水處理過(guò)程中的PLC控制系統(tǒng)與控制電鍍自動(dòng)生產(chǎn)線

陳凱麟

摘 要 進(jìn)行江水處理是提供工業(yè)或民用水的常用方法，處理的方法是通過(guò)濾池過(guò)濾，濾池工作一定時(shí)間后，由于污泥沉淀，就要按一定的時(shí)序控制風(fēng)機(jī)的啟停及各類閥門(mén)的開(kāi)與關(guān)進(jìn)行反沖洗，閥門(mén)動(dòng)作順序要求嚴(yán)格。大慶油田松花江水源工程一期設(shè)計(jì)8個(gè)濾池，每個(gè)濾池有6個(gè)控制閥，濾池的反沖洗過(guò)程要求同一時(shí)間不能有兩個(gè)濾池同時(shí)沖洗。如采用手動(dòng)控制，難免出現(xiàn)誤動(dòng)作。選用可編程控制器對(duì)此過(guò)程進(jìn)行控制。

【關(guān)鍵詞】PLC控制系統(tǒng) 自動(dòng)生產(chǎn)線

1 濾池工藝過(guò)程

在水源處理過(guò)程中，過(guò)濾階段要求反沖洗閥V1-3、排水閥V1-4、氣路閥V1-5關(guān)閉，進(jìn)水閥V1-1，出水閥V1-2打開(kāi)，松花江水經(jīng)V1-1進(jìn)入濾池，經(jīng)過(guò)濾由V1-2引出凈化水。當(dāng)濾池工作一定時(shí)間后就要進(jìn)行沖洗，以保證水的凈化效果。在進(jìn)行反沖洗時(shí)，首先關(guān)V1-1，10分鐘后啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)D，當(dāng)風(fēng)機(jī)出口壓力P>0.15MPa，打開(kāi)電動(dòng)蝶閥K，反沖洗過(guò)程開(kāi)始。當(dāng)沖洗過(guò)程結(jié)束打開(kāi)V1-1、V1-2，同時(shí)打開(kāi)V1-6排氣1分鐘后關(guān)閉。根據(jù)工藝要求所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

2 控制要求

濾池裝有液位檢測(cè)儀表，當(dāng)水位達(dá)到高水位7米時(shí)，應(yīng)關(guān)閉進(jìn)水閥V1-1，同時(shí)也應(yīng)啟動(dòng)沖洗過(guò)程。在正常情況下，根據(jù)江水的濁度設(shè)置每個(gè)濾池沖洗時(shí)間間隔，間隔過(guò)長(zhǎng)易出現(xiàn)濾池達(dá)高液位現(xiàn)象，過(guò)短造成濾池沖洗過(guò)于頻繁，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)頻繁減少使用壽命，同時(shí)也浪費(fèi)反沖洗水。在投運(yùn)時(shí)設(shè)置沖洗時(shí)間間隔為12小時(shí)。因每個(gè)濾池的沖洗閻期均為12小時(shí)，同時(shí)切換為自動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的濾池同時(shí)滿足沖洗條件。為避免兩個(gè)或兩個(gè)以上的濾池同時(shí)沖洗，程序應(yīng)設(shè)置自動(dòng)優(yōu)選功能，做到每次只有一個(gè)濾池沖洗。

3 電鍍流程概述

在上主產(chǎn)線前要求毛坯無(wú)嚴(yán)重缺陷，并經(jīng)過(guò)滾磨或磨光前處理。經(jīng)吹塵后，上線用弱堿性溶液，采用陰極電解除油。時(shí)間控制在10～15S，電流密度為3～5A/dm2，清洗后，用氫氟酸溶液浸蝕5s，提高鍍層附著力。預(yù)鍍是關(guān)鍵一環(huán)，采用預(yù)鍍氰化銅的方法，在零件表面形成一層完全覆蓋，致密區(qū)附著良好的鍍層。水洗后，鍍鎳5min。其中，除油，預(yù)鍍銅，鍍鎳的槽溫控制在50～60℃，鍍銅和鍍鎳要求初始用高密度電流沖擊2min，之后鍍鎳再用涓流鍍3min，同時(shí)陰極移動(dòng)，用于攪拌電鍍?nèi)芤?，以保證鍍層均勻，致密，不起皮。

為了節(jié)能，必須是鍍件進(jìn)入鍍槽后，才能接通電流排。力了防止電解液，蒸汽對(duì)控制部件的腐蝕，盡量采取措施加以防護(hù)。

4 輸入輸出設(shè)備

輸入設(shè)備（用以產(chǎn)生輸入控制信號(hào)）

操作方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：設(shè)有手動(dòng)，單步，單周期，自動(dòng)四個(gè)方式供選擇。

對(duì)手動(dòng)方式，還配有上/下，進(jìn)/退，抓/放三位置的運(yùn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，供操作人員控制天車(chē)的運(yùn)動(dòng)。

另設(shè)有起動(dòng)，停止，急停和復(fù)位四個(gè)按鈕。

位置檢側(cè)元件：天車(chē)的動(dòng)作是按工步方式進(jìn)行控制.即有上限，下限，左限，右限及2位～8位限。分別用限位開(kāi)關(guān)儉測(cè)。

控制檢測(cè)元件有：除油，預(yù)鍍，電鍍槽位的溫度檢測(cè)。

輸出設(shè)備（由PLC的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件）

上升/下降繼電器。前進(jìn)/后退繼電器。抓緊繼電器。噴淋，加熱，吹塵繼電器。陰極移動(dòng)繼電器。電流排通斷接觸器及原點(diǎn)指示燈和聲光報(bào)警器。

5 工作方式描述

手動(dòng)方式

在手動(dòng)方式下，先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)選擇，再由啟動(dòng)和停止按鈕實(shí)現(xiàn)不同的操作。具體情況見(jiàn)表1。

為了安全，天車(chē)前后移動(dòng)，只有在吊鉤處于上限位置時(shí)才能進(jìn)行。故要在前后移動(dòng)電路中設(shè)置上限連鎖保護(hù)。另外由于前和后、上和下運(yùn)動(dòng)分別采用不同繼電器控制，兩線圈不能同時(shí)通電，故前/后、上/下移動(dòng)電路中應(yīng)設(shè)置互鎖環(huán)節(jié)。

單步：

是一種半自動(dòng)方式，即電鍍過(guò)程每一步的轉(zhuǎn)移都要借助啟動(dòng)按鈕才能發(fā)生。如果在運(yùn)行中按下復(fù)位按鈕，則自動(dòng)完成余下的工作，到天車(chē)回到原點(diǎn)停止。

單周期：

天車(chē)在原點(diǎn)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)完成一個(gè)周期的操作（天車(chē)從原點(diǎn)出發(fā)又回到原點(diǎn)。

自動(dòng)：

自動(dòng)地一個(gè)周期接一個(gè)周期周而復(fù)始地工作。

PLC發(fā)生嚴(yán)重故障或按下急停按鈕應(yīng)停止程序，在故障情況下還要發(fā)出聲光報(bào)警（0.2s閃爍）。除油、預(yù)鍍或電鍍槽位溫度大于70℃定為事故。