凡宜e讲堂 | 浮球液位开关如何正确控制进水泵？
浮球液位开关是一种靠液体浮力改变自身状态以实现控制的设备，广泛应用于工业液位控制场景。其通过电缆连接置于液面之上，内部装有开关，液位变化时，浮球状态改变，信号传至控制机构，实现控制。
一、浮球液位开关控制原理
假设某污水处理厂设计日处理能力为 40 万吨，上限 50 万吨，使用 260 千瓦、容量 1.32—1.54 立方米/秒、扬程 1.32—11.0 米、电压 6 千伏的进水泵 6 台（其中一台备用）。进水泵前的污水池设有 6 个浮球液位开关，分成两组，信号送至可编程序逻辑控制器（PLC）。
开泵控制过程如下：
- 当液位低于 1#浮球液位开关时，发出低液位报警信号。
- 当液位高于 2#浮球液位开关时，开一台进水泵。
- 当液位高于 3#浮球液位开关时，开两台进水泵。
- 当液位高于 4#浮球液位开关时，开三台进水泵。
- 当液位高于 5#浮球液位开关时，开四台进水泵。
- 当液位高于 6#浮球液位开关时，开五台进水泵，并发出高液位报警信号。
关泵顺序为：
- 当液位下降至 5#浮球液位开关以下时，关一台进水泵（开四台）。
- 当液位下降至 4#浮球液位开关以下时，关一台进水泵（开三台）。
- 当液位下降至 3#浮球液位开关以下时，关一台进水泵（开两台）。
- 当液位下降至 2#浮球液位开关以下时，关一台进水泵（开一台）。
- 当液位下降至 1#浮球液位开关以下时，进水泵全关，并发出低液位报警。
为避免一台泵重复启动，水泵依次循环投入工作，遵循先开先停、先停先开的原则。当一台水泵因故障停止工作时，另一台水泵自动投入运行。
二、实现的可能性
将浮球液位开关控制进水泵改为超声波液位计后，除增加一块超声波液位计外，无需其他投资，且改动软件不需任何费用，对计算机的监控也没有任何影响。改造后，减少了浮球液位开关、继电器、PLC 模块及多条缆线的费用及 PLC 字节的占用，充分体现原设计思路，对已废弃的自动控制部分进行充分利用。实现自动控制后，对泵的开停时间、台次进行科学合理的安排，避免人为失误，增加运行的安全性、可靠性和稳定性。
三、产品特点总结
1.该产品有什么好的功能？
- 液位控制：浮球液位开关能够根据液位高度控制进水泵的启停，确保液位始终处于设定范围内。
- 多级控制能力：通过多个浮球液位开关的设置，实现多级液位控制，根据液位变化灵活调整泵的运行数量。
- 自动故障切换：当一台水泵出现故障时，系统自动切换至备用泵，确保生产过程的连续性。
- 循环启停功能：水泵按先开先停、先停先开的原则循环投入工作，避免单台泵的过度使用，延长设备寿命。
- 多点控制：通过多浮球分层布置（如案例中的6级液位触发机制），实现泵组阶梯式启停，避免单点误操作。
- 耐高温高压：磁簧开关经特殊处理可长期工作于200℃环境，金属浮球支持1.6-30 MPa压力工况。
- 无源信号输出：无需外部供电，直接通过干簧管开关状态触发PLC控制信号，简化电路设计。
- 材质多样性：PP/PVDF塑胶适用于酸碱介质，不锈钢浮球适配高温油类及高压容器。
2.能解决什么问题？
- 液位控制不准：解决了传统液位控制方式中液位波动大、控制精度低的问题，确保液位稳定。
- 水泵频繁启停：通过合理的控制逻辑，减少水泵的启停次数，降低设备磨损和能耗。
- 设备故障风险：自动故障切换功能有效降低了因单台泵故障导致的生产中断风险，提高系统的可靠性。
- 复杂工况适配：耐腐蚀材质（如PVDF）与防爆设计可应对污水、油类及化工储罐场景。
- 信号干扰：磁力驱动原理避免泡沫、气泡、振动等因素导致的误动作。
3.能带来什么好处？
- 提高运行稳定性：通过科学合理的泵开停安排，避免人为失误，增加系统的运行稳定性和可靠性。故障泵自动切换机制与高低液位报警功能，防止溢流或干转。
- 延长设备寿命：减少水泵的启停次数和单台泵的使用时间，降低设备磨损，延长设备使用寿命。铑涂层磁簧开关寿命达200万次，远超传统机械开关。
- 降低运营成本：减少设备投资和维护成本，同时降低能耗，为企业节省运营成本。
- 提升自动化水平：实现自动控制，提高生产过程的自动化水平，减少人工干预，提升生产效率。
4.能应对怎样的工况？
- 复杂液体环境：浮球液位开关适用于多种液体环境，包括污水、清水、油品等，能满足不同工业场景的需求。
- 高温环境：经过特殊处理的磁簧开关可在 200℃高温下正常使用，适应高温工况。
- 高腐蚀环境：多种材质可供选择，如非磁性金属和塑胶，能够应对高腐蚀性液体环境。
- 频繁液位变化：适用于液位变化频繁的场景，能够快速响应液位变化，实现控制。
关于凡宜
上海凡宜科技电子有限公司成立于1999年5月，主营业务为各类物/液位开关、物/液位计的研制、生产和销售。
自成立以来，我们每年投入一定比例的经费专注研发工作，为产品的改良、创新做出贡献，因此取得过科技小巨人企业、专精特新企业等资质；并获邀加入为中国国家标准化管理委员会、全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会委员（TC124/SC1 & TC124/SC2）。
近五年来，凡宜科技参与起草制定40多项国家标准及行业标准，其中多项国家标准已公告实施，加快国内相关产业的产业升级，提高产业生产效率，提升产品的质量和功能。
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上海凡宜科技电子有限公司
上海凡宜科技电子有限公司成立于1999年5月14日，是桓达科技股份有限公司的全资子公司。专注从事研发及生产各类物 / 液位传感器、雷达液位计、电磁流量计、在线物料水分仪等仓储、过程与流体智能仪表及过程自动化控制系统。 桓达科技从事仪表制造已超40年，产品畅销全世界，应用在食、衣、住、行、育、乐等各种轻、重工业，营销与服务据点已遍布全球各地。
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