一、浮球液位開關控制原理

假設某污水處理廠設計日處理能力為 40 萬噸，上限 50 萬噸，使用 260 千瓦、容量 1.32—1.54 立方米/秒、揚程 1.32—11.0 米、電壓 6 千伏的進水泵 6 臺（其中一臺備用）。進水泵前的污水池設有 6 個浮球液位開關，分成兩組，信號送至可編程序邏輯控制器（PLC）。

 

開泵控制過程如下：

當液位低于浮球液位開關時，發出低液位報警信號。

當液位高于浮球液位開關時，開一臺進水泵。

當液位高于浮球液位開關時，開兩臺進水泵。

當液位高于浮球液位開關時，開三臺進水泵。

當液位高于浮球液位開關時，開四臺進水泵。

當液位高于浮球液位開關時，開五臺進水泵，并發出高液位報警信號。

 

關泵順序為：

當液位下降至浮球液位開關以下時，關一臺進水泵（開四臺）。

當液位下降至浮球液位開關以下時，關一臺進水泵（開三臺）。

當液位下降至浮球液位開關以下時，關一臺進水泵（開兩臺）。

當液位下降至浮球液位開關以下時，關一臺進水泵（開一臺）。

當液位下降至浮球液位開關以下時，進水泵全關，并發出低液位報警。

 

為避免一臺泵重復啟動，水泵依次循環投入工作，遵循先開先停、先停先開的原則。當一臺水泵因故障停止工作時，另一臺水泵自動投入運行。

 

二、實現的可能性

將浮球液位開關控制進水泵改為超聲波液位計后，除增加一塊超聲波液位計外，無需其他投資，且改動軟件不需任何費用，對計算機的監控也沒有任何影響。改造后，減少了浮球液位開關、繼電器、PLC 模塊及多條纜線的費用及 PLC 字節的占用，充分體現原設計思路，對已廢棄的自動控制部分進行充分利用。實現自動控制后，對泵的開停時間、臺次進行科學合理的安排，避免人為失誤，增加運行的安全性、可靠性和穩定性。

 

三、產品特點總結

1.該產品有什么好的功能？

液位控制：浮球液位開關能夠根據液位高度控制進水泵的啟停，確保液位始終處于設定范圍內。

多級控制能力：通過多個浮球液位開關的設置，實現多級液位控制，根據液位變化靈活調整泵的運行數量。

自動故障切換：當一臺水泵出現故障時，系統自動切換至備用泵，確保生產過程的連續性。

循環啟停功能：水泵按先開先停、先停先開的原則循環投入工作，避免單臺泵的過度使用，延長設備壽命。

多點控制：通過多浮球分層布置（如案例中的6級液位觸發機制），實現泵組階梯式啟停，避免單點誤操作。  

耐高溫高壓：磁簧開關經特殊處理可長期工作于200℃環境，金屬浮球支持1.6-30 MPa壓力工況。  

無源信號輸出：無需外部供電，直接通過干簧管開關狀態觸發PLC控制信號，簡化電路設計。  

材質多樣性：PP/PVDF塑膠適用于酸堿介質，不銹鋼浮球適配高溫油類及高壓容器。  

 

2.能解決什么問題？

液位控制不準：解決了傳統液位控制方式中液位波動大、控制精度低的問題，確保液位穩定。

水泵頻繁啟停：通過合理的控制邏輯，減少水泵的啟停次數，降低設備磨損和能耗。

設備故障風險：自動故障切換功能有效降低了因單臺泵故障導致的生產中斷風險，提高系統的可靠性。

復雜工況適配：耐腐蝕材質（如PVDF）與防爆設計可應對污水、油類及化工儲罐場景。  

信號干擾：磁力驅動原理避免泡沫、氣泡、振動等因素導致的誤動作。  

 

3.能帶來什么好處？

 提高運行穩定性：通過科學合理的泵開停安排，避免人為失誤，增加系統的運行穩定性和可靠性。故障泵自動切換機制與高低液位報警功能，防止溢流或干轉。  

 延長設備壽命：減少水泵的啟停次數和單臺泵的使用時間，降低設備磨損，延長設備使用壽命。銠涂層磁簧開關壽命達200萬次，遠超傳統機械開關。

 降低運營成本：減少設備投資和維護成本，同時降低能耗，為企業節省運營成本。

 提升自動化水平：實現自動控制，提高生產過程的自動化水平，減少人工干預，提升生產效率。

 

4.能應對怎樣的工況？

 復雜液體環境：浮球液位開關適用于多種液體環境，包括污水、清水、油品等，能滿足不同工業場景的需求。

 高溫環境：經過特殊處理的磁簧開關可在 200℃高溫下正常使用，適應高溫工況。

 高腐蝕環境：多種材質可供選擇，如非磁性金屬和塑膠，能夠應對高腐蝕性液體環境。

 頻繁液位變化：適用于液位變化頻繁的場景，能夠快速響應液位變化，實現控制。

 

 

上海凡宜科技電子有限公司成立于1999年5月，主營業務為各類物/液位開關、物/液位計的研制、生產和銷售。

自成立以來，我們每年投入一定比例的經費專注研發工作，為產品的改良、創新做出貢獻，因此取得過科技小巨人企業、專精特新企業等資質;并獲邀加入為中國國家標準化管理委員會、全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會委員（TC124/SC1 & TC124/SC2）。

近五年來，凡宜科技參與起草制定40多項國家標準及行業標準，其中多項國家標準已公告實施，加快國內相關產業的產業升級，提高產業生產效率，提升產品的質量和功能。

我們的產品涵蓋了各類傳送器、流量計、壓力溫度傳送器以及各種架橋破壞器等等，廣泛運用在各類工廠的各種環境中，滿足客戶全自動化的控制作業的條件。未來我們將加強知識產權創造、保護、運用和管理，為公司的穩步發展提供強有力的科技支撐。