【摘要】：将激光测距传感器检测到的水位的高低信号经信号放大器放大再经过双绞屏蔽线传输至PLC的A/D转换模块,将其转换为数字信号,反映到PLC内的CPU进行相应的处理，根据用户所设定的参数作出显示及报警。

　　【关键词】：液位 实时监控 系统设计

　　一 前言

　　湖南柿竹园有色金属有限责任公司是湖南省国资委的监管企业，湖南有色金属控股集团的核心企业，湖南省有色金属股份有限公司控股子公司。是一个集采矿、选矿、冶炼为一体的国有大型矿山企业，同时，也是国家新确定的五大矿产资源综合利用基地之一。

　　公司地处郴州市苏仙区境内，距市区20公里。公司拥有土地权面积15平方公里，采矿权面积35平方公里。区域内矿产资源丰富, 矿物品种达143种之多，矿石资源量达3.6亿吨，金属储量161.69万吨。其中钨74.7万吨，占世界已探明储量的20.7%，占全国已探明储量的49%;铋30.5万吨，占世界已探明储量的42%，全国已探明储量的63%;锡48.6万吨;钼13.2万吨;还有伴生萤石矿物储量4589万吨。已探明的矿产资源价值达2000多亿元，是世界闻名的多金属矿床地，被中外地质专家誉为“世界有色金属博物馆”。

　　公司十分重视发挥技术先导作用，通过国家“七.五”、“八.五”、“九.五”连续十五年的技术攻关，取得采矿、选矿和冶炼大量科研技术成果，极大的提升了选矿回收率和资源综合利用率。与此同时，在新产品开发和研究也取得了不断的进步，产品由单一化向多元化发展，由初级产品向精深加工方向发展。通过不断的产品开发和产品升级，目前公司产品结构有了进一步深化，其主导产品有黑钨精矿、白钨精矿、钼精矿、铋精矿、铅精矿、锌精矿、铜精矿、锡精矿、萤石、铋锭、氧化钼、硫精矿、铁精矿等。公司已成为国内最大的钨精矿、铋精矿及铋锭的生产基地。

　　过去，该公司的液位系统液位的高低无法实时监控，要通过操作人员爬到溶液池的上方才能得知溶液池内的液位情况， 工作过程的状态没有反馈给控制系统，而是由操作人员监视生产过程的状态，决定控制方案。从而引起以下问题：

　　(1) 当溶液到达底位时，工作人员不能及时知道处理，造成电泵不能及时开泵，影响生产效率。

　　(2)当溶液到达高位时，工作人员若不知溶液池内情况继续加水。

　　(3)操作人员主要靠经验操作，误差偏大。

　　二 液位系统的设计

　　公司为了解决上述问题,现设计一种新的液位系统。

　　1 设计目标

　　本工程的设计目标主要是为了解决用户的需求，显示溶液池液位的高低，对溶液池进行监控，监视池内液位情况，对高低液位施行声光报警，使用户能够轻松、方便、快捷的操作，突破局限性，满足人性化，减轻操作人员的负担。

　　2 设计要求

　　① 显示水塔内液位高低，实时监控。

　　② 超出设定水位或低于设定水位，发出报警提醒工作人员关泵或开泵。

　　③ 当液料高于某水位自动关掉电泵且发出报警。

　　④ 可实现无人值守。即高于最高水位则自动停泵，低于最低水位则自动开泵。

　　3 设计方案示意图：

　　4 检测及监控原理

　　①检测原理：将激光测距传感器垂直放置在液位棒的顶端，在液位棒中央为一块活动的激光反射浮板(浮板为传感器配套用,增加其测量的精密度)，水位的高低带动浮板的起浮，检测浮板的距离,从而检测水位的高低,示意图如上。

　　②监控原理：将激光测距传感器的信号经信号放大器放大再经过双绞屏蔽线传输至PLC的A/D转换模块,将其转换为数字信号,反映到PLC内的CPU进行相应的处理，根据用户所设定的参数作出显示及报警。

　　5 系统配置

　　硬件设备配置：激光测距传感器—采用瑞士生产的DLS-A 0.2m～200m激光测距传感器，测量精度为1.5mm，外壳防护等级为IP65

　　PLC —采用LG公司生产的MASTER—K120系列16位PLC，其防雷等级高，输入输出全隔离。抗干扰能力强

　　触摸屏—采用EVIEV公司高清晰度的触摸屏，其集显示、操作、设定为一体，画面简单、直观、清晰

　　信号放大器

　　价格预算： 序 号 设备名称 设备型号 单位 数量 单价 总金额 1 激光测距传感器 DLS-A30 台 1 30000.00 30000.00 2 PLC MASTER—K120S 台 1 7800.00 7800.00 3 触摸屏 MT506SV4CN14寸 台 1 4500.00 4500.00 4 控制柜 台 1 2780.00 27800.00 5 信号放大盒 个 2 800.00 1600.00 6 调试及安装费 5000.00 5000.00 7 电缆 4500.00 4500.00 8 户外控制盒 1400.00 1400.00 合计人民币金额(大写):伍万柒仟伍佰捌拾圆整 6 本方案优点：

　　① 采用激光传感器检测，准确率高，无触点，使用寿命延长。 PLC防护等级高。 触摸屏介入，直观、大方、操作简单。 三 结语

　　新的液位系统投入生产三年以来，运行情况良好，没有发生任何故障，有效地减轻了操作人员的负担，极大提高了生产效率，产生了一定的经济效益，达到预期的目的。