若水位为下线，则不加热，先加水，当水位超出下限，加热开始。当到了设定值时，由于采用的是高压蒸汽加热，水位波动很大，这就要求PLC对输入信号进行加工处理，滤波，延时，防止输出震荡，损坏高压加汽阀门。温度控制也如此。
为缩短控制周期，防止因恶略天气造成环境温度剧烈变化，提高控制精度，直接采用热水混合器供热水，当还打不到系统设定的下限值时，自动的开启补充加汽阀或补充加水阀。
框图中的电接点压力表，主要是防止蒸汽意外供应中断，告知系统暂停。保持原样，尽可能的减少因意外影响生产，剩余的热水保持供应。
由于是蒸汽加热，周围环境潮气大，温度相对高，容易造成元件老化加速。为了保持可靠性，还附加一套控制显示系统（框图未画出），与此系统隔离，当系统发生较大故障时，除了手动外，还可照样显示。也可经过专业人员的简单连接，使系统暂时维持正常，为消除故障又不影响下到工艺，赢得了时间。
本系统以PLC为整个控制系统的核心。软件设计部分重点分为两个部分：加水装置模块和加热装置模块。

Claims (4)

1.一种高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，其特征在于：包括信号采集单元、信号处理单元和显示模块，其中信号采集单元包括设置在热水罐内的水温传感器和水位传感器，信号处理单元包括TWN99和控制系统PLC，显示模块包括显示装置和输入装置，控制系统PLC与TWN99信号处理单元连接，水温传感器和水位传感器均通过TWN99信号处理单元与控制系统PLC连接，显示装置和输入装置均连接到TWN99上，所述加热采用高压蒸汽加热，高压加汽阀通过控制系统PLC驱动，低压加水阀与控制系统PLC连接，高压蒸汽和低压水均通过管道连接到热水罐上。
2.根据权利要求1所述的高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，其特征在于：在高压蒸管道上还设置有补充加气阀，补充加气阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加气阀加高压蒸汽。
3.根据权利要求1或2所述的高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，其特征在于：在低压加水管道上还设置有补充加水阀，补充加水阀与控制系统PLC连接，控制系统PLC控制补充加水阀加水。
4.根据权利要求3所述的高压蒸汽热水罐水位-温度控制装置，其特征在于：所述温度传感器采用半导体电阻式温度传感器。
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