Kontekst projektu

Zakład produkcji chemicznej wykorzystuje wiele pionowych zbiorników magazynowych służących do przechowywania płynnych surowców i produktów pośrednich. Podczas codziennej eksploatacji zbiorniki są nieustannie napełniane i opróżniane, a niektóre media wytwarzają pianę lub charakteryzują się zmiennymi właściwościami dielektrycznymi wynikającymi ze zmian temperatury i składu. Ponadto niektóre zbiorniki zawierają media ułożone warstwowo, co wymaga niezawodnego wykrywania granic faz ciecz–ciecz w celu kontroli zapasów i zapewnienia bezpieczeństwa procesu.

Wcześniej w zakładzie stosowano czujniki poziomu typu pływakowego oraz ultradźwiękowe. Jednak ze względu na mieszadła wewnątrz zbiorników, turbulencje na powierzchni, tworzenie się piany oraz zakłócenia spowodowane oparami sygnały poziomu były często niestabilne. Konieczne były częste ponowne kalibracje i konserwacje, a poziomy na granicy faz nie mogły być mierzone w sposób wiarygodny, co miało wpływ na harmonogram produkcji oraz dokładność sterowania automatycznego.

Schemat scenariuszy zastosowań radarowych mierników poziomu z falą prowadzoną (1)

Wyzwania związane z pomiarami

  • Niestabilne odczyty poziomu spowodowane mieszaniem, pianą i oparami
  • Trudności związane z pomiarem poziomów na granicy faz ciecz–ciecz
  • Różne rodzaje mediów, w tym ciecze o wysokiej lepkości i pozostałości stałe
  • Wymóg zapewnienia ciągłych i niezawodnych sygnałów poziomu dla systemów sterowania opartych na sterownikach PLC
  • Ograniczony dostęp w celu przeprowadzenia prac konserwacyjnych w środowiskach, w których występują niebezpieczne substancje chemiczne

Rozwiązanie

W przeciwieństwie do czujników ultradźwiękowych lub pływakowych, pomiary za pomocą radaru z falą prowadzoną są w znacznym stopniu odporne na wpływ piany, oparów, mieszania lub zmian stałej dielektrycznej, dzięki czemu technologia ta nadaje się szczególnie do zbiorników magazynowych substancji chemicznych, w których panują złożone warunki procesowe. Urządzenie KLD701 umożliwia ciągły pomiar cieczy, ciał stałych oraz warstw granicznych za pomocą jednego urządzenia.

Pokrywa obudowy serii KLD700 500x500

Konfiguracja i integracja systemu

KomponentFunkcja
KLD701 – radarowy miernik poziomu z falą przewodzonąCiągły pomiar poziomu i granicy faz
Połączenie sondy z procesemMontowany za pomocą standardowej dyszy zbiornika
Wyjście 4–20 mA / RS485Przesyłanie sygnału w czasie rzeczywistym
System PLC / SCADAMonitorowanie, alarmy i sterowanie procesami

Sygnały poziomu zostały bezpośrednio zintegrowane z systemem PLC oraz systemem SCADA zakładu, umożliwiając monitorowanie w czasie rzeczywistym, uruchamianie alarmów oraz zautomatyzowane sterowanie procesami.

Wyniki rekrutacji

Po zainstalowaniu radarowy miernik poziomu z falą prowadzoną KLD701 zapewniał stabilne i powtarzalne pomiary poziomu we wszystkich warunkach pracy. Piana i mieszanie nie miały już wpływu na dokładność pomiarów, a po raz pierwszy udało się niezawodnie wykrywać poziomy na granicy faz.

Zakład odnotował zmniejszenie częstotliwości prac konserwacyjnych, poprawę dokładności stanów magazynowych oraz zwiększenie bezpieczeństwa procesów. Dzięki włączeniu danych o poziomie w czasie rzeczywistym do systemu sterowania operatorzy byli w stanie zoptymalizować operacje napełniania i opróżniania oraz poprawić ogólną wydajność produkcji.

Wnioski