液位變送器的液位自動控制系統硬件結構的研究
根據自動控制原理，一個控制系統由檢測機構、控制器、執行機構和控制對象組成。針對KYF一200浮選機液位自動控制的特點，對液位控制系統硬件結構進行了如下研究。
2．1 液位變送器的設計
以往的礦漿液位儀不能長期可靠運行，其主要原因是由于采用浮子一電位器、浮子～ 差動變壓器等組成傳感器，測量精度低，使用壽命短，長時間使用后，需要進行儀表的校對工作。我院通過綜合分析比較國內外各種形式礦漿液位變送器的特性及液位檢測的現狀 ]，發現采用激光液位計測量液位，誤差小，測量，同時由于是非接觸式測量，磨損極小，使用壽命長，一旦運行，穩定可靠，維護工作量很小，長期工作也不會產生位置漂移的現象，無需再進行儀表的校對。通過對液位變送器改進結構設計，應用*電子技術和微機技術，使儀表工作性能有了一個質的飛躍。
液位變送器結構原理圖如圖2所示。液位變送器利用浮球做液位檢出元件，上端連接反射盤。整個裝置由激光液位計、反射盤、浮球連桿、浮球、沖洗水裝置、支架、隔離桶組成。浮球的垂直運動通過機械連接帶動反射盤運動，激光液位計測量反射盤垂直高度，計算出礦漿液面高度。輸出4～20mA信號給控制器進行顯示和控制。激光液位計反應靈敏、精度高，測量范圍可達5m，具體量程根據工業現場實際情況自由設定。
該液位變送器結構上有兩個特殊的改進，保證了液位測量的準確：一是泡沫隔離桶的存在，泡沫隔離桶，又叫消泡桶，防止了因攪拌和充氣引起的礦漿液面波動對浮球的沖擊，減小了泡沫層對礦漿液面測量的影響，從而保證了液位測量的準確；二是沖洗水的存在，沖洗水可以實時將浮球沖洗干
凈，防止了礦漿在浮球表面黏結，從而保證了液位測量的準確。
2．2 控制器
對于控制器，以前進行浮選機液位配置時，采用的都是國內外通用的控制器，例如Honeywell的UDC系列控制器、國內虹潤的PID自整定控制器，這類控制器均固化了PID控制算法，在實際使用中不能因為控制對象的改變而進行相應調整，控制效果不是很理想。因此，在控制器和控制算法的研究上，由BGRIMM自主開發了基于液位的控制算法，并且在實踐中得到了驗證。控制器采用西門子PLC作為硬件核心，軟件采用由BGRIMM 自主設計的控制程序。來自液位變送器的輸入信號輸入緩沖電路處理后，經A／D轉換送到CPU，CPU根據已固化好的程序，不斷采樣輸入信號，進行線性化處理、數字濾波、計算和標度轉換，在觸摸屏上顯示液位值，并與預先設定的液位值進行比較，進行控制運算，經D／A轉換，輸出控制信號，經執行機構，帶動排礦閥門，調節排礦量使液位保持在設定值上。人機交互采用西門子觸摸屏，通過BGRIMM自主設計的觸摸屏程序，可以對控制器進行參數設定，同時監視控制狀態和控制曲線。
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