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PLC在压滤机控制系统中的应用

2016-12-22 18:07:34 | 人围观 | 评论:

一、 概述
压滤机是食品、酿造、制糖等自动化生产线中进行固液分离的关键设备,是一种间歇性的过滤装置。传统压滤机通常采用继电器―接触器式的控制系统,这种控制系统存在结构复杂,触点数量多,故障率高等缺点。plc(PLC)作为新一代的工业控制装置,具有丰富的功能指令,完善的抗干扰措施和高可靠性等优点,用它来控制压滤机,不仅可大大提高系统的自动化程度,同时也减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率。
二、系统的工作原理
   压滤机的工作过程分“保压”、“回程”、“拉板”三个阶段,工作时,油泵电机先启动,主接触器和压紧电磁阀得电,将板框压紧,同时进料泵将固液混合物输入各个板框内进行过滤,滤渣留在滤室内,滤液经滤布排出,此时系统压力开始上升。当液压系统达到上限压力25Mpa时,油泵电机自动停机,此时压滤机进入自动保压状态,保压期间,当下限压力低于21Mpa时,油泵电机自动启动,压紧电磁阀动作,压力回升,达到25Mpa时,油泵电机又停止,如此循环。
   进料过滤后,按下“回程”按钮,油泵电机重新启动,回程电磁阀动作,活塞回程,滤板松开,当活塞碰到回程限位开关后,回程电磁阀断电。固液混合物过滤后,须将固体滤渣卸下,此时系统进入拉板阶段。先将工作方式开关拨到“拉板”位置,按下按钮,启动油泵电机,同时前进电磁阀得电,液压系统驱动拉板架前进,定时时间到后(一般为5S,期间卸下滤渣),后退电磁阀自动得电,驱动拉板架后退,同时启动第二个定时器,第二个定时器定时时间到后,拉板机构再自动返回拉第二块滤板,如此循环往返,直到拉完全部滤板,碰到前端限位开关后,后退电磁阀动作,拉板架后退,碰到末端限位开关自动停机。
三、 控制系统设计
  根据上述工作原理,压滤机控制系统的操作元件主要有转换开关、起停按钮、行程开关、压力限位开关等,PLC的输入点数为15个,控制元件主要为接触器线圈、电磁阀等,PLC的输出点数为5个,根据控制系统的工作电流较大、动作频率不是很高的特点,同时适当留有一定的裕量,可选用三菱FX2N―32MR型PLC。其I/O地址分配如下表所示:

根据系统工作原理,可以设计出压滤机的PLC梯形图如图1所示,图1中,辅助继电器M100为操作保压时启动,Y0控制油泵电机的主接触器KM的断合。T0设定定时时间为5S,前进定时。T1定时时间同样为5S,为后退定时。M101用来控制现场操作拉板。M102控制拉板限位,为了提高操作可靠性,在图1中设置了“软件保护”,即只有当SA转换到“操作”位置,X0为“1”状态,按下压紧和回程按钮才有效,同时为了避免油泵电机频繁启动,便于工人连续操作,程序设计中,当SL3(X13)得电时,回程电磁阀YV2(Y2)断电,但油泵电机不停止,直到卸下滤渣后,电机才停下来。


                    图1  压滤机程序梯形图
四、抗干扰措施
本系统中,由于PLC的驱动元件主要是电磁阀和交流接触器线圈,外界环境对这些元件的干扰较大,直接影响系统正常的工作,为此在PLC输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器AC-SSR如图2所示。
从图2可以看出,从PLC输出的控制信号经晶体管放大,去驱动AC-SSR,AC-SSR的输出经驱动元件连接AC220V电压,图中MOV为金属氧化物压敏电阻,用于保护AC-SSR,其中电压在标称值电压以下时,MOV阻值很大,当超过标称值时,阻值很小,在电压断开的瞬间,正好可以吸收线圈存储的能量,实践证明,这种抗干扰措施是非常有效的。


 图2 电磁阀及交流接触器的驱动电路           
五、结束语
对于本系统自动控制操作的调试,首先应保证手动调试成功后,再转入连续控制,且调试应在低压下进行,待上述步骤均调好后,再连接整个系统升压运行。由于PLC开发柔性好,可以灵活方便地进行编程和改变参数,因此,通过改变时间,压力使调试变得更简单。本系统已运行了多年,据我们跟踪调查,系统自动化程度高,抗干扰能力强,不仅提高了劳动生产率,而且大大减轻了劳动强度,得到了用户的好评。





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