王賢浩

遼寧錦州渤海大學工學院

用PLC控制真空吸砂機的電氣控制設(shè)計

王賢浩

遼寧錦州渤海大學工學院

隨著社會的進步，科技的發(fā)展，自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)之中占據(jù)著越來越重要的作用，傳統(tǒng)的自動化控制技術(shù)運用了繼電器實現(xiàn)。在自動化控制技術(shù)的發(fā)展推動下，繼電器可編程控制器，也就是PLC所替代，這是工業(yè)生產(chǎn)的必然趨勢。在后期的遠程操控機器中普遍選擇了組態(tài)監(jiān)控軟件，工作現(xiàn)場中不需要有任何工作人員的參與，自動化遠程操作機器的過程中，可以避免來自噪音以及灰塵的干擾。本文主要是采用組態(tài)軟件通過PLC方法對真空吸砂機進行遠程控制，和闡述了制作組態(tài)軟件中的元素。結(jié)尾部分實現(xiàn)了遠程控制真空吸砂機。

PLC 遠程控制 真空吸砂機

1 遠程控制原理

真空吸砂機遠程控制采用的技術(shù)是PLC，實現(xiàn)過程具體總結(jié)為：先把PLC編程軟件以及組態(tài)王軟件安裝在電腦里面，按照PLC程序，對真空吸砂機進行仿真實現(xiàn)，接著以圖形的方式將真空吸砂機遠程控制展現(xiàn)出來。遠程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 遠程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 確定重要部件

2.1 真空泵

本文選擇的真空泵是來自德國GM系列的，國外很多的輸送設(shè)備都有用到該系列的真空泵，相比于該類產(chǎn)品，本文采用的GM系列真空泵，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面簡潔，外觀精美，小巧，同時產(chǎn)生的風量比較大。

2.2 電動機

本文選擇的電動機是三相異步電動機，而且選擇了SKF軸承。該電動機的安裝簡潔，不受外部環(huán)境的影響，無論外部的環(huán)境是有風有雨還是大霧茫茫，都具備了防護的功能。本文的電動機產(chǎn)生的噪音比較低，同時達到了節(jié)能環(huán)保的功效。

2.3 三級除塵器

在除塵器設(shè)計方面，選擇的是脈沖袋式除塵器，本文選擇了耐用，耐抗，透氣功能強的材質(zhì)。當灰塵不斷積累后，會增大壓力損失，所以為了防止這種情況的發(fā)生，本文將測壓孔安裝在過濾器的前面與后面部分，從而盡量減少壓力損失，為了能夠盡可能地掌握詳情，將停機延時功能附加到電氣控制中。保證脈沖袋式除塵器脈沖所承受的風壓是從5Pa到6×110Pa之間變化，而且所需要承受的風量也比較小，除塵器設(shè)計時尺寸設(shè)計較大。與此同時反吹風濾芯式的除塵器也需要按照用戶自己的需求進行設(shè)計，其中風壓所能夠承受的范圍是7Pa到7.5×10Pa之間變化，濾材可以用高壓進行洗滌，而且也具有高效的除塵率。

2.4 確定吸砂機參數(shù)

因為吸砂機吸嘴的過程中采用的方式是移動式以及氣力輸送的，同時在艙室作業(yè)中運用極其廣泛，而輸送濃度和吸砂管的長度之間有一定的關(guān)系，吸砂管長度在10米到40米范圍內(nèi)變化，當氣力在運輸?shù)臅r候，容易造成脈動流，氣流無法作用相同的作用力給全部的顆粒。從而造成了有的顆粒出現(xiàn)沉降、停頓的現(xiàn)象，顆粒發(fā)生運動時過程繁瑣，然而當保持風量和真空泵所承受的壓力是不變的條件下，最終最大化吸砂量，盡量減少系統(tǒng)每一個部分所承受的壓力。吸砂膠管的長度和吸砂管所受的壓力之間是正比的關(guān)系。所以，為了得到適宜的吸砂量，需要匹配風量與吸砂管徑。真空吸砂機參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 真空吸砂機參數(shù)設(shè)置

3 設(shè)計步驟

（1）通過PLC專用線連接起電腦的COM1與PLC。同時將電源值是220V加到PLC。

（2）運用CX-PROGREAMMER9.0軟件對“真空吸砂機”進行仿真，同時運行PLC程序的結(jié)果，最后把結(jié)果保存到PLC里面。

（3）運用組態(tài)王6.53軟件新建工程名字為“測試用例”，設(shè)置PLC中需要的參數(shù)，接著按照“真空吸砂機”遠程自動化控制的原理進行設(shè)計，根據(jù)指示燈等具體的狀態(tài)，設(shè)計程序中需要的數(shù)據(jù)詞典。

（4）當畫面新建以后，繪制“按鈕”、“砂位升降開關(guān)”的重要元件。

（5）按照遠程控制自動化的相關(guān)原理，連接數(shù)據(jù)詞典。

（6）最后再點擊保存按鈕。真空吸砂機的組合圖如圖2所示。

圖2 真空吸砂機的組合圖

4 遠程操控真空吸砂機

遠程操作的軟件選擇組態(tài)王6.53，創(chuàng)建工程名字為“遠程控制真空吸砂機”，程序界面圖如圖3所示。

圖3 監(jiān)控界面實現(xiàn)圖

（1）在還沒有按下啟動的操作時，紅燈不會出現(xiàn)點亮的功能，電腦上顯示的時間是和“日歷”顯示的時間是完全同步的，時間格式是XX年XX月XX日--時：分：秒。

（2）開始計時時需要啟動“開始”按鈕，時間的精確度可以保證在0.1小時以內(nèi)，當該操作停止的時候，紅燈就會熄，當該操作運行的時候綠燈就會閃亮，KM2與KM4各自的綠燈會點亮，真空泵皮帶輪會在馬達皮帶輪的影響下進行逆時針的運作。而且“卸荷控制電磁閥”出現(xiàn)斷電，與此同時打開“氣動卸荷閥”。10秒鐘以后，馬達出現(xiàn)“星—三角”之間轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象，KM2的綠燈會被點亮，KM3的電被熄。如果燈是被點亮，這說明了在20秒的時間以后，真空表逐中顯示的數(shù)值是0.06MPa，此時停止運作1#管道、流動2#管道，啟動代表旋風除塵的吸砂進口的5#管道，此時真空泵進入正常的運作當中。提升集砂罐中的砂位，采用%的形式將砂位顯示出來，此時，集砂罐內(nèi)中的砂位就會出現(xiàn)慢慢地運作。

（3）當按下“噴吹”按鈕，接著噴吹電磁閥中的幾個燈就會各自出現(xiàn)點亮的現(xiàn)象，這說明正式啟動噴吹電磁閥，燈光點亮的時間是0.5秒，每隔7秒鐘燈光就會點亮，燈光會不斷地循環(huán)閃亮，當機器停止之后該循環(huán)就會結(jié)束。

（4）啟動機器：當按下“停止運行”的按鈕時，“卸荷控制電磁閥”中就會出現(xiàn)綠燈熄的現(xiàn)象，啟動“氣動卸荷閥”，就會啟動馬達，與此同時真空泵的進口1#管道以及出口2#就會出現(xiàn)流動，這說明已經(jīng)啟動了真空泵卸載；另外濾筒出口3#、吸砂進口4#以及入口5#和就會停止；而真空表中的數(shù)字是0；過了10秒鐘之后就會出現(xiàn)機器停止運作的結(jié)果。當按下“停止”的按鈕時候，機器就會馬上停止，如果時間超過了10秒后就會出現(xiàn)延遲的結(jié)果，表示故障的燈就會被點亮。按下“過載”開關(guān)，表示過載的燈就會被點亮，而機器如期運行。按下“低壓”開關(guān)時，表示低壓的燈就會閃亮，同時機器停止工作。按下“料滿”開關(guān)時，表示料滿的燈就會閃亮，機器停止工作。當裝滿集砂罐的時候，這個時候的砂位的位置就不會發(fā)生變化，而且砂位計也停止運作，當砂位顯示的值是100%，就會出現(xiàn)清空砂罐通知的警示，完成報警操作。

結(jié)束語：自動化控制領(lǐng)域中PLC可編程控制器取得了極其普遍的運用，本文通過結(jié)合組態(tài)技術(shù)以及PLC技術(shù)，畫面的操作都是通過具體的機器圖片完成的，從而通過相關(guān)軟件遠程控制PLC。

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