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基于PLC控制的1250離心機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
黃誼 2011/4/19
摘 要：本文主要介紹基于PLC控制的LGZ1600離心機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，立式刮刀卸料自動(dòng)過(guò)濾離心機(jī)離心機(jī)的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及德國(guó)西門(mén)子公司MM440系列變頻器運(yùn)用在1600立式刮刀卸料自動(dòng)過(guò)濾離心機(jī)上的情況。
關(guān)鍵詞：立式刮刀卸料自動(dòng)過(guò)濾離心機(jī) 變頻器 PLC
一、前言
LGZ1600離心機(jī)是立式刮刀卸料自動(dòng)過(guò)濾離心機(jī)，主要用于固相為顆粒狀懸浮物料固液相分離，也可用于纖維狀物料固液相分離。礦物、環(huán)保、醫(yī)藥、化工等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。離心機(jī)屬于起動(dòng)慣量大、加減速頻繁、周期運(yùn)行的設(shè)備。離心機(jī)的工藝流程通常都可分為進(jìn)料、洗滌、脫水、卸料等幾個(gè)主要步驟。而根據(jù)生產(chǎn)工藝及物料的特性,要求能夠隨時(shí)更改離心機(jī)的進(jìn)料、脫水、洗滌等步驟的次數(shù)、時(shí)間以及其他各種時(shí)間參數(shù)。目前多數(shù)離心機(jī)仍由繼電器控制，采用有級(jí)調(diào)速，離心機(jī)工作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單一、設(shè)備故障率較高，生產(chǎn)效率低下。為克服這些問(wèn)題，我們課題組成員對(duì)制藥廠LGZ1600離心機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，采用PLC控制和變頻器調(diào)速，離心機(jī)電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能:控制機(jī)器程序動(dòng)作,包括開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、報(bào)警自停,故障診斷等;具備人機(jī)對(duì)話(huà)功能,能夠設(shè)置和顯示工藝參數(shù),并根據(jù)工藝的要求在人機(jī)界面上,修改參數(shù);系統(tǒng)中PLC、人機(jī)界面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,使該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性好，運(yùn)行可靠，現(xiàn)已成功應(yīng)用于多家制藥廠。
二、系統(tǒng)原理
本離心機(jī)系統(tǒng)的控制方式分為:手動(dòng)、單循環(huán)、全自動(dòng)等三種方式。手動(dòng)和單循環(huán)是在調(diào)試、故障恢復(fù)或者其它試車(chē)情況下使用,正常生產(chǎn)時(shí)使用全自動(dòng)循環(huán)方式。
離心機(jī)工作原理是將待分離物料經(jīng)進(jìn)料管送入高速旋轉(zhuǎn)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，物料濾布（濾網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)過(guò)濾，液相經(jīng)出液管排出，固相顆粒則截留分離沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，待轉(zhuǎn)鼓內(nèi)濾餅達(dá)到機(jī)器規(guī)定裝料量，停止裝料，對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，同時(shí)將洗滌液濾出，達(dá)到分離要求后，離心機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，螺旋刮刀裝置動(dòng)作，將濾餅刮下開(kāi)始卸料，完成一次工作循環(huán)。卸料后對(duì)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行洗滌準(zhǔn)備下一循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)了離心機(jī)對(duì)物料的連續(xù)分離過(guò)程。 整個(gè)流程情況及控制過(guò)程要求既能由現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)控制,又能在總控制室中進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控操作。
離心機(jī)離心工藝過(guò)程：
（1）進(jìn)料：當(dāng)變頻器速度達(dá)到20Hz時(shí)，首先打開(kāi)進(jìn)料閥，當(dāng)料層檢測(cè)傳感器檢測(cè)到料層滿(mǎn)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料閥并延時(shí)10S，料層滿(mǎn)信號(hào)消失再次打開(kāi)進(jìn)料閥連續(xù)執(zhí)行上述動(dòng)作2次。
（2）洗滌：當(dāng)變頻器速度達(dá)到30Hz時(shí)打開(kāi)洗滌閥進(jìn)行清洗，洗滌時(shí)間、暫停時(shí)間和洗滌次數(shù)所分離藥物品種由文本設(shè)置。洗滌工藝完成后進(jìn)入脫水過(guò)程。
（3）脫水：當(dāng)變頻器升速至50Hz進(jìn)行高速分離，脫水時(shí)間可由文本設(shè)置，時(shí)間到后變頻器降速至10Hz。
（4）卸料：脫水后料層過(guò)厚，刮刀采用分段定時(shí)旋轉(zhuǎn)卸料，即刮刀旋轉(zhuǎn)（時(shí)間可通過(guò)TD400C文本設(shè)置或觸摸屏設(shè)置）→ 停2秒 → 刮刀下降（下降高度可設(shè)置），重復(fù)上述動(dòng)作，直至最后一次刮刀下降至下限感器動(dòng)作，然后上升到頂部至上限位停止動(dòng)作。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（一）硬件設(shè)計(jì)
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