本技術(shù)方案針對(duì)牧場(chǎng)糧倉(cāng)儲(chǔ)罐加裝雷達(dá)物位計(jì)項(xiàng)目而編訂，其中包含雷達(dá)物位計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集運(yùn)算顯示系統(tǒng)。其基于使用26GHz雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量液位的方法，通過(guò)脈沖電磁波等技術(shù)處理，精確測(cè)量并輸出油罐液位高度測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，基于其良好的使用特點(diǎn)和零維護(hù)的優(yōu)勢(shì)，成為替代傳統(tǒng)稱重式測(cè)量的測(cè)量工具。

針對(duì)該集團(tuán)公司的糧倉(cāng)儲(chǔ)罐加裝雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量糧倉(cāng)料位及重量的工藝特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)我公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)的考察論證，提出以下解決方案：一是料倉(cāng)罐料位檢測(cè)系統(tǒng)，二是PLC數(shù)據(jù)采集運(yùn)算顯示系統(tǒng)，共兩部分。料倉(cāng)罐料位檢測(cè)系統(tǒng)，采用我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的HCDAR-63系列26G高頻雷達(dá)物位計(jì)，加裝在每個(gè)料倉(cāng)罐的灌頂；雷達(dá)物位計(jì)將檢測(cè)的料位信號(hào)傳輸給PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并進(jìn)行程序運(yùn)算，在監(jiān)控室的電腦畫面上顯示料倉(cāng)料位的高度和料的重量。監(jiān)控室電腦畫面上具有料倉(cāng)規(guī)格尺寸參數(shù)設(shè)置、雷達(dá)量程設(shè)置和歷史數(shù)據(jù)曲線存儲(chǔ)功能。具體如下：

二、料倉(cāng)罐料位檢測(cè)系統(tǒng)
2．1．系統(tǒng)描述及組成
    料倉(cāng)罐料位檢測(cè)系統(tǒng)，采用我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的HCDAR-63系列26G高頻雷達(dá)物位計(jì)，加裝在每個(gè)料倉(cāng)罐的灌頂，對(duì)料倉(cāng)內(nèi)的料位高度進(jìn)行檢測(cè)。將檢測(cè)的料位信號(hào)以4-20毫安模擬量方式傳輸給PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2．1．1系統(tǒng)組成：
系統(tǒng)組成以一個(gè)料倉(cāng)儲(chǔ)罐為例，在料罐倉(cāng)頂半徑的1/3到2/3處加裝HCDAR-63型雷達(dá)物位計(jì)，由于料倉(cāng)里面的料面不平而且倉(cāng)底部為錐斗型，因此選用HCDAR63萬(wàn)向型，方便安裝時(shí)調(diào)整安裝方向。

2.2.系統(tǒng)測(cè)量原理
該系統(tǒng)采用的是我公司自己研發(fā)生產(chǎn)的26G脈沖雷達(dá)物位計(jì)，通過(guò)發(fā)射電磁波從雷達(dá)安裝位置到料倉(cāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的料面，通過(guò)計(jì)算返回到天線的時(shí)間和速度來(lái)測(cè)量液位高度的。該裝置安裝于出儲(chǔ)油罐上方，高頻雷達(dá)波穿透能力強(qiáng)、發(fā)射角小，抗粉塵干擾能力強(qiáng)。雷達(dá)物位計(jì)的回波處理技術(shù)可對(duì)真實(shí)回波和各種虛假回波進(jìn)行識(shí)別，從而剔除周圍惡劣環(huán)境產(chǎn)生的虛射波，保證測(cè)量的可靠性。
雷達(dá)物位計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)，采用雷達(dá)測(cè)距原理，是專業(yè)的非接觸式測(cè)量方式。基本測(cè)量原理是：探頭同時(shí)進(jìn)行雷達(dá)波的發(fā)射和接受，類似通訊中的“全雙工”。電磁波以光速在空間傳播，遇到被測(cè)介質(zhì)表面，其部分能量被反射回來(lái)，被同一天線接收。根據(jù)兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔，計(jì)算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。
h = H - v * t / 2
式中：h→物料高度
H→為空料時(shí)的高度（總高）
v→為雷達(dá)波速度（約等于光速3*108m/s）
t→為雷達(dá)波發(fā)射到接收的時(shí)間間隔
2.3、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、穩(wěn)定連續(xù)測(cè)量，即時(shí)顯示料倉(cāng)內(nèi)料面高度參數(shù)。
2、非接觸式測(cè)量，維護(hù)量極小，無(wú)技術(shù)故障，使用壽命長(zhǎng)。
3、操作簡(jiǎn)便，安全自動(dòng)測(cè)量。
4、以4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送到主控室，在主控畫面上直接顯示液面值，并能設(shè)置上限報(bào)警，歷史曲線的存儲(chǔ)。
三、PLC數(shù)據(jù)采集運(yùn)算顯示系統(tǒng)  
本方案的PLC數(shù)據(jù)采集運(yùn)算顯示系統(tǒng)采用西門子s7-200smart模塊。安裝在罐頂?shù)睦走_(dá)料位計(jì)將4-20毫安的料位信號(hào)通過(guò)RVVP2*1.5的屏蔽軟信號(hào)線傳輸?shù)絇LC采集系統(tǒng)的AI模塊，然后通過(guò)CPU內(nèi)程序的運(yùn)算，結(jié)合設(shè)定的糧倉(cāng)參數(shù)和料的密度計(jì)算出料倉(cāng)內(nèi)的料重，在電腦畫面顯示高度和重量，并記錄相應(yīng)的歷史曲線。

圖三：電腦數(shù)據(jù)和歷史曲線畫面
四、使用條件
1.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備要有良好的防雨，防止雷達(dá)被雨淋壞，防止雨水進(jìn)入雷達(dá)內(nèi)部造成電源短路放炮。
2.現(xiàn)場(chǎng)雷達(dá)和監(jiān)控室的PLC控制箱之間鋪設(shè)一根RVVP2*1.5的兩芯屏蔽電纜。
3.現(xiàn)場(chǎng)要避免電磁、變頻干擾，遠(yuǎn)離強(qiáng)震動(dòng)。
現(xiàn)場(chǎng)需協(xié)調(diào)事宜：
1、雷達(dá)屬于精密儀器設(shè)備，防止外物或外力的碰撞，需另加防護(hù)裝置。
2、檢測(cè)裝置安裝在儲(chǔ)料罐頂部，是否有斜坡，需要告知雷達(dá)安裝位置到罐底的實(shí)際高度數(shù)值，明確罐的具體形狀尺寸，方便計(jì)算體積，告知料的密度方便計(jì)算重量。
3、現(xiàn)場(chǎng)是否存在高溫、高壓因素，及震動(dòng)環(huán)境會(huì)對(duì)雷達(dá)的測(cè)量造成影響。
4、現(xiàn)場(chǎng)如果有380伏電源，需要與信號(hào)線分開單獨(dú)鋪設(shè)，防止對(duì)料位信號(hào)的干擾。
5、確定PLC箱到電腦的距離，方便確定網(wǎng)線的長(zhǎng)度。
6、電腦要求支持安裝win7操作系統(tǒng)，帶網(wǎng)卡。無(wú)其他上網(wǎng)用途。
7、鋪設(shè)線纜如下圖: