國產(chǎn)陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王開廈

摘 要：本文介紹了陶瓷過濾機(jī)的工作原理及特點(diǎn)，并且針對其傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的不足，論述了實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)HTG系列陶瓷過濾機(jī)智能控制方案。實(shí)踐證明該方案實(shí)用新穎、效果顯著，受到了用戶的好評。

關(guān)鍵詞：陶瓷過濾機(jī)；智能控制；PLC；設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1 引言

陶瓷過濾機(jī)是新一代高效節(jié)能的液固分離設(shè)備，目前已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外鐵精礦、銅精礦、鉛精礦、鋁精礦、鎳精礦、金精礦、磷精礦及混精礦等行業(yè)，它是目前國際上公認(rèn)的細(xì)粒級礦物過濾最新型的高效率、低能耗液固分離選礦設(shè)備，具有產(chǎn)量大、效率高、濾餅水份低及節(jié)能環(huán)保效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，以其顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)已徹底取代傳統(tǒng)的園盤真空過濾機(jī)。

隨著地球礦產(chǎn)資源的大量開采，地表礦物不斷枯竭，品位逐漸降低，礦石性質(zhì)越來越復(fù)雜，難選礦物使選礦工藝變得更加復(fù)雜，流程也越來越長。而陶瓷過濾機(jī)作為選礦廠的主要設(shè)備，對其性能及使用要求也在日益提高，尤其是對陶瓷過濾機(jī)的控制系統(tǒng)要求趨向網(wǎng)絡(luò)化、智能化，已經(jīng)提出了工廠無人化的設(shè)想和要求。衡量陶瓷過濾機(jī)的主要技經(jīng)指標(biāo)是產(chǎn)品的產(chǎn)能、含水量及回收率等，然而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于影響陶瓷過濾機(jī)過濾性能的因素比較復(fù)雜，仍存在著種種問題。以往常規(guī)的控制系統(tǒng)操作陶瓷過濾機(jī)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前選礦廠對選礦設(shè)備的要求。因此，實(shí)現(xiàn)陶瓷過濾機(jī)自控系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義重大。

針對上述問題，目前的HTG系列陶瓷過濾機(jī)自控系統(tǒng)經(jīng)過技術(shù)人員多年來堅(jiān)持不懈的探索、嘗試、創(chuàng)新和改進(jìn)，成為集計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)和通訊技術(shù)等高新技術(shù)于一體的控制系統(tǒng)。目前，陶瓷過濾機(jī)主要需要創(chuàng)新與改進(jìn)的地方分別是：（1） 具有微孔陶瓷過濾板保護(hù)裝置；（2） 具有模糊控制超聲波清洗功能的陶瓷過濾機(jī)；（3） 具有反沖洗壓力自動調(diào)節(jié)功能的陶瓷真空過濾機(jī)；（4） 專用超聲清洗機(jī)智能識別裝置；（5） 智能定時(shí)保護(hù)裝置；（6） 陶瓷過濾機(jī)專家智能控制系統(tǒng)。而HTG系列陶瓷過濾機(jī)是集微孔陶瓷過濾板、超聲清洗技術(shù)、智能控制等十多項(xiàng)核心專利和多項(xiàng)創(chuàng)新科技成果為一體的高新技術(shù)設(shè)備。因此，它在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、減人增效、節(jié)能降耗等方面較傳統(tǒng)控制的陶瓷過濾機(jī)性能有顯著的提高，具有很強(qiáng)的市場競爭力。

2 陶瓷過濾機(jī)工藝流程及特點(diǎn)

HTG系列陶瓷過濾機(jī)主要由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（主軸、分配頭、微孔過濾板等）、攪拌系統(tǒng)、給排礦系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、濾液排放系統(tǒng)、刮料組件系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、聯(lián)合清洗系統(tǒng)（超聲波清洗、化學(xué)清洗）、自控系統(tǒng)、礦漿槽及機(jī)架等幾大部分組成。槽體采用耐腐蝕不銹鋼，起裝載礦漿的作用；攪拌器在槽體內(nèi)攪拌混合礦物料，避免礦物料的快速沉降；陶瓷過濾板安裝在主軸（轉(zhuǎn)子）上，主軸在可無級變速的減速機(jī)由變頻電動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)。陶瓷過濾機(jī)的工藝流程包括四個(gè)區(qū)域：濾餅形成（真空區(qū)）、濾餅干燥（干燥區(qū)）、濾餅刮除（卸料區(qū)）、清洗（反沖洗區(qū)）。陶瓷過濾機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

陶瓷過濾機(jī)采用親水的微孔氧化鋁陶瓷過濾板作為過濾介質(zhì)，過濾層布滿了許多微米級孔徑的微孔，過濾開始首先在真空區(qū)時(shí)，浸沒在礦漿料槽中的過濾板在被抽真空力的作用下，微孔中的毛細(xì)作用力大于真空所施加的力，使微孔中始終保持充液狀態(tài)，只有水能夠通過過濾板，而空氣不能通過，真空度能保持在-0.095MPa以上，故能耗極低，而且濾餅含水量少。逐步抽取礦漿中的水份形成干燥的濾餅，在濾板表面形成一層顆粒堆積層，陶瓷板繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在干燥區(qū)濾餅進(jìn)一步干燥，進(jìn)入卸料區(qū)時(shí)被刮下，刮下的濾餅由皮帶機(jī)輸送到倉庫。之后陶瓷過濾板進(jìn)入反沖洗區(qū)，反沖液通過分配頭進(jìn)入陶瓷過濾板，反方向沖洗堵塞在過濾板微孔中的顆粒，而抽取礦漿中的濾液通過分配頭進(jìn)入真空桶連續(xù)排出，完成液固分離，至此完成一個(gè)過濾工藝流程周期。

3 智能控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

3.1 智能控制系統(tǒng)主要硬件組成

陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)硬件主要由PLC、觸摸屏、變頻器、電磁氣動閥、傳感器及電器元件組成，采用PLC和觸摸屏全自控。主要設(shè)備有：主軸（變頻）、攪拌（變頻）、超聲波清洗機(jī)、過濾泵、真空泵、酸計(jì)量泵、配酸泵、潤滑泵、恒壓反沖泵、電磁氣動閥有、加水閥、循環(huán)水閥、排水閥、吸水閥、真空閥、酸計(jì)量泵出口閥、吹堵閥、進(jìn)料閥、出料閥、氣反沖閥、放水閥、真空泵冷卻水閥等等。陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。

3.2 PLC

（1） 硬件配置

PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，PLC選用美國羅克韋爾AB公司CompactLogix系列控制器1769-L32E（電池1769-BA），一個(gè)數(shù)字量輸入模塊1769-IQ16（16輸入）、二個(gè)數(shù)字量輸出模塊1769-OB16（16輸出）、二個(gè)模擬量輸入模塊1769-IF8（8輸入）、一個(gè)模擬量輸出模塊1769-OF8C（8輸出）。1769-L32E模塊提供一個(gè)集成的EtherNet/IP端口，它由RS Linx軟件在AB應(yīng)用軟件間建立以太網(wǎng)通信連接。1769-L32E模塊支持6個(gè)可組態(tài)任務(wù)，支持梯形圖、功能塊、結(jié)構(gòu)化文本和順序功能圖四種編程語言。

在陶瓷過濾機(jī)的生產(chǎn)工藝中涉及許多時(shí)滯、時(shí)變、非線性等復(fù)雜對象，而采用常規(guī)控制算法不能獲得滿意的控制效果。智能控制策略，如：模糊控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等在控制工程領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。將不同的控制算法適當(dāng)?shù)叵嗷ソY(jié)合并且取長補(bǔ)短，發(fā)揮整體優(yōu)勢，應(yīng)用于陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)，獲得了單一控制算法無法具備的控制效果。將陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)作為研究對象，根據(jù)能量平衡，分析了該對象的階躍響應(yīng)特點(diǎn)。以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用階躍響應(yīng)曲線法辨識出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。選用美國羅克韋爾AB公司的CompactLogix1769-L32E系列PLC作為控制器，將先進(jìn)控制算法嵌入到PLC的常規(guī)控制系統(tǒng)，在應(yīng)用Matlab進(jìn)行智能算法仿真的基礎(chǔ)上，采用結(jié)構(gòu)化編程方法，利用RSLogix5000梯形圖語言編制了專家控制過濾及模糊控制清洗算法，實(shí)現(xiàn)了PLC控制器對陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)的智能控制。

（2） 軟件編程

HTG系列陶瓷過濾機(jī)的CompactLogix控制器使用RS Logix5000軟件編程，RS Logix5000軟件是一個(gè)包含編程、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷、在線監(jiān)控等功能的集成系統(tǒng)開發(fā)平臺。各程序編寫分為五個(gè)階段：創(chuàng)建項(xiàng)目、組態(tài)硬件、通信設(shè)置、編制程序和程序下載。

3.3 觸摸屏（人機(jī)界面）

觸摸屏選用西門子12英寸TP277觸摸屏，編程組態(tài)軟件選用西門子WinCC flexible2008標(biāo)準(zhǔn)版組態(tài)軟件。根據(jù)陶瓷過濾機(jī)的工藝特點(diǎn)及要求，對觸摸屏畫面需設(shè)計(jì)組態(tài)，并分配對應(yīng)的PLC功能定義號，組態(tài)各工藝流程動態(tài)圖、狀態(tài)顯示、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、故障報(bào)警、操作記錄、操作說明書及緊急求助等監(jiān)控界面，畫面之間采用翻屏形式進(jìn)行選擇切換。

3.4 變頻器、測量傳感器、低壓電器元件

主軸和攪拌的轉(zhuǎn)速需要調(diào)節(jié)，因此都采用了變頻器的調(diào)速控制。傳感器將由測量的礦槽料位、濾桶液位、酸桶液位、礦漿pH 值、真空壓力、反沖壓力、礦漿溫度、礦漿濃度、濾板視覺、清洗劑等傳感器的模擬量信號（電流DC4～20mA）以及主軸、攪拌變頻器輸出的轉(zhuǎn)速信號（電壓DC0～10V）送至PLC的模擬量輸入模塊。在電控柜內(nèi)安裝PLC、變頻器、斷路器、交流接觸器、熱繼電器、濾波器、端子排及直流電源等低壓電器。柜面板上設(shè)有觸摸屏、暫停、急停按鈕、維修開關(guān)和報(bào)警燈。

4 控制系統(tǒng)應(yīng)用程序（PLC程序和觸摸屏畫面程序）

4.1 PLC程序設(shè)計(jì)

根據(jù)陶瓷過濾機(jī)特點(diǎn)及要求，其操作方式有三種：就地自控、就地手控、遠(yuǎn)程控制。其主要工藝流程為首先進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；然后確定放料、過濾、清洗、配酸、手動操作；最后再設(shè)計(jì)順序控制、聯(lián)鎖控制、過程控制等程序。編程前先對各功能程序段的地址進(jìn)行規(guī)劃，將它細(xì)分為不同的執(zhí)行模塊（子程序），系統(tǒng)需要16個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)、30個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)、12路模擬量輸入點(diǎn)、7個(gè)模擬量輸出點(diǎn)，并增加部分的備用量。開機(jī)時(shí)，進(jìn)漿閥門由料位計(jì)檢測監(jiān)控，PLC根據(jù)檢測結(jié)果控制槽體內(nèi)礦漿料位的高低，而真空桶濾液面高度由液位計(jì)檢測，至高位時(shí)系統(tǒng)打開濾液泵出口閥門，快速排水。當(dāng)陶瓷過濾機(jī)過濾運(yùn)行8 h后，多孔陶瓷過濾板逐漸被堵塞，就必須對陶瓷過濾板進(jìn)行清洗再生，可采用超聲清洗和化學(xué)介質(zhì)聯(lián)合清洗（加硝酸或草酸）的方法，以保持陶瓷過濾機(jī)的高效運(yùn)行。PLC的主要I/O地址分配如表1所示。

PLC的程序包括一個(gè)主程序和十二個(gè)子程序，其具體介紹如下。

4.1.1專家控制過濾運(yùn)行子程序

產(chǎn)能和水份是陶瓷過濾機(jī)生產(chǎn)的主要關(guān)鍵指標(biāo)，長期以來人們采用傳統(tǒng)的控制方法操作陶瓷過濾機(jī)，是由于陶瓷過濾機(jī)的生產(chǎn)工藝中涉及非線性、多耦合參數(shù)、復(fù)雜的任務(wù)要求等問題，難以建立精確數(shù)學(xué)模型，采用PID反饋控制效果不是很理想。生產(chǎn)一直依賴工人的經(jīng)驗(yàn)操作，大多數(shù)靠手動調(diào)節(jié)，常規(guī)控制采用的是固定程序，這種傳統(tǒng)控制效果很不理想，質(zhì)量得不到保證，操作工勞動強(qiáng)度大。在經(jīng)過大量的前期實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，最新型的HTG系列陶瓷過濾機(jī)采用的是智能控制系統(tǒng)。智能控制的幾個(gè)重要分支為專家控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法。

（1） 專家控制的內(nèi)容

專家控制系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降脑敿?xì)專業(yè)知識與豐富的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理與判斷的程序系統(tǒng)。一是PLC自學(xué)習(xí)及記憶經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀操作工經(jīng)現(xiàn)場實(shí)調(diào)建立的最佳工作參數(shù)；二是在變更工況時(shí)，以已有參數(shù)為基礎(chǔ)，模仿有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀操作工的操作步驟，采用專家控制方式實(shí)現(xiàn)新工況主要參數(shù)的自動設(shè)定過程。

（2） 影響陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)能和水份的工藝因素

影響陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)能和水份的工藝因素主要有礦槽內(nèi)的溫度、濃度、pH 值、料位高度、真空度、刮刀間隙、陶瓷過濾板、主軸和攪拌轉(zhuǎn)速。

1） 溫度

通常礦槽內(nèi)溫度越高越能降低濾餅水份，并能提高產(chǎn)量，但升高溫度會增加成本。

2） 濃度

一般細(xì)微顆粒精礦的濃度越高，處理量也升高，可通過調(diào)整溢流量適當(dāng)提高精礦度，從而提高產(chǎn)能，但濃度過高對攪拌有影響，因此，濃度也只能控制在一合適的范圍內(nèi)。

3） pH 值

泥漿pH 值可提高陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)能。因pH 值影響顆粒的電位，從而影響礦漿的流動性。

4） 料位高度

由于槽體的料位增高，陶瓷過濾板在真空區(qū)內(nèi)的吸漿時(shí)間增長，吸漿厚度也增大，因此，產(chǎn)能增加。但干燥時(shí)間相對縮短，精礦水份也會適當(dāng)增大。必須選擇最佳料位，兼顧產(chǎn)能和精礦水份兩者的指標(biāo)，以其平衡達(dá)到最佳狀態(tài)。

5） 真空度

一般真空度越高，產(chǎn)能也相應(yīng)提高，濾餅水份也相對減少。HTG系列陶瓷過濾機(jī)都配套二級真空系統(tǒng)來盡量提高真空度。因此，濾餅水份也比較低。另外，可選循環(huán)濾液泵脫水方式來協(xié)助提高陶瓷過濾機(jī)的真空度。

6） 刮刀間隙

刮刀與陶瓷過濾板間隙越小，單位時(shí)間內(nèi)刮下的濾餅就越多，產(chǎn)能也就越高。

7） 陶瓷過濾板

要求物料粒徑及分布與陶瓷過濾板微孔相匹配。雖然過濾板孔徑越大易吸漿，但會引起過濾板堵塞；選擇相同過濾板孔徑透水率高的過濾板，透水率高吸漿性能就越好。

8） 主軸轉(zhuǎn)速

主軸轉(zhuǎn)速變慢，在真空區(qū)濾餅形成的時(shí)間就增長，產(chǎn)能逐漸增大，但主軸轉(zhuǎn)速變慢達(dá)某一值時(shí)，產(chǎn)能又會逐漸下降。因此，陶瓷過濾機(jī)的產(chǎn)能在某一范圍內(nèi)能達(dá)到最大值。

9） 攪拌轉(zhuǎn)速

對一般粘性、不易沉降、粒徑較細(xì)礦料漿，一般可降低攪拌轉(zhuǎn)速；對一般砂性、容易沉降、粒徑較粗料漿，一般應(yīng)提高攪拌轉(zhuǎn)速。

對于溫度、濃度、pH 值、料位高度、真空度、刮刀間隙、陶瓷過濾板、主軸和攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù)，優(yōu)秀操作工能將其控制在一合適的范圍內(nèi)，并針對各種礦料固有性質(zhì)摸索出最佳工藝參數(shù)值。因此，陶瓷過濾機(jī)安裝有各類傳感器用來采集溫度、濃度、pH 值、料位、真空度、主軸和攪拌轉(zhuǎn)速等相關(guān)信息分別送入PLC。

（3） 專家控制器的控制功能

a.自動學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫存儲由優(yōu)秀操作工手動操作產(chǎn)生的系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)；

b.專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲專家系統(tǒng)工作所需實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及從生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)中選取出來的與產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)的參數(shù)修訂系數(shù)；

c.規(guī)則庫包含正常工作規(guī)則和故障處理規(guī)則。專家系統(tǒng)在推理機(jī)的協(xié)調(diào)下工作，產(chǎn)生的控制輸出通過結(jié)果數(shù)據(jù)庫與執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立聯(lián)系。

（4） 手動運(yùn)行參數(shù)的自學(xué)習(xí)過程

針對陶瓷過濾機(jī)生產(chǎn)時(shí)的不同工況，通過記錄優(yōu)秀操作工手動調(diào)試獲得的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立許多組數(shù)據(jù)構(gòu)成的自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫周期記錄過濾機(jī)生產(chǎn)時(shí)的濃度、溫度、pH 值、料位高度、真空度、陶瓷過濾板、主軸和攪拌轉(zhuǎn)速等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并從這些數(shù)據(jù)中提取該工況條件下的控制設(shè)定值。本系統(tǒng)采用整庫數(shù)據(jù)疊代篩選法，對一定組數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)符合要求的數(shù)據(jù)占整個(gè)數(shù)據(jù)量的百分比，并將百分比最高時(shí)的整庫數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為最佳數(shù)據(jù)。

（5） 軟件編程及應(yīng)用效果

針對陶瓷過濾機(jī)的工藝特點(diǎn)及要求，將專家系統(tǒng)的理論、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和優(yōu)秀操作工的典型經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，將先進(jìn)的專家智能控制算法引入到陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的模擬專家解決陶瓷過濾機(jī)控制領(lǐng)域問題的專家指導(dǎo)子程序（梯形圖）。在線、實(shí)時(shí)直接控制陶瓷過濾機(jī)，并進(jìn)行效果驗(yàn)證。實(shí)際應(yīng)用表明，產(chǎn)能和水份兩個(gè)主要技經(jīng)指標(biāo)比較理想，產(chǎn)能明顯提高，水份下降，兩個(gè)指標(biāo)比較穩(wěn)定，減輕了操作工勞動強(qiáng)度，徹底改變陶瓷過濾機(jī)傳統(tǒng)控制的落后面貌。

4.1.2模糊控制清洗運(yùn)行子程序

（1） 傳統(tǒng)清洗現(xiàn)狀

陶瓷過濾機(jī)的核心技術(shù)是陶瓷過濾板，過濾板在正常使用8 h左右后就必須進(jìn)行清洗再生。其清洗再生至關(guān)重要，它的清洗效果好壞直接影響到陶瓷過濾機(jī)的產(chǎn)能和脫水性能等關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)的PLC控制的陶瓷過濾機(jī)采用的是常規(guī)操作的聯(lián)合清洗，聯(lián)合清洗即是超聲清洗和化學(xué)介質(zhì)清洗（加硝酸或草酸），是用量化的固定程序，清洗程序一經(jīng)設(shè)定，便不能更改。清洗程序不能根據(jù)過濾機(jī)清洗工況變化而作快速相應(yīng)的調(diào)整，清洗效果不理想，清洗質(zhì)量不能保證。

針對傳統(tǒng)陶瓷過濾機(jī)存在的問題，由于PID控制器的參數(shù)整定煩瑣且控制效果也不理想，在過濾機(jī)控制中又因存在很多非線性或時(shí)變不確定的因素。而模糊控制不需要掌握控制對象的精確數(shù)學(xué)模型，是根據(jù)控制規(guī)則決定控制量的大小，這種控制方法對于存在滯后或隨機(jī)干擾的系統(tǒng)具有良好的控制效果。PLC適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用，可將模糊控制器方便地用軟件來實(shí)現(xiàn)，將PLC構(gòu)成模糊控制器用于陶瓷過濾機(jī)的清洗是一種新的嘗試，不僅使控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，而且取得了較好的控制效果。

（2） 模糊控制器設(shè)計(jì)

模糊控制器包括輸入量模糊化、模糊推理和解模糊三個(gè)部分。

（a） 選定模糊控制器的輸入輸出變量，并進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。

（b） 輸入量模糊化：確定各變量的模糊語言取值及相應(yīng)的隸屬函數(shù)。

設(shè)E的模糊子集為{NB、NM、NS、Z0、PS、PM、PB}，語言變量取7個(gè)值，A1= NB、A2= NM、A3= NS、A4= 0、A5=PS、A6=PM、A7=PB，計(jì)算出所對應(yīng)的隸屬度；

論域?yàn)閇-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6]；

Ec和U的模糊子集為[NB，NS，NM，0，PS，PM，PB]；

論域?yàn)閇-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6]。

E為e（偏差）模糊化后的模糊量；Ec為ec（偏差變化率）模糊化后的模糊量，U為模糊控制量。

u為U解模糊化后的精確量。

然后將E、Ec和U模糊化，根據(jù)控制的經(jīng)驗(yàn)可得出變量E、Ec和U的模糊化量化表。將檢測信號的連續(xù)變化量液位、水溫、視覺、清洗劑分成七檔。所分的檔次越多，洗滌的精度越高，但會增加推理規(guī)則。根據(jù)推理規(guī)則來自動選擇出最恰當(dāng)?shù)淖罴训V槽液位、清洗方式、清洗時(shí)間、漂洗次數(shù)、清洗動作、適量和適型的清洗劑等多項(xiàng)參數(shù)，并執(zhí)行最佳的模糊清洗程序。推理規(guī)則就是把人類清洗的典型模糊經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化。如臟污程度輕，而且水溫高，就會用低的功率、短的清洗時(shí)間等方法來處理。具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)不同的輸入組合，采用不同的規(guī)則即可。決定陶瓷過濾板清洗效果的主要因素有：過濾板的臟污程度、超聲波的功率、超聲波的頻率、洗滌液的溫度、洗滌劑濃度、清洗方法、清洗時(shí)間、硝酸（草酸）濃度和流量等等。

（c） 建立模糊控制規(guī)則。這是規(guī)則歸納和規(guī)則庫的建立，是從實(shí)際控制經(jīng)驗(yàn)過渡到模糊控制器的中心環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)清洗系統(tǒng)手動控制經(jīng)驗(yàn)，得出模糊控制規(guī)則表，共有56條規(guī)則。

（d） 根據(jù)模糊推理合成規(guī)則，可計(jì)算出相應(yīng)的模糊控制量，由此得出模糊控制查詢表。

（e） 確定模糊推理和解模糊化方法。PLC根據(jù)實(shí)際輸入量的模糊值E和Ec通過查詢表得到實(shí)際控制量U。解模后輸出的模糊結(jié)果，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換為精確的控制量加到各被控對象上去，完成控制任務(wù)。

陶瓷過濾板清洗采用模糊控制，各類傳感器用來采集各方面的相關(guān)信息。液位、水溫、視覺、清洗劑等傳感器可分別測定清洗槽內(nèi)液位的高度、洗滌液的溫度、排出的清洗液透光率（用來判斷清洗液的性質(zhì)和程度）、被洗陶瓷過濾板是否洗凈（判斷被測過濾板臟污的性質(zhì)和程度）及槽內(nèi)清洗劑的當(dāng)前濃度和性質(zhì)。并將這些信息轉(zhuǎn)換成電信號輸入PLC，由模糊控制清洗程序來完成。

（3） 模糊控制算法的PLC程序?qū)崿F(xiàn)

編制梯形圖首先是將模糊化過程的量化因子置入PLC的保持繼電器中，然后利用A/D模塊將輸入量采集到PLC的數(shù)據(jù)存儲器區(qū)，經(jīng)過限幅量化處理后，根據(jù)所對應(yīng)的輸入模糊論域中的相應(yīng)元素，查模糊控制量表求出模糊輸出量，再乘以輸出量化因子即可得實(shí)際輸出值，由D/A模塊輸出對加熱器、清洗劑加料、超聲波清洗機(jī)、硝酸（草酸）泵、主軸和攪拌變頻器轉(zhuǎn)速等進(jìn)行調(diào)節(jié)。模糊控制算法通常由模糊化、模糊控制邏輯推理庫、解模糊等單元組成，形成模糊控制模塊，并將它嵌入到PLC。模糊控制模塊具有儲存和計(jì)算能力，存貯著模擬優(yōu)秀操作工清洗陶瓷過濾板的典型經(jīng)驗(yàn)，編輯成由模糊邏輯理論設(shè)計(jì)的一套控制規(guī)則和推理程序，自動進(jìn)行判斷和處理，還具有學(xué)習(xí)、記憶和尋優(yōu)的“人工智能”。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，形成模糊量指令，再運(yùn)用模糊控制規(guī)則作出模糊決策。將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到陶瓷過濾板的聯(lián)合清洗上，使清洗由簡單的“能洗”，發(fā)展到具有高洗凈度、低損傷率、高漂洗比、節(jié)水節(jié)能等高層次功能。

4.1.3自動配酸子程序

自動配酸是將單獨(dú)貯罐的濃度98%濃硝酸用純凈水自動配制成濃度60%稀硝酸的過程。①當(dāng)配酸達(dá)到上限時(shí)（上限可預(yù)先設(shè)定） 或當(dāng)自動配酸結(jié)束后，供酸泵自動停止運(yùn)行。②在自動配酸非正常運(yùn)行時(shí)，若發(fā)生嚴(yán)重報(bào)警或故障時(shí)，則陶瓷過濾機(jī)立即停機(jī)。

4.1.4手動操作子程序

在自動過濾或自動清洗運(yùn)行中，可切換至人工操作，單獨(dú)開/停各電磁氣動閥、電動機(jī)、泵或超聲清洗機(jī)等設(shè)備。為了方便操作設(shè)置了“轉(zhuǎn)自動過濾”和“轉(zhuǎn)自動清洗”兩種操作方式，均可很方便返回原來的自動運(yùn)行狀態(tài)。

4.1.5模擬量轉(zhuǎn)換、參數(shù)設(shè)定、故障報(bào)警計(jì)時(shí)、遠(yuǎn)程通訊子程序

系統(tǒng)還編制了模擬量轉(zhuǎn)換、參數(shù)設(shè)定、故障報(bào)警計(jì)時(shí)、遠(yuǎn)程通訊子程序。

4.1.6恒壓反沖壓力調(diào)節(jié)、超聲清洗機(jī)智能識別、保護(hù)安全聯(lián)鎖（智能定時(shí)保護(hù)；濾板保護(hù)） 子程序

系統(tǒng)還編制了恒壓反沖壓力調(diào)節(jié)、超聲清洗機(jī)智能識別、保護(hù)安全聯(lián)鎖（智能定時(shí)保護(hù)；過濾板保護(hù)） 子程序。

4.2 觸摸屏的畫面組態(tài)設(shè)計(jì)

根據(jù)陶瓷過濾機(jī)控制系統(tǒng)的工藝和監(jiān)控要求進(jìn)行畫面規(guī)劃，共需組態(tài)十七個(gè)人機(jī)交互功能畫面，具有動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)采集、事件歷史儲存、報(bào)警記錄、趨勢曲線顯示、安全保護(hù)設(shè)計(jì)、操作說明、口令修改、報(bào)表分析、數(shù)據(jù)報(bào)表打印及使用幫助等應(yīng)用功能。觸摸屏的各類組件內(nèi)存單元與PLC中數(shù)據(jù)存儲區(qū)的單元相關(guān)聯(lián)。

4.2.1初始畫面、選擇畫面、過濾運(yùn)行、清洗運(yùn)行、自動配酸、手動操作和檢修操作的畫面組態(tài)

①初始畫面：剛通電時(shí)進(jìn)入初始畫面，并可進(jìn)入到選擇畫面（可設(shè)開機(jī)密鑰及參數(shù)設(shè)置權(quán)限）。

②選擇畫面：從選擇畫面可分別切換到所有其余畫面，而其余畫面都能返回到選擇畫面。

③過濾運(yùn)行、清洗運(yùn)行、自動配酸畫面：a. 過濾運(yùn)行畫面上顯示專家控制過濾機(jī)過濾工藝流程動態(tài)圖，圖中如水管、氣管、酸管和壓縮空氣管路，分別用不同顏色的管路形象動態(tài)顯示帶有方向性的流動；泵、電機(jī)、閥門和超聲清洗機(jī)啟/停用兩種顏色分別顯示；主軸與攪拌動畫模擬顯示，并實(shí)時(shí)顯示過濾機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)全過程。（如圖3所示）；b. 清洗運(yùn)行畫面顯示模糊控制過濾機(jī)超聲清洗工藝流程動態(tài)圖與過濾畫面類似（如圖4所示）；c. 配酸畫面顯示配酸工藝流程圖同上類似。

④手動操作及檢修操作畫面：兩畫面都可單獨(dú)操作單個(gè)設(shè)備的啟/停，完成相應(yīng)的控制動作。

4.2.2操作員、管理員參數(shù)設(shè)定、操作記錄、報(bào)警信息和故障診斷畫面的組態(tài)

①操作員、管理員參數(shù)設(shè)定畫面：兩畫面可對PLC的工藝參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，并都有可一鍵操作的“參數(shù)默認(rèn)鍵”，參數(shù)默認(rèn)是預(yù)先設(shè)定好的典型參數(shù)。如需修改參數(shù)可通過修改觸摸屏來完成。而 “管理員參數(shù)設(shè)定” 觸摸鈕為口令域（管理員可修改此密碼）。

②操作記錄畫面：是對運(yùn)行記錄、暫停、急停、設(shè)備損壞及每班生產(chǎn)狀況等歷史數(shù)據(jù)通過歸檔事件消息進(jìn)行記錄儲存，為生產(chǎn)管理提供現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)。

③報(bào)警處理畫面：用于查詢報(bào)警歷史記錄、運(yùn)行檔案和打印報(bào)警報(bào)表。報(bào)警內(nèi)容分為：料位過高、液位過高、氣壓不足、真空壓力過高、主軸及攪拌變頻器報(bào)警、超聲清洗機(jī)報(bào)警等。

④故障診斷畫面：用于進(jìn)行設(shè)備的故障診斷、故障排除和設(shè)備調(diào)試。

4.2.3 料位趨勢圖、反沖洗壓力趨勢圖、內(nèi)部參數(shù)修改、節(jié)能、清屏操作和報(bào)表輸出畫面的設(shè)計(jì)

①料位趨勢圖、反沖洗壓力趨勢圖：共組態(tài)2組實(shí)時(shí)趨勢圖，一組顯示礦槽料位傳感器歷史曲線、另一組顯示反沖洗壓力傳感器歷史曲線，每個(gè)變量都是以每10 s從PLC讀取一次趨勢值。

②內(nèi)部參數(shù)修改畫面：是管理員用來修改一般不需要經(jīng)常作改動的內(nèi)部參數(shù)。

③節(jié)能畫面：是記錄、顯示主軸變頻器與攪拌變頻器的累積用電數(shù)及實(shí)時(shí)節(jié)電數(shù)。

④清屏操作畫面：用于在運(yùn)行時(shí)人工清潔觸摸屏，“清屏”功能激活后，在清屏?xí)r段內(nèi)（60s）將鎖定畫面和畫面所有的功能鍵，用延時(shí)進(jìn)度條指示至結(jié)束的剩余時(shí)間，清屏后恢復(fù)原樣。

⑤報(bào)表輸出畫面：用于打印輸出各類數(shù)據(jù)、記錄及報(bào)表。

5 系統(tǒng)的保護(hù)、安全聯(lián)鎖、故障報(bào)警功能及可靠性和安全性設(shè)計(jì)

5.1 保護(hù)功能

①真空保護(hù)：在自動過濾運(yùn)行中，若因陶瓷過濾板開裂破損、真空管路泄漏等引起真空壓力過高（默認(rèn)：-0.03MPa），陶瓷過濾機(jī)則能智能識別立即進(jìn)入急停狀態(tài)，并且通知操作工立即處理。

②皮帶輸送機(jī)保護(hù)：位于陶瓷過濾機(jī)底部的皮帶輸送機(jī)在自動過濾運(yùn)行中，若由于某種情況停止運(yùn)行，陶瓷過濾機(jī)立即進(jìn)入暫停狀態(tài)，并立即通知操作工處理，以避免濾餅堵塞下料口；

③密碼功能保護(hù)：在進(jìn)入“管理員參數(shù)設(shè)定”畫面時(shí)設(shè)有密碼功能（預(yù)先管理員可修改密碼）。

5.2 安全聯(lián)鎖功能

①自動過濾運(yùn)行時(shí)，濾桶液位計(jì)與過濾泵和循環(huán)閥聯(lián)鎖：過濾運(yùn)行中若濾桶液位未達(dá)到下限設(shè)定值時(shí)，程序保證了過濾泵和循環(huán)閥都將不能啟動，以避免過濾泵吸空造成泵機(jī)械密封干燒損壞。

②酸計(jì)量泵與加水閥聯(lián)鎖：為了防止在無水時(shí)硝酸就進(jìn)入陶瓷過濾機(jī)管道，對機(jī)體造成腐蝕損壞，程序保證了加水閥未打開時(shí)酸計(jì)量泵嚴(yán)禁啟動；

③自動過濾程序與自動清洗程序聯(lián)鎖：為避免自動過濾后不清洗就再次過濾開車，而導(dǎo)致?lián)p壞過濾板，程序保證了過濾運(yùn)行八小時(shí)后，必須經(jīng)過一小時(shí)的清洗，方能夠允許再次自動過濾開車；

④公共的10 m3硝酸箱與每臺過濾機(jī)的1 m3硝酸箱聯(lián)鎖：為了防止稀硝酸泄漏，當(dāng)1 m3硝酸箱液位達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，程序能夠自動停止10 m3硝酸箱上的供酸泵進(jìn)酸。

⑤超聲波清洗機(jī)與槽體料位計(jì)聯(lián)鎖：在任何情況下超聲清洗，料位計(jì)檢測槽體料位液面高度，程序嚴(yán)格保證了超聲振子盒全部浸沒在槽體液面以下，才能允許啟動超聲清洗機(jī)，以避免干燒損壞超聲振子盒及超聲電源。

⑥真空泵冷卻水閥聯(lián)鎖：為了防止真空泵機(jī)械密封由于無冷卻水導(dǎo)致過熱損壞，程序嚴(yán)格保證了真空泵上的冷卻水閥先開30 s后（可根據(jù)實(shí)際修改），此時(shí)真空泵才能允許啟動。

⑦酸計(jì)量泵出口閥聯(lián)鎖：為了防止硝酸倒流通過分配器進(jìn)入真空泵，從而腐蝕損壞真空泵，因此在酸計(jì)量泵出口管道處安裝自動球閥，而程序保證了酸計(jì)量泵與此閥同時(shí)開或停。

5.3 故障報(bào)警功能

當(dāng)普通報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行并顯示報(bào)警信息；當(dāng)嚴(yán)重故障報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)立即進(jìn)入暫?；蚣蓖顟B(tài)，并發(fā)出故障信號通知操作工處理。

5.4 可靠性和安全性設(shè)計(jì)

隨著工礦綜合自動化程度的提高，單機(jī)自動化逐步接入生產(chǎn)線自動化，因此，須對陶瓷過濾機(jī)自控系統(tǒng)的可靠性和安全性進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以滿足日益提高的工礦自動化要求。①輸入/輸出端感性元件兩端并聯(lián)續(xù)流二極管（直流）或阻容電路（交流）；②采用軟/硬件互鎖，硬件互鎖是在輸出線接入對立動作的常閉觸點(diǎn)。③采用定時(shí)接通電路；④采用延時(shí)切斷電路。

6 遠(yuǎn)程通訊及軟硬件抗干擾措施

6.1 遠(yuǎn)程通訊

單機(jī)自動化接入生產(chǎn)線自動化，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制和管理，可提升工礦綜合自動化水平。陶瓷過濾機(jī)使用的PLC是美國羅克韋爾AB公司CompactLogix系列控制器1769-L32E，可接入由工業(yè)以太網(wǎng)組成的DCS網(wǎng)絡(luò)，中控室可遠(yuǎn)程監(jiān)控DCS系統(tǒng)上多臺陶瓷過濾機(jī)的運(yùn)行。

6.2 軟硬件抗干擾措施

現(xiàn)場是較惡劣復(fù)雜的環(huán)境，干擾有時(shí)會很嚴(yán)重，輕則數(shù)據(jù)在畫面上抖動或誤動作，重則使系統(tǒng)失控，造成事故。因此須在軟、硬件上采取抗干擾措施，削弱或阻斷干擾源。

6.2.1軟件措施

PLC程序采用限幅濾波；數(shù)字輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V波時(shí)間常數(shù)；模擬輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)牟蓸訑?shù)和死區(qū)值。

6.2.2 硬件措施

完善的強(qiáng)、弱電接地系統(tǒng)；對電源變壓器、CPU模塊用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料屏蔽，可將橋架單獨(dú)敷設(shè)，并且遠(yuǎn)離動力線；采用多種形式濾波器；模擬量輸入回路用信號隔離器；用隔離性能優(yōu)良的變壓器供電。

7 結(jié)語

HTG系列陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)經(jīng)過多年來不斷地摸索、創(chuàng)新和改進(jìn)，產(chǎn)品不斷推陳出新，逐漸在完善中。在國內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用表明：該控制系統(tǒng)實(shí)用新穎、性能優(yōu)良、用戶評價(jià)較高。因此，陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)將成為選礦自動化的一個(gè)發(fā)展方向。

Design and Application of the Intelligent Control System of the Domestic Ceramic Filter

WANG Kai-xia

（Jiangsu Province Yixing Nonmetallic Chemical Industry Machinery Factory Co.， Ltd.，Yixing 214221）

Abstract：This paper introduced the working principles and characteristics of the ceramic filter，to solve the problems of the traditional control system， discussed the realization of domestic HTG series of ceramic filter intelligent control scheme， the actual proof to this scheme was practical and novel， obvious effect， praised by users.

Key words：Ceramic filter； Intelligent control； PLC； Design and application

⑥真空泵冷卻水閥聯(lián)鎖：為了防止真空泵機(jī)械密封由于無冷卻水導(dǎo)致過熱損壞，程序嚴(yán)格保證了真空泵上的冷卻水閥先開30 s后（可根據(jù)實(shí)際修改），此時(shí)真空泵才能允許啟動。

⑦酸計(jì)量泵出口閥聯(lián)鎖：為了防止硝酸倒流通過分配器進(jìn)入真空泵，從而腐蝕損壞真空泵，因此在酸計(jì)量泵出口管道處安裝自動球閥，而程序保證了酸計(jì)量泵與此閥同時(shí)開或停。

5.3 故障報(bào)警功能

當(dāng)普通報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行并顯示報(bào)警信息；當(dāng)嚴(yán)重故障報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)立即進(jìn)入暫?；蚣蓖顟B(tài)，并發(fā)出故障信號通知操作工處理。

5.4 可靠性和安全性設(shè)計(jì)

隨著工礦綜合自動化程度的提高，單機(jī)自動化逐步接入生產(chǎn)線自動化，因此，須對陶瓷過濾機(jī)自控系統(tǒng)的可靠性和安全性進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以滿足日益提高的工礦自動化要求。①輸入/輸出端感性元件兩端并聯(lián)續(xù)流二極管（直流）或阻容電路（交流）；②采用軟/硬件互鎖，硬件互鎖是在輸出線接入對立動作的常閉觸點(diǎn)。③采用定時(shí)接通電路；④采用延時(shí)切斷電路。

6 遠(yuǎn)程通訊及軟硬件抗干擾措施

6.1 遠(yuǎn)程通訊

單機(jī)自動化接入生產(chǎn)線自動化，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制和管理，可提升工礦綜合自動化水平。陶瓷過濾機(jī)使用的PLC是美國羅克韋爾AB公司CompactLogix系列控制器1769-L32E，可接入由工業(yè)以太網(wǎng)組成的DCS網(wǎng)絡(luò)，中控室可遠(yuǎn)程監(jiān)控DCS系統(tǒng)上多臺陶瓷過濾機(jī)的運(yùn)行。

6.2 軟硬件抗干擾措施

現(xiàn)場是較惡劣復(fù)雜的環(huán)境，干擾有時(shí)會很嚴(yán)重，輕則數(shù)據(jù)在畫面上抖動或誤動作，重則使系統(tǒng)失控，造成事故。因此須在軟、硬件上采取抗干擾措施，削弱或阻斷干擾源。

6.2.1軟件措施

PLC程序采用限幅濾波；數(shù)字輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V波時(shí)間常數(shù)；模擬輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)牟蓸訑?shù)和死區(qū)值。

6.2.2 硬件措施

完善的強(qiáng)、弱電接地系統(tǒng)；對電源變壓器、CPU模塊用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料屏蔽，可將橋架單獨(dú)敷設(shè)，并且遠(yuǎn)離動力線；采用多種形式濾波器；模擬量輸入回路用信號隔離器；用隔離性能優(yōu)良的變壓器供電。

7 結(jié)語

HTG系列陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)經(jīng)過多年來不斷地摸索、創(chuàng)新和改進(jìn)，產(chǎn)品不斷推陳出新，逐漸在完善中。在國內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用表明：該控制系統(tǒng)實(shí)用新穎、性能優(yōu)良、用戶評價(jià)較高。因此，陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)將成為選礦自動化的一個(gè)發(fā)展方向。

Design and Application of the Intelligent Control System of the Domestic Ceramic Filter

WANG Kai-xia

（Jiangsu Province Yixing Nonmetallic Chemical Industry Machinery Factory Co.， Ltd.，Yixing 214221）

Abstract：This paper introduced the working principles and characteristics of the ceramic filter，to solve the problems of the traditional control system， discussed the realization of domestic HTG series of ceramic filter intelligent control scheme， the actual proof to this scheme was practical and novel， obvious effect， praised by users.

Key words：Ceramic filter； Intelligent control； PLC； Design and application

⑥真空泵冷卻水閥聯(lián)鎖：為了防止真空泵機(jī)械密封由于無冷卻水導(dǎo)致過熱損壞，程序嚴(yán)格保證了真空泵上的冷卻水閥先開30 s后（可根據(jù)實(shí)際修改），此時(shí)真空泵才能允許啟動。

⑦酸計(jì)量泵出口閥聯(lián)鎖：為了防止硝酸倒流通過分配器進(jìn)入真空泵，從而腐蝕損壞真空泵，因此在酸計(jì)量泵出口管道處安裝自動球閥，而程序保證了酸計(jì)量泵與此閥同時(shí)開或停。

5.3 故障報(bào)警功能

當(dāng)普通報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行并顯示報(bào)警信息；當(dāng)嚴(yán)重故障報(bào)警發(fā)生時(shí)，過濾機(jī)立即進(jìn)入暫?；蚣蓖顟B(tài)，并發(fā)出故障信號通知操作工處理。

5.4 可靠性和安全性設(shè)計(jì)

隨著工礦綜合自動化程度的提高，單機(jī)自動化逐步接入生產(chǎn)線自動化，因此，須對陶瓷過濾機(jī)自控系統(tǒng)的可靠性和安全性進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以滿足日益提高的工礦自動化要求。①輸入/輸出端感性元件兩端并聯(lián)續(xù)流二極管（直流）或阻容電路（交流）；②采用軟/硬件互鎖，硬件互鎖是在輸出線接入對立動作的常閉觸點(diǎn)。③采用定時(shí)接通電路；④采用延時(shí)切斷電路。

6 遠(yuǎn)程通訊及軟硬件抗干擾措施

6.1 遠(yuǎn)程通訊

單機(jī)自動化接入生產(chǎn)線自動化，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制和管理，可提升工礦綜合自動化水平。陶瓷過濾機(jī)使用的PLC是美國羅克韋爾AB公司CompactLogix系列控制器1769-L32E，可接入由工業(yè)以太網(wǎng)組成的DCS網(wǎng)絡(luò)，中控室可遠(yuǎn)程監(jiān)控DCS系統(tǒng)上多臺陶瓷過濾機(jī)的運(yùn)行。

6.2 軟硬件抗干擾措施

現(xiàn)場是較惡劣復(fù)雜的環(huán)境，干擾有時(shí)會很嚴(yán)重，輕則數(shù)據(jù)在畫面上抖動或誤動作，重則使系統(tǒng)失控，造成事故。因此須在軟、硬件上采取抗干擾措施，削弱或阻斷干擾源。

6.2.1軟件措施

PLC程序采用限幅濾波；數(shù)字輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V波時(shí)間常數(shù)；模擬輸入點(diǎn)設(shè)置適當(dāng)?shù)牟蓸訑?shù)和死區(qū)值。

6.2.2 硬件措施

完善的強(qiáng)、弱電接地系統(tǒng)；對電源變壓器、CPU模塊用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料屏蔽，可將橋架單獨(dú)敷設(shè)，并且遠(yuǎn)離動力線；采用多種形式濾波器；模擬量輸入回路用信號隔離器；用隔離性能優(yōu)良的變壓器供電。

7 結(jié)語

HTG系列陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)經(jīng)過多年來不斷地摸索、創(chuàng)新和改進(jìn)，產(chǎn)品不斷推陳出新，逐漸在完善中。在國內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用表明：該控制系統(tǒng)實(shí)用新穎、性能優(yōu)良、用戶評價(jià)較高。因此，陶瓷過濾機(jī)智能控制系統(tǒng)將成為選礦自動化的一個(gè)發(fā)展方向。

Design and Application of the Intelligent Control System of the Domestic Ceramic Filter

WANG Kai-xia

（Jiangsu Province Yixing Nonmetallic Chemical Industry Machinery Factory Co.， Ltd.，Yixing 214221）

Abstract：This paper introduced the working principles and characteristics of the ceramic filter，to solve the problems of the traditional control system， discussed the realization of domestic HTG series of ceramic filter intelligent control scheme， the actual proof to this scheme was practical and novel， obvious effect， praised by users.

Key words：Ceramic filter； Intelligent control； PLC； Design and application