我公司的生產(chǎn)過程中需加注多種輔料,原設(shè)計(jì)采用半自動(dòng)方式分散控制。當(dāng)流量要求變動(dòng)時(shí),響應(yīng)時(shí)間慢,控制精度差,不能滿足對(duì)過程控制持續(xù)性、安全性、穩(wěn)定性的要求。對(duì)輔料添加流程進(jìn)行自動(dòng)化改造后,以可編程序控制器(PLC)為核心進(jìn)行控制,通過設(shè)定運(yùn)行程序?qū)Χ嗯_(tái)添加泵進(jìn)行監(jiān)控,有效提高了運(yùn)行效率,保證了生產(chǎn)質(zhì)量。
選用的微型泵除流量、壓力等一般要求外,特別要求具有良好的自吸能、不污染所輸送的流體、不干擾控制系統(tǒng)、效率高、噪音低、壽命長。對(duì)多種泵比較后,選用了質(zhì)量最好的國產(chǎn)“氣海”WNY系列調(diào)速微型水泵。WNY型調(diào)速微型水泵屬于薄膜泵的一種,采用了進(jìn)口無刷電機(jī),自帶PWM(脈寬調(diào)制)線,能方便可靠地調(diào)節(jié)流量,還能輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)(FG),其轉(zhuǎn)速與流量成正比,很便于自動(dòng)控制。并且從源頭上消除了有刷電機(jī)的干擾雜波問題。
控制系統(tǒng)主要由PLC主控模塊,電源模塊,顯示屏,輸入、輸出模塊,現(xiàn)場(chǎng)儀表以及其他輔助設(shè)備組成。PLC主控模塊負(fù)責(zé)發(fā)出和接收各種運(yùn)行程序指令,是整個(gè)控制系統(tǒng)的中樞,要求具有高可靠性和穩(wěn)定性。穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的重要條件。開關(guān)量、數(shù)據(jù)輸入、輸出模塊是PLC裝置正確接收信息和發(fā)出指令的關(guān)鍵設(shè)備,要求有高可靠性、穩(wěn)定性,能實(shí)現(xiàn)某些電、磁的隔離功能?! ?/font>
主機(jī)自動(dòng)采集的主要數(shù)據(jù)有:輔料液位、微型真空泵的轉(zhuǎn)速、電磁閥的工作狀態(tài)與啟閉位置、水泵出口壓力等。數(shù)據(jù)自動(dòng)采集主要由PLC實(shí)現(xiàn),PLC模擬量輸入模塊通過傳感器連續(xù)檢測(cè)輔料液位,將液位變化信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,控制水泵的啟停。微型泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速、出口壓力主要用于監(jiān)測(cè)水泵、電機(jī)的運(yùn)行狀況,超限報(bào)警,以避免水泵和電機(jī)損壞。PLC的數(shù)字量輸入模塊將各種開關(guān)量信號(hào)采集到PLC中作為邏輯處理的條件和依據(jù),控制排水泵的啟停。
在數(shù)據(jù)采集過程中,模擬量信號(hào)的處理是將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換),其變換速度由采樣定律確定。一般情況下,采樣頻率應(yīng)為模擬信號(hào)中最高頻率成分的2倍以上,這樣經(jīng)A/D變換的精度可完全恢復(fù)到原來的模擬信號(hào)精度。A/D變換的精度取決于A/D變換器的位數(shù)。同時(shí),PLC所采用的A/D模塊均以積分方式變換,可使輸入信號(hào)的尖峰噪音和感應(yīng)噪聲平均化。
系統(tǒng)的特點(diǎn)有:PLC控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試,分段運(yùn)行。該程序結(jié)構(gòu)具有清晰、簡(jiǎn)捷、易懂,便于模擬調(diào)試,運(yùn)行速度快等特點(diǎn)。根據(jù)工藝要求,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水泵的切換。泵由于故障等原因停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能以聲光報(bào)警。用PLC進(jìn)行流量累積。在液晶屏上動(dòng)態(tài)監(jiān)控輔料流量和水泵的運(yùn)行狀況,實(shí)時(shí)顯示液位、流量、壓力、溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù),異常時(shí)立即報(bào)警。監(jiān)控電磁閥的狀態(tài),并與水泵聯(lián)鎖控制。
采用PLC控制多臺(tái)可調(diào)速微型水泵的系統(tǒng)具有可靠性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、通過更改軟件來適應(yīng)多種工藝的優(yōu)點(diǎn),很好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
SLS-2012-05
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