西门子S7-200模块6ES7216-2BD23-0XB8

一、概述 

     衬四氟音叉式物位开关是一种新型的物位开关。音叉由晶体激励产生振动,当音叉被物料浸没时振动频率发生变化,这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量。 

     工作原理根据物料对振动中的音叉有无阻力，探知料位是否到达或超过某高度，并发出通断信号，这种原理不需要大幅度的机械运动，驱动功率小，不必校准，可快速低成本启动。结构简单，无机械运动部件，无维修、无磨损，运行寿命长，灵敏而可靠。 

    传感器的音叉以固有的频率振动，当音叉触及液体或其他物料时，其固有的振动频率降低，能量消耗在物料颗粒间的摩擦上，迫使振幅急剧衰减而停振，频率的变化激活液位开关，产生通断信号。 

     衬四氟音叉式物位开关又被称作“电气浮子"凡使用浮球液位开关和由于结构、湍流、搅动、气泡、振动等原因导致不能使用浮球液位开关的场合均可使用“音叉式物位开关"。由于音叉物位开关无活动部件,因此无须维护和调整,是浮球液位开关的升级换代产品。音叉式物位开关广泛应用于石化、轻工、食品、水处理等行业，对物位进行上/下限位报警及控制。

二、产品特点

1、适应性强：被测液位不同的电参数、密度对测量均不产生影响。结构、搅动、湍流、气泡、振动、中等粘度、高温、高压等恶劣条件对检测也无影响；

2、免于维修：由于音叉限位开关的检测过程由电子电路完成，无活动部件，所以一经安装投运便不需维护；

3、不需调校：由于音叉限位开关的检测不受被测介质电参数及密度影响，所以无论测量何种液位/物位都不需现场调校。 

三、技术参数

1、 电源供电：24VDC

2、 功耗：0.25W

3、 输出：24VDC/4A

4、 介质温度范围：-20℃～80℃ 

5、 环境温度：-20℃～60℃ 

6、 环境湿度：≤95%RH 

7、 被测介质：液体、粉末或颗粒状固体 

8、 被测介质密度：固体≥0.1g/cm3；液体≥0.7g/cm3 

9、 被测固体颗粒尺寸：≤10mm 

10、zui大液体粘度：＜1000mm2/S 

11、被测介质安息角：≥200 

12、压力范围：≤1MPa 

13、壳体和叉体材料：1Cr18Ni9Ti 

14、外壳防护等级：IP65 

15、连接方式：G1 3／4螺纹；法兰（用户选定）  

四、注意事项

1、*粘度的液体及较大颗粒状物料不适用于改开关； 
2、安装施工时注意叉体不要受到强烈冲击，一面损坏压电晶体； 
3、测量粉尘及粘度较高的液体时，叉体的两个平行叉板应取与地面垂直的方式 （此时叉体方向标 记应冲 上或者冲下），以保证物料能容易地从叉板之间流出； 
4、传感器的电源线及信号线应避免与其它大功率设备的电源线平行铺设、绞在一起、同走一个穿线管；
5、输出驱动感性负载时（如交流接触器等）应该在负载两端并接“浪涌仰抑器"；
6、现场有大功率设备、变频设备时应尽量选用DC24V的供电方式；

五、安装方式

1、正确安装方式：

A.顶部安装，探头垂直向下，可安装在顶部（远离进料口）的任何位置；

B.横向安装，探头向下倾斜15-20度，以减少物料的冲击及挂料现象的发生；

C.横向安装，探头向下倾斜15-20度，料位开关上方有挡板（长度约为10″(250mm),宽度约为8″(200mm)），可防止物料在料位开关周围的不当堆积，并可降低物料对于料位开关的冲击；

D.安装于卸料斗内，衬四氟音叉式物位开关螺牙底端与桶壁之间的zui大距离不超过2.4″(60mm)，可避免因物料的不当堆积而发生误报警的情况。

2、不正确的安装：

A.水平安装在填充壁或进料口下方；

B.安装角度不正确（探头的表面因承受进料和卸料的高负荷压力而容易出现故障）；

C.料位开关螺牙底端与桶壁之间的距离超过2.4″(60mm)，料位开关将无法正常工作。

六、安装示意图

七、注意事项

1、*粘度的液体及较大颗粒状物料不适用于改开关； 
2、安装施工时注意叉体不要受到强烈冲击，一面损坏压电晶体； 
3、测量粉尘及粘度较高的液体时，叉体的两个平行叉板应取与地面垂直的方式 （此时叉体方向标 记应冲 上或者冲下），以保证物料能容易地从叉板之间流出； 
4、传感器的电源线及信号线应避免与其它大功率设备的电源线平行铺设、绞在一起、同走一个穿线管；
5、输出驱动感性负载时（如交流接触器等）应该在负载两端并接“浪涌仰抑器"；
6、现场有大功率设备、变频设备时应尽量选用DC24V的供电方式

尽管梯形图与继电器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面相类似，但它们又有许多不同之处，plc梯形图有自己的编程规则。

    1)每一逻辑行总是起于左母线，后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出），如图1所示。

    2)无论选用哪种机型的PLC，所用元件的编号必须在该机型的有效范围内。例如西门子S7- 300 PLC中没有M99000.0。

    图1    梯形图

    a）错误b）正确

    3)梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联。

    4)触点的使用次数不受限制。例如，辅助继电器M0.0可以在梯形图中出现无限制的次数，而实物继电器的触点一般少于8对，只能用有限次。

    5)在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，不允许（如三菱FX系列PLC）；有些PLC则将前面的输出视为无效，只有后一次输出有效(如西门子PLC)；而有些PLC在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。

    6)西门子PLC的梯形图中不能出现Ⅰ线圈。

    7)对于不可编程的梯形图必须经过等效变换，变成可编程梯形图。

    8)在有几个串联电路相并联时，应将串联触点多的回路放在上方，归纳为“多上少下”的原则，如图2所示。在有几个并联电路相串联时，应将并联触点多的回路放在左方，归纳为“多左少右”原则，如图3所示。因为这样所编制的程序简洁明了，语句较少。但要注意图2a和图3a的梯形图逻辑上是正确的。

    图2    梯形图

    a)不合理b）合理

    9) PLC的输入端所连的电器元件通常使用常开触点，即使与PLC对应的继电器一接触器系统原来使用的是常闭触点，改为PLC控制时也应转换为常开触点。如图4所示为继电器接触器系统控制的电动机的起/停控制，如图5所示为电动机的起/停控制的梯形图。可以看出：继电器一接触器系统原来使用常闭触点SB1和FR，改用PLC控制时，则在PLC的输入端变成了常开触点。

    图3    梯形图

    a)不合理b)合理

    图4    电动机起/停控制图

    图5   电动机起/停控制的梯形图

    图5的梯形图中I0.1和I0.2用常闭触点，否则控制逻辑不正确。若读者一定要让PLC的输入端的按钮为常闭触点输入也可以（一般不推荐这样使用），但梯形图中I0.1和I0.2要用常开触点，对于急停按钮必须使用常闭触头，若一定要使用常开触头，从逻辑上讲是可行的，但在某些情况下，有可能急停按钮不起作用而造成事故，这是读者要特别注意的。另外，一般不推荐将热继电器的常开触点接在PLC的输入端，因为这样做占用了宝贵的输入点，好将热继电器的常闭触点接在PLC的输出端，与KM的线圈串联