PLC在垃圾擠干機系統中的應用

羅賢+李雪嬌+劉拯坤

摘 要：垃圾擠干系統主要是通過對生活垃圾進行加工，加進添加劑，經過反應、成型后可以獲得具有高熱值的燃料（即垃圾再生煤）。文章以PLC為主控制器設計擠干機設備的控制系統，實現對垃圾擠干工藝工作過程的控制，包括自動控制和手動控制部分，輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示，實現對垃圾擠干機的參數設定等。

關鍵詞：PLC；液壓傳動；電動機；觸摸屏

中圖分類號：R124.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0154-02

引言

垃圾環保再生煤是利用生活垃圾為主要原料，通過添加具有企業獨立自主知識產權的“環保再生煤添加劑”，制造成一種垃圾固體燃料，其各項性能指標均優于或等同于天然煤產品，深度致力于城市生活垃圾深度“減量化”“無害化”和“資源化”的處理。

垃圾再生煤的生產過程主要包括磁選、擠干、破碎、烘干、混料、攪拌、反應、成型等過程，而本設計主要是針對擠干和破碎這兩部分進行選擇和設計。

本文介紹了一種基于PLC和觸摸屏的垃圾擠干機系統，它結合了觸摸屏和PLC的優點，可以很好的實現控制目標，并利用觸摸屏實現壓力和運行狀態的顯示；通過反復試驗和改進，最終達到可靠性、實用性、推廣性較好的目標。

1 系統實現的功能

本文主要針對可垃圾擠干機系統，提出了基于觸摸屏和PLC的控制系統。采用PLC控制電機，以實現對傳料帶的動與停，進而控制垃圾的移動，從其他地方送入到擠干裝置的漏斗中。同樣采用PLC來控制液壓裝置，本方案主要采用液壓裝置來實現從漏斗中落下的垃圾進行擠干，推動，破碎這一系列連續動作。在擠壓的過程中，主液壓缸中的壓力控制采用壓力傳感器來實現模擬量與數字量間的轉換，并反饋到系統使主擠壓缸實現加壓，保壓，卸壓等動作。并將轉換后的量再通過觸摸屏實現壓力的顯示，方便工作人員了解整體裝置的工作情況。方案的輸入控制都采用三菱觸摸屏控制，輸出的壓力顯示也同樣采用觸摸屏，來實現運行狀態的顯示。

2 設計方案的選擇

本系統主要以三菱FX2N系列PLC為核心設計其電氣控制電路，具體的系統方案結構圖，如圖1所示。從系統方案的結構圖可知，本垃圾擠干機控制系統是以PLC為核心作為主控模塊的，各電氣控制閥以及顯示裝置等設計為它的外圍裝置。PLC控制觸摸屏顯示輸入輸出為主，從而實現系統中電機，液壓缸中的繼電器，電磁閥等的動作，實現對垃圾擠干工藝工作過程的控制，方案包括自動控制和手動控制部分，輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示，實現對垃圾擠干機的參數設定，以及運行狀態的顯示，方便實用。

3 過程論述

輸入信號是將擠干機的工作狀態和操作的信息提供給PLC。PLC的輸入信號共有個23個輸入信號點。這23個輸入點包括行程開關，手動操作時的一些輸入點，啟停按鈕等等，其中手動輸入的部分采用的是輔助繼電器（M）13個，其他用的是普通輸入繼電器（X）10個。通過PLC與觸摸屏的連接使用，最終由觸摸屏來進行輸入。輸出信號有15個，PLC的輸出信號用來控制電機1來控制傳料帶的傳動，電機2來啟動液壓泵。加上控制的液壓電磁閥，原點指示燈，報警燈等一起需要15個輸出信號點。同樣由觸摸屏來進行輸出顯示。具體的軟元件I/O端子分配如下表1所示。

4 調試

為了便于編程，本系統在設計軟件時將手動程序和自動程序分別編出獨立的程序段，再用條件跳轉指令進行選擇。垃圾擠干機的控制系統程序結構框圖如圖3所示。其原理是，公共部分的程序一通電馬上執行，當選擇手動工作方式時，X30接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉（CJ為跳轉指令，如果CJ驅動，則跳轉到指針P所指的P0處），執行手動程序。之后，由于X31常閉觸點，當執行CJ指令時，跳轉到P1所指的結束位置。當選擇自動工作方式時（即X30常閉閉合，而X31常閉打開），則程序執行時跳過手動程序，直接執行自動程序。

對程序進行運行仿真，程序的仿真和觸摸屏模塊的設計與仿真。排除編寫時存在的一些問題，同時驗證系統的可靠性及穩定性，使系統符合設計要求。

5 結束語

本系統的設計主要從兩個方面出發：一是要以三菱FX2N系列PLC為核心設計其電氣控制電路，完成要求實現的各種功能；二是要從性能和成本方面出發，使得系統功能盡可能完善。本設計比較經濟，適用范圍廣，可靠性強，原理簡單，經過改善后也可以應用于環境保護的其他領域。

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