戴金波

（湖南琦爾設(shè)備有限公司，湖南 株洲412000）

0 引言

廂式壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液一體技術(shù)水平先進(jìn)的固液分離機(jī)械產(chǎn)品。它由四大部分組成：即機(jī)架部分、過濾部分（濾板、濾布）、液壓部分和電器部分。根據(jù)用戶要求還可以增加自動拉板、接液裝置等。

1 箱式壓濾機(jī)構(gòu)成

1.1 機(jī)架部分

機(jī)架部分是機(jī)器的主體，用以支撐過濾機(jī)構(gòu)，連接其它部件。它主要由止推板、壓緊板、油缸和主梁等部件組成。機(jī)器工作時，油缸體內(nèi)的活塞推動壓緊板，將位于壓緊板與止推板之間的濾板濾布壓緊，以保證帶有壓力的料漿在濾室內(nèi)進(jìn)行加壓過濾。

1.2 過濾部分

過濾部分是由按一定次序排列在主梁上的濾板和夾在濾板之間的濾布組成，濾板和濾布的相間排列形成了數(shù)個獨(dú)立的過濾單元——濾室。過濾開始時，料漿在進(jìn)料泵的推動下，經(jīng)止推板上的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi)，并借進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行過濾。由于濾布的作用，使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由水嘴（明流）或出液閥（暗流）排出。在壓濾機(jī)使用過程中，濾布起著關(guān)鍵的作用，其性能好壞，選型的正確與否直接影響著過濾效果。

1.3 液壓部分

液壓部分是驅(qū)動壓緊板壓緊或松開濾板的動力裝置，配置了柱塞泵及各種控制閥。壓緊濾板時，按下“壓緊”按鈕，電機(jī)啟動，活塞桿前移，壓緊濾板；當(dāng)油壓上升到電接點(diǎn)壓力表的上限時，電接點(diǎn)壓力表上限接通而停泵；此時，壓濾機(jī)進(jìn)入自動保壓狀態(tài)；（這時可開啟進(jìn)料泵進(jìn)行固液分離工作）當(dāng)油壓降至電接點(diǎn)壓力表調(diào)定的下限值時，柱塞泵重新啟動以保證過濾所需工作壓力；（當(dāng)出液水嘴不出水時說明濾室內(nèi)已充滿濾餅，這時要停掉進(jìn)料泵，可以卸除濾餅）回程時，按下“放松”按鈕，電機(jī)啟動，活塞桿帶動壓緊板回程，濾板松開；濾板一塊一塊地拉開，濾餅自動掉下。

1.4 電控部分

電控部分是整個系統(tǒng)的控制中心。電控系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、變頻器、交流接觸器、空氣開關(guān)、中間繼電器、感應(yīng)開關(guān)和傳感器組成，擔(dān)負(fù)主機(jī)及各相關(guān)部件的控制任務(wù)。電控柜中有PLC、變頻器、交流接觸器、空氣開關(guān)和中間繼電器等元件構(gòu)成。由PLC進(jìn)行各個工作過程的控制。

1.5 自動拉板機(jī)構(gòu)

拉板系統(tǒng)由電機(jī)減速機(jī)組、鏈條、鏈盒和拉板小車組成。電機(jī)減速機(jī)組安裝于頭板支架上面，鏈盒安裝在左右主梁外側(cè)，鏈條和拉板小車置于鏈盒之內(nèi)。

1.6 接液裝置

接液裝置是由滾輪軌道和接水小車組成。采用油缸推動接水小車，易于實(shí)現(xiàn)自動控制。

2 自動拉板機(jī)構(gòu)構(gòu)成

自動拉板系統(tǒng)由電機(jī)減速機(jī)組、鏈條、鏈盒和拉板小車組成。由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動鏈條，鏈條驅(qū)動拉板小車，由拉板小車進(jìn)行濾板取拉板動作。每運(yùn)動一次一般取一塊濾板，也可以采用鏈條連接濾板，一次取多塊濾板，提高拉板效率。濾餅在濾板運(yùn)動中自行脫離。拉板結(jié)束后拉板小車自動返回初始位置。拉板小車結(jié)構(gòu)如圖1所示。

當(dāng)拉板小車向尾板方向運(yùn)行，拉爪4碰到第一塊濾板把手后，即被把手碰倒，此后，拉爪6被濾板把手擋住。產(chǎn)生一定阻力，并通過變頻器控制減速機(jī)減速機(jī)和行程開關(guān)控制電機(jī)反向拉板，從而使開板小車向頭板方向移動。這時拉爪4在彈簧回復(fù)力的作用下被彈起，并立即鉤住濾板反把手將濾板拉向頭板端。

當(dāng)?shù)竭_(dá)頭板端并被頭板擋住后，又產(chǎn)生一定的阻力，通過變頻器控制減速機(jī)和另一個行程開關(guān)控制電機(jī)反向送鉤，這樣反復(fù)動作直到濾板被拉完而開板小車又返回尾板端時，活動板碰到尾板端的擋塊而被推回，使拉爪4被壓下同時開板小車回到頭板端碰到行程開關(guān)而停止，活動板1和拉爪4也隨之被推向原位。

3 PLC在廂式壓濾機(jī)中的應(yīng)用

全自動壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的主要功能包括手動、自動、參數(shù)設(shè)定、顯示和報(bào)警故障診斷等。手動功能可以做到當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置位在手動位時，按壓閉合、過濾、洗滌、擠壓、吹干、卸料按鈕啟動相應(yīng)的生產(chǎn)工序。自動功能可以做到當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置位在自動位時，按壓程序啟動按鈕，壓濾機(jī)從初始位置開始運(yùn)行并自動連續(xù)工作。參數(shù)設(shè)定功能可以由操作人員控制的各個工藝時間，通過觸摸屏進(jìn)行調(diào)整，程序內(nèi)部的時間控制，技術(shù)人員在授權(quán)的條件下可以進(jìn)行調(diào)整。顯示功能可以在壓濾機(jī)閉合、過濾、洗滌、擠壓、吹干、卸料等工序過程中，顯示屏上顯示相應(yīng)的工作狀態(tài)和工藝參數(shù)。報(bào)警、故障診斷功能可以在壓濾機(jī)操作、運(yùn)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)故障時發(fā)出報(bào)警信號并防止過濾機(jī)及其附屬設(shè)備受到損壞，同時在顯示屏上顯示具體的故障點(diǎn)。

我公司產(chǎn)品采用omron CPM2A-30MR型PLC驅(qū)動中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動負(fù)載。采用觸摸屏和PLC進(jìn)行通訊連接，顯示壓濾機(jī)運(yùn)行時的所有參數(shù)，并采用接近開關(guān)作為接水小車的限位開關(guān)。omron CPM2A-30MR型PLC專為惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì),具有很強(qiáng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性,連續(xù)無故障運(yùn)行時間可達(dá)100000小時,同時還具備很強(qiáng)的通信能力,可以和上位機(jī)和其他設(shè)備互聯(lián)。觸摸屏是操作人員和機(jī)械設(shè)備之間進(jìn)行相互溝通的窗口和界面,一般通過串行接口與個人電腦、PLC、變頻器以及其他外部設(shè)備連接通信、傳輸數(shù)據(jù)信息，由專用軟件完成畫面制作和傳輸，實(shí)現(xiàn)其作為圖形操作和顯示終端的功能，在控制系統(tǒng)中，觸摸屏常作為PLC輸入和輸出設(shè)備，通過設(shè)計(jì)適合要求的控制畫面，實(shí)現(xiàn)對控制對象的操作和顯示。接近開關(guān)是一種非接觸的位置檢測開關(guān)，電感式接近開關(guān)由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場，并達(dá)到感應(yīng)距離時，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測目的。所以，采用omron CPM2A-30MR型PLC可以達(dá)到控制要求，同時采用觸摸屏作為PLC的輸入輸出設(shè)備可以減少PLC需要的I/O點(diǎn)數(shù)，降低系統(tǒng)的成本，提高設(shè)備的性能；另外，接近開關(guān)是一種非接觸的位置檢測開關(guān)，壽命長，性能穩(wěn)定，作為接水小車的限位開關(guān)使用，可以大大降低系統(tǒng)的故障率。

4 結(jié)束語

圖1 拉板小車結(jié)構(gòu)示意圖1.活動板；2.連接板；3.頂板；4.拉爪；5.拉簧；6.拉爪；7.擋軸；8.掛桿

廂式壓濾機(jī)的應(yīng)用范圍相對廣泛，多用于石油、化工、冶金、煤炭、醫(yī)藥、輕工、食品、環(huán)保、紡織、陶土等工業(yè)。主要用于各種懸浮液的固液分離。本系統(tǒng)使用性能優(yōu)異的歐姆龍公司PLC及HMI產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)的全自動控制，使壓濾機(jī)整個運(yùn)行過程連續(xù)、穩(wěn)定、可靠，通過觸摸屏能監(jiān)測到所有的工藝參數(shù)、設(shè)備的工作狀況、閥門的開關(guān)狀態(tài)，并且具備完善可靠的報(bào)警保護(hù)與故障診斷功能，控制系統(tǒng)展現(xiàn)出人性化的設(shè)計(jì)思想，在實(shí)際使用中深受用戶的好評。

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［2］劉建民.用PLC實(shí)現(xiàn)立式壓濾機(jī)的全自動控制[J].自動化應(yīng)用,2010(03).