羅賢+李雪嬌+劉拯坤
摘 要:垃圾擠干系統(tǒng)主要是通過對生活垃圾進行加工,加進添加劑,經過反應、成型后可以獲得具有高熱值的燃料(即垃圾再生煤)。文章以PLC為主控制器設計擠干機設備的控制系統(tǒng),實現(xiàn)對垃圾擠干工藝工作過程的控制,包括自動控制和手動控制部分,輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示,實現(xiàn)對垃圾擠干機的參數(shù)設定等。
關鍵詞:PLC;液壓傳動;電動機;觸摸屏
中圖分類號:R124.3 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)30-0154-02
引言
垃圾環(huán)保再生煤是利用生活垃圾為主要原料,通過添加具有企業(yè)獨立自主知識產權的“環(huán)保再生煤添加劑”,制造成一種垃圾固體燃料,其各項性能指標均優(yōu)于或等同于天然煤產品,深度致力于城市生活垃圾深度“減量化”“無害化”和“資源化”的處理。
垃圾再生煤的生產過程主要包括磁選、擠干、破碎、烘干、混料、攪拌、反應、成型等過程,而本設計主要是針對擠干和破碎這兩部分進行選擇和設計。
本文介紹了一種基于PLC和觸摸屏的垃圾擠干機系統(tǒng),它結合了觸摸屏和PLC的優(yōu)點,可以很好的實現(xiàn)控制目標,并利用觸摸屏實現(xiàn)壓力和運行狀態(tài)的顯示;通過反復試驗和改進,最終達到可靠性、實用性、推廣性較好的目標。
1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
本文主要針對可垃圾擠干機系統(tǒng),提出了基于觸摸屏和PLC的控制系統(tǒng)。采用PLC控制電機,以實現(xiàn)對傳料帶的動與停,進而控制垃圾的移動,從其他地方送入到擠干裝置的漏斗中。同樣采用PLC來控制液壓裝置,本方案主要采用液壓裝置來實現(xiàn)從漏斗中落下的垃圾進行擠干,推動,破碎這一系列連續(xù)動作。在擠壓的過程中,主液壓缸中的壓力控制采用壓力傳感器來實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量間的轉換,并反饋到系統(tǒng)使主擠壓缸實現(xiàn)加壓,保壓,卸壓等動作。并將轉換后的量再通過觸摸屏實現(xiàn)壓力的顯示,方便工作人員了解整體裝置的工作情況。方案的輸入控制都采用三菱觸摸屏控制,輸出的壓力顯示也同樣采用觸摸屏,來實現(xiàn)運行狀態(tài)的顯示。
2 設計方案的選擇
本系統(tǒng)主要以三菱FX2N系列PLC為核心設計其電氣控制電路,具體的系統(tǒng)方案結構圖,如圖1所示。從系統(tǒng)方案的結構圖可知,本垃圾擠干機控制系統(tǒng)是以PLC為核心作為主控模塊的,各電氣控制閥以及顯示裝置等設計為它的外圍裝置。PLC控制觸摸屏顯示輸入輸出為主,從而實現(xiàn)系統(tǒng)中電機,液壓缸中的繼電器,電磁閥等的動作,實現(xiàn)對垃圾擠干工藝工作過程的控制,方案包括自動控制和手動控制部分,輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示,實現(xiàn)對垃圾擠干機的參數(shù)設定,以及運行狀態(tài)的顯示,方便實用。
3 過程論述
輸入信號是將擠干機的工作狀態(tài)和操作的信息提供給PLC。PLC的輸入信號共有個23個輸入信號點。這23個輸入點包括行程開關,手動操作時的一些輸入點,啟停按鈕等等,其中手動輸入的部分采用的是輔助繼電器(M)13個,其他用的是普通輸入繼電器(X)10個。通過PLC與觸摸屏的連接使用,最終由觸摸屏來進行輸入。輸出信號有15個,PLC的輸出信號用來控制電機1來控制傳料帶的傳動,電機2來啟動液壓泵。加上控制的液壓電磁閥,原點指示燈,報警燈等一起需要15個輸出信號點。同樣由觸摸屏來進行輸出顯示。具體的軟元件I/O端子分配如下表1所示。
4 調試
為了便于編程,本系統(tǒng)在設計軟件時將手動程序和自動程序分別編出獨立的程序段,再用條件跳轉指令進行選擇。垃圾擠干機的控制系統(tǒng)程序結構框圖如圖3所示。其原理是,公共部分的程序一通電馬上執(zhí)行,當選擇手動工作方式時,X30接通,其常閉觸頭打開,程序不跳轉(CJ為跳轉指令,如果CJ驅動,則跳轉到指針P所指的P0處),執(zhí)行手動程序。之后,由于X31常閉觸點,當執(zhí)行CJ指令時,跳轉到P1所指的結束位置。當選擇自動工作方式時(即X30常閉閉合,而X31常閉打開),則程序執(zhí)行時跳過手動程序,直接執(zhí)行自動程序。
對程序進行運行仿真,程序的仿真和觸摸屏模塊的設計與仿真。排除編寫時存在的一些問題,同時驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性,使系統(tǒng)符合設計要求。
5 結束語
本系統(tǒng)的設計主要從兩個方面出發(fā):一是要以三菱FX2N系列PLC為核心設計其電氣控制電路,完成要求實現(xiàn)的各種功能;二是要從性能和成本方面出發(fā),使得系統(tǒng)功能盡可能完善。本設計比較經濟,適用范圍廣,可靠性強,原理簡單,經過改善后也可以應用于環(huán)境保護的其他領域。
參考文獻:
[1]岳慶來.變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應用技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[2]袁志業(yè),白根云,張文濤,等.生活垃圾廢塑料分選技術與資源化工藝綜述[J].環(huán)境工程,2015,33(S1):615-618+622.
[3]肖成勇,張經龍,石博強,等.破碎機排礦口模糊控制系統(tǒng)設計[J].礦山機械,2012,40(09):76-79.
[4]高欽和.可編程控制器應用技術與設計實例[M].北京:人民郵電出版社,2004,7.endprint