淺談基于PLC技術的脫水機自動控制系統

孫 震，文保寧

（中國電子系統工程第二建設有限公司，無錫 214028）

1 脫水機工藝流程

1.1 工藝流程

本文介紹的全自動臥式脫水機屬于板框式脫水機，其工作原理是靠泵的壓力、固液的重力、氣壓或水壓的作用，在濾布兩側產生壓差，來實現固液分離，達到生產要求，其工藝流程見圖1所示。

圖1 脫水機工藝流程圖

1.2 運行步驟

1.3 操作模式

全自動臥式脫水機控制系統的操作模式包括自動操作、半自動操作、手動操作（互鎖運轉、測試），其操作模式圖解說明見圖2所示。

圖2 脫水機操作模式

2 控制系統硬件組成

全自動臥式脫水機控制系統主要由三菱Q02H型號CPU、三菱Q62P PLC型號MELSEC與Proface觸摸屏GP-4501TW組成，配備以太網接口模塊，可以方便地接入主系統的控制網絡。

全自動臥式脫水機控制系統的輸入信號包括操作選擇、接觸器和熱繼電器狀態、閥門狀態、接近開關、保護等51個開關量信號，輸出信號包括報警輸出、閥門開閉、電機控制、指示輸出等28個開關量信號。

3 控制系統軟件設計

3.1 主程序設計

根據全自動臥式脫水機的操作模式，按照不同的功能要求把程序區分開來，在主程序中加以調用。對控制功能相同的一類設備進行模塊化編程，在程序中需要時反復調用。例如：本程序區內有以下子程序段“INPUT”、“CLOSE”、“FEED”、“FAULT”、“HMI”……模塊化設計使程序的調試和維護簡單方便，并使軟件具有良好的可移植性和可擴展性。更重要的是，由于只有選中子程序時，才激活子程序，這樣就可以減少掃描時間。

3.2 報警保護

脫水機運行過程中，每一步動作都有其限制條件，并且存在許多連鎖環節。為了防止脫水機及其附屬設備受到損壞，在程序中考慮了各種故障狀態，并根據故障的原因，可以把故障情況分為以下10種類型：緊急停止、過程滯后、隔膜排氣異常、濾布位置異常、清洗水槽液位低、污泥池液位低、空氣低壓、馬達故障、氣動閥故障、限位開關異常。

3.3 復位按鈕

脫水機控制柜面板上設置有復位按鈕，通過這一個按鈕實現2種復位功能，即程序復位、故障復位。

4 常見故障分析

5 結束語

本系統使用性能優異的三菱Q02H型號CPU、Q62P 型號PLC與Proface觸摸屏GP-4501TW實現脫水機的全自動控制，使脫水機整個運行過程連續、穩定、可靠，通過觸摸屏能夠查看并檢測到工藝流程、過程指示、參數設定、手動操作，并且具備完善可靠的報警保護與故障診斷功能，控制系統展現出人性化的設計思想，在現場實際操作中方便快捷。