基于PLC的純水投入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

彭軍

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用，其中PLC以安全性能高、能耗量低、開發(fā)簡單等特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域之中。開關(guān)控制和邏輯控制是PLC的基礎(chǔ)應(yīng)用，它取代了繼電器電路實(shí)現(xiàn)了邏輯控制和順序控制，可以單獨(dú)控制一個(gè)設(shè)備也可以控制多個(gè)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制生產(chǎn)。模擬量控制可以使生產(chǎn)過程中的連續(xù)變換量如溫度、壓力、液位、流量等模擬量通過PLC實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：PLC；閥門；純水投入

1 緒論

純水是指不含雜質(zhì)的水，又稱去離子水，通?？梢杂勺詠硭ㄟ^蒸餾法，離子交換法等其他合適的加工方式獲得。由于不含雜質(zhì)從而被廣泛用于生物領(lǐng)域，化工領(lǐng)域等。在化工行業(yè)中純水的投入方式和投入量的精度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.1現(xiàn)狀分析

設(shè)計(jì)前采用的是人工投入，例如1000KG的投入量誤差大約10KG左右，誤差較大。還需通過量尺丈量反應(yīng)釜內(nèi)純水的投入量，在丈量的過程中難免會(huì)吧雜質(zhì)帶到產(chǎn)品中去，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。并且存在一定的安全隱患。

1.2 方案確認(rèn)

通過PLC設(shè)計(jì)控制電氣設(shè)備的操作，對(duì)純水投入量起到精確的控制，在不考慮稱重儀器和地域區(qū)域?qū)兯牧康恼`差，使投入量的誤差控制在千分之二以內(nèi)。方案如圖1.2所示：

2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要人機(jī)界面觸摸屏、PLC、斷路器、繼電器、開關(guān)、DC和AC電源、質(zhì)量流量計(jì)、閥門等。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的計(jì)算和閥門的控制來減小對(duì)純水的投入誤差。以大閥門主路、小閥門旁路管道設(shè)計(jì)更有效的減少投入時(shí)間和投入誤差。由圖2.1所示：

2.2 PLC整體設(shè)計(jì)

PLC在系統(tǒng)中主要對(duì)流量計(jì)算、閥門開關(guān)、計(jì)量啟動(dòng)/停止等控制。其中X0為質(zhì)量流量計(jì)的PLUS輸入，X1～X4為閥門手動(dòng)和自動(dòng)輸入，X5～X7為計(jì)量的啟動(dòng)、停止和清零輸入，Y0為大閥門的輸出，Y1為小閥門的輸出。同時(shí)PLC還增加了一個(gè)模擬模塊連接一個(gè)微型打印機(jī)，可以把數(shù)據(jù)通過微型打印機(jī)實(shí)時(shí)打印出來。

2.3 控制盤設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)計(jì)要求，把本設(shè)計(jì)所需的電氣設(shè)備通過電路連接的控制盤，主要規(guī)格如下：表2.1所示：

2.4開關(guān)電路設(shè)計(jì)

MCB斷路器是該電路的總控制電源開關(guān)，當(dāng)MCB合上，整體電路通電。SW是閥門手動(dòng)和自動(dòng)選擇開關(guān)，當(dāng)SW為手動(dòng)模式，可以手動(dòng)控制純水投入。當(dāng)SW為自動(dòng)模式，可在SB1計(jì)量開始后，純水投入達(dá)到需要量后自動(dòng)停止，從而實(shí)現(xiàn)純水投入系統(tǒng)自動(dòng)控制。

2.5PLC和人機(jī)界面觸摸屏程序設(shè)計(jì)

在自動(dòng)投入開始后管道大閥門和小閥門都打開，PLC把質(zhì)量流量計(jì)的PULS通過X0輸入給PLC存儲(chǔ)和計(jì)算，PLC通過和觸摸屏上投入量的設(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，在投入設(shè)定值減去當(dāng)前值達(dá)到小開量設(shè)定值時(shí)，管道主路大閥門關(guān)閉，純水繼續(xù)由旁路小閥門投入當(dāng)當(dāng)前值達(dá)到該設(shè)定值后自動(dòng)投入結(jié)束。在下次計(jì)量開始后當(dāng)前計(jì)量值將被清零。如圖2.5所示：

3 總結(jié)

原純水投入方式1000KG誤差在10KG左右，且每次需用量尺丈量反應(yīng)釜內(nèi)純水投入量，不僅誤差大耗時(shí)多，而且存在污染和安全問題。更換了PLC控制系統(tǒng)純水投入1000KG，經(jīng)過多次測試誤差在2 KG以內(nèi)，節(jié)約了一定量的生產(chǎn)力和生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。同時(shí)避免了一些不安全因數(shù)，達(dá)到了安全，高效的生產(chǎn)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]高安邦.三菱PLC工程應(yīng)用設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2010（01）

[2]王建，宋永昌.觸摸屏實(shí)用技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2012（06）