液位控制器的制作方法

笔者所在的车间进行选矿流程技改，使用80ZJ渣浆泵将泵池内的矿浆抽入旋流器，由于流程的原因，泵池内的液位不稳定，经常漫池跑粗影响指标。尽管80ZJ泵电机配有变频器，但人为调节非常不方便。笔者同车间的技术人员一起制作了一个液位控制器，先后同富士和ABB的变频器配合使用，效果很好。

一、控制原理

现在多数通用变频器功能强大，都能实现不同的条件运行不同的频率，在富士5000G11S／P11S系列变频器中称为多步频率运行，在ABB ACS510-01系列变频器中称为恒速运行。笔者制作的液位控制器就是要达到让泵根据不同的液位情况来选择不同的转速，以满足工艺流程的要求。

本控制器使用了两个位置探针（如图4），可将泵池分为三个液位区，当液位没有接触下液位探针时，变频器工作在最低频率区，当液位处在两探针中间时，变频器工作在中频率区，当液位同时触及两探针时，变频器工作在高频率区。

液位控制器主要由两部分组成，液位感知弱电部分和延时控制强电部分。液位感知部分的电路原理图如图1，核心部分是一片6反相器芯片CD4069，本电路只用到其中的两个反相器，通过探针和地电平之间介质的阻值改变反相器的输入偏置，从而输出不同的电位驱动相应的继电器。当介质是矿浆等液体时，反相器的输入端拉为低电平，经反相器输出高电平，经三极管S9013驱动继电器工作；当介质为空气时，输入端为高电平，输出端的低电平，继电器不动作。本控制器只用到了两个位置检测，其实根据需要还能做出多路的扩展。

本控制器上液位继电器K上，用的的是常开触点，下液位继电器K下，用的是常闭触点，继电器的型号为JZC-23FDC12V。

延时控制部分的电路原理图如图2。该部分使用了两个JS14P 220V的1-99秒可调时间继电器SJ1、SJ2，主要是为了防止变频器在两液位交界处形成振动。液位感知部分在检测到液位发生变化后，该状态要保持一段时间，这个时间量可人为根据现场情况设置。J1、J2使用小型的220V交流继电器。

二、安装调试

将液位感知部分做在一块实验电路板上，并装入一个空的时间继电器（型号JS14P）壳中，主要是用其8个脚位的公母座。8个脚的接线如图1中的J1—J8，J1、J2接220V交流电源，J3接泵池地线，J4接上液位探针，J5接下液位探针，J6接继电器输出公共线，J7接上液位继电器输出（内使用常开触点），J8接下液位继电器输出（内使用常闭触点）。按图2接好强电部分线路，并放置在配电箱合适的位置。

液位探针最好使用不锈钢制作，接线要牢固可靠，不锈钢管外面套有PVC管，和固定支架接触的地方还要用电缆皮加强绝缘，安装的地方要保持干燥，而且支架高出可能溢出的液面30cm~40cm高为好。

笔者就以富士5000G11S／P11S系列变频器为例，说明液位控制器如何与变频器连接和设置变频器。液位控制器与变频器的连接如图3。图3中K为两联的两个位置的转换开关，旋至左边两联都接通，此时为液位控制；旋至右边两联都断开，此时为手调控制。当为液位控制状态时，手调电位器不能调节变频器，当为手调控制状态时，液位控制不起作用。

J1—2、J2—2是图2中J1、J2的一对常闭触点。Xl、X2、CM是变频器的接线端子。进入变频器参数调整状态，调整参数E01为0，E02为1，E03为2，C05为26（下液位频率），C06为34（上液位频率），C07为30（中液位频率），详细说明可以参看相应变频器操作说明书，特别注意的是公共线CM，富士的变频器CM接的是变频器内的公共地线，而ABB的公共线则接的是变频器内的正24V电源，调整好后就可以用液位来自动控制泵的转速了。