ＧＫＨ—800离心机ＰＬＣ程控改造

摘要：介绍了光洋ＤＬ-06系列的ＰＬＣ,配以模拟量输入模块及ＯＰ320可编程操作显示器等组成的ＰＬＣ控制系统解决了ＧＫＨ—800虹吸离心机在实际生产中存在的问题。
　　关键词：ＰＬＣ;虹吸式离心机
　　中图分类号：ＴＱ051.8.4　　文献标识码:Ｂ　　文章编号:1005-8370(2007)01-46-03
　　鸿化集团小苏打分公司以生产食用、药用、工业用小苏打为主产品,年生产能力达10万ｔ。其生产过程分为:化碱、澄清、过滤、碳化、分离、脱水、洗涤、干燥和成品包装等8个部分。ＧＫＨ—800虹吸离心机安装于离心机岗位,用于对碳化出来的小苏打料液进行分离、脱水、洗涤、干燥,其性能的好坏直接影响整个生产装置能力的发挥,所以其在工艺流程中有着非常重要的作用。
　　1　ＧＫＨ—800虹吸离心机的工作原理
　　该离心机采用ＰＬＣ进行自动控制,由1台整体式ＰＬＣ可编程控制器(型号为ＳＥ—11Ｒ—ＥＸ)、驱动中间继电器和其他相关辅助设备组成。ＰＬＣ通过手持编器完成编程及动作时间设定,中间继电器驱动电磁阀完成对料液的脱水、洗涤和干燥。
　　ＧＫＨ—800虹吸离心机利用虹吸的基本原理,由反冲管向虹吸室内灌料液,液体在高速旋转的转鼓内,虹吸室内形成水环,水环一方面排除虹吸室内空气,一方面在过滤介质上形成一层液体,以使进料时物料分布均匀。然后开始进料,同时将虹吸管旋下至某一中间位置,一定时间后再旋转到指定位置,进料结束后将虹吸管转到最低位置,料液进入转鼓后,其中的固体被截留在滤布上,而液体则穿过滤网,由虹吸管将其抽走,被截留在滤网上的固体,经一定时间的脱水后由刮刀刮下,物料经料斗滑出机外。我们通过ＰＬＣ程序控制油路系统的电磁阀,分别实现离心机的反冲、进料、虹吸一次进、洗涤、虹吸二次进、卸料、洗网和虹吸退这几个动作,由ＰＬＣ内部的时间继电器控制每个动作的工作时间。
    2　存在的问题
    自1994年该机投运,随着设备的连续使用,暴露出下列问题,主要有:
    1)由于进料电流大且持续时间长,电机长时间处于满载状态,所以电机使用寿命短,维修费用高。
    2)输出点数少,可靠系数不高,编程和故障诊断麻烦,维修极不方便。
    3)可调性差,操作人员对动作时间不能直接进行调整,从而使操作不能与生产过程紧密联系。操作人员为追求产量长时期用手动操作,对设备影响很大,故障率升高,维修成本增大。
    4)刮刀下料限位开关易撞坏或接触不良,引起ＰＬＣ接收错误或收不到的信号而误动作、中断程序,影响设备长周期运行。
    3　解决措施
    3.1　延长电机使用寿命
    对ＰＬＣ可编程控制器进行改型,采用光洋ＤＬ-06型的模块式ＰＬＣ,其本体带36点Ｉ/Ｏ:输入20点,输出16点。该ＰＬＣ的显著特点是本体带有4个扩充槽位,可用于安装各种扩充模块,以增加ＰＬＣ的Ｉ/Ｏ点数或扩充ＰＬＣ的功能。ＧＫＨ-800虹吸式离心机ＰＬＣ的改进,采用4通道模拟量输入模块Ｆ0—04ＡＤ—1来采集电流信号,该模块安装于本体的扩充槽位上。ＰＬＣ通过该模块采集进料电流信号,与设定的电流进行比较计算后,驱动ＰＬＣ内部继电器输出信号,实现对电机进料电流的实时监控,当电机进料电流达到设定值时停止进料,通过一定时间延时后电流降到正常电流时再进料,并通过ＰＬＣ内部的计数器控制进料次数,控制料液的多少,这对保护电机起了很大作用。这样电机使用寿命延长,节省了设备的维修费用。
    3.2　方便维修
    光洋ＤＬ-06型ＰＬＣ与原使用的ＳＥ—11Ｒ—ＥＸ相比具有以下优点:
    1)接线端子为可拆式,当需要更换ＰＬＣ时,不用拆线只须将端子整体拆下即可更换ＰＬＣ。
    2)ＤＬ-06型ＰＬＣ的Ｉ/Ｏ点数为36点:输入20点,输出16点,ＳＥ—11Ｒ—ＥＸ的Ｉ/Ｏ点数为24点:输入15点,输出9点。由于离心机总共7个动作,虽说能满足使用,但若碰上某1～2个输出点损坏而不能使用时,原有的9个输出点数就显得不够用了,这样就不得不更换ＰＬＣ。而ＤＬ-06型ＰＬＣ输出为16点就避免了这个问题。
    3)ＤＬ-06型ＰＬＣ编程方便。它既能通过通讯口与电脑相连利用ＤｉｒｅｃｔＳｏｆｔ软件进行程序设计,编程实现;又可用手持式指令编程器。ＤｉｒｅｃｔＳｏｆｔ软件是ＷＩＮＤＯＷＳ环境下的软件,其操作非常方便,并能检验编程中的编译错误便于编程者及时作出修改。
    4)ＤＬ-06型ＰＬＣ故障诊断极为方便。通过Ｄｉ ｒｅｃｔＳｏｆｔ软件可以在线监视ＰＬＣ内部线圈、定时器、计数器及输入输出的工作状态,方便维修人员维修。由以上可得出选用ＤＬ-06型ＰＬＣ优于ＳＥ—11Ｒ—ＥＸ型ＰＬＣ,方便维修和故障诊断。
    3.3　调整方便,与生产过程紧密联系
    采用ＯＰ320可编程操作显示器。该显示器是可编程序控制器的小型人机界面,以文字或指示灯等形式监视、修改ＰＬＣ内部寄存器或继电器的数值及状态,从而使操作人员能够自如地控制机器设备。其通过编辑软件ＯＰ20在计算机上作画,自由输入汉字及设定ＰＬＣ地址,使用串口通讯将通讯协议和画面数据一同下载到显示器,无须ＰＬＣ编写通讯程序。ＯＰ320可编程操作显示器通过通讯口与ＰＬＣ联系,由它对ＰＬＣ内部寄存器进行设定,从而完成对进料电流、进料次数、洗涤时间等的设定,操作人员通过操作显示器就能随着生产过程的变化自如地进行参数调整,这对设备的平稳运行非常有用。
    3.4　行程开关的改进
    原行程开关采用ＬＸ19—001型,其触头的动作是利用生产机械中的运动部件的碰撞而动作,其缺点是由于与运动机构直接接触,当运动机构出问题时非常容易撞坏或接触不良,影响ＰＬＣ工作。现采用欧姆龙Ｅ2Ｅ—Ｘ10ＭＹ型接近传感器,其感应距离为10ｍｍ,避免了此问题,提高了设备自动控制性能。
    4　电路设计
    由于模块Ｆ0—04ＡＤ—1的测量范围是4～20ｍＡ,所以在电流互感器后加接了电流转换器,其作用是将互感器0～5Ａ的电流转换为4～20ｍＡ以便电流信号采集。为了防止电磁干扰ＰＬＣ电源侧加装安全隔离变压器。模块Ｆ0—04ＡＤ—1和ＯＰ320可编程显示器工作电源为直流24Ｖ,所以增加1个开关电源。
    5　结　语
    实践证明,ＧＫＨ—800虹吸离心机ＰＬＣ改造是很有成效的,所采用的电流模块和可编程显示器使进料电流控制及ＰＬＣ的可调性、可靠性达到了预期的要求。其简单又方便的操作使操作人员劳动负荷明显减少;设备运行平稳,运行率提高到94%;电机维修费用降低。