摘要：固廢處理行業(yè)具有環(huán)保+循環(huán)經(jīng)濟(jì)減排屬性，廢料處理設(shè)備主要是變廢為寶，處理一些金屬邊角料，將其壓縮成幾何形狀然后打包運(yùn)輸，可節(jié)約金屬原材料、運(yùn)輸?shù)娜肆统杀?。平常切割金屬后留下的金屬邊，因為其不?guī)則的形狀導(dǎo)致將其放在金屬回收堆或者垃圾處理都合適，而且金屬尖銳容易出現(xiàn)安全問題。智能廢料處理設(shè)備在碳中和工業(yè)中占有重要地位，減少了冶煉金屬產(chǎn)生的二氧化碳。智能廢料處理設(shè)備采用節(jié)能的液壓傳動完成驅(qū)動，全過程用PLC自動控制。該設(shè)備將成為碳中和背景下環(huán)保行業(yè)的新型設(shè)備。

關(guān)鍵詞：碳中和 PLC 液壓系統(tǒng)

一、廢料處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計

廢料處理設(shè)備是‘碳達(dá)峰，碳中和’工業(yè)生產(chǎn)必不可少的智能機(jī)械裝置，構(gòu)建新型的液壓自動化控制系統(tǒng)。按照主機(jī)部分可以分為六部分，分別為機(jī)體、鎖緊機(jī)構(gòu)、機(jī)蓋、側(cè)門、主缸、側(cè)缸。

廢料處理設(shè)備的核心是動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)由液壓驅(qū)動。動力系統(tǒng)由七個部分組成，分別是油箱、油泵、控制閥、電氣系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、電控箱、電機(jī)組。

工作主要過程如下：物料從運(yùn)輸帶運(yùn)輸達(dá)到壓縮箱內(nèi)，輸入信號傳遞給PLC，PLC控制液壓缸運(yùn)動，主壓頭進(jìn)行加壓，將物料壓緊進(jìn)行一級二級壓縮。壓縮完成后打開邊門，壓縮過后的廢料塊在壓頭卸荷后的壓力下隨著運(yùn)輸帶通過邊門，然后側(cè)門打開。金屬廢料就完成了一次工藝壓縮流程，廢料形成束塊，濾渣濾液流出。其步驟如下：

1、加入物料，盒蓋封箱，形成封閉環(huán)境，使物塊開始壓縮，機(jī)蓋蓋上旋轉(zhuǎn)的過程能使物料進(jìn)行初次壓縮，廢料處理設(shè)備的室內(nèi)高度就為物料壓縮后的束塊（完成壓縮的物料快）高度。

2、第一級壓頭加壓，對橫向方向持續(xù)加壓。壓頭行程有限位開關(guān)，就是物料到達(dá)束塊寬度的位置時停止，完成第二次壓縮。

3、第二級壓頭加壓，對豎向方向持續(xù)加壓。在高壓環(huán)境中繼續(xù)加壓，進(jìn)行再次的壓縮，對束塊進(jìn)行第三次壓縮，使其能夠成為密度較低的束塊，當(dāng)達(dá)到最高壓力時停止壓縮。

4、壓縮完成后開啟側(cè)門，使束塊能夠從壓縮室出來，卸荷后打開出包門，束塊就能通過卸荷后的壓力通過側(cè)門。

5、側(cè)門關(guān)閉，機(jī)蓋打開，這次的物料壓縮工作結(jié)束，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的物料壓縮。

二、控制系統(tǒng)的設(shè)計

廢料處理設(shè)備采用液壓傳動作為動力，液壓泵用節(jié)能、平穩(wěn)的橫壓柱塞泵。系統(tǒng)由調(diào)壓、卸荷、調(diào)速、順序等回路組成。液壓系統(tǒng)如圖1所示。

三、PLC系統(tǒng)設(shè)計

該設(shè)備動作如下：運(yùn)輸帶送料主液壓缸開始快速壓縮主液壓缸慢速下壓物料壓縮完畢后主液壓缸快速返回推料液壓缸推出物料推料缸返回運(yùn)輸帶運(yùn)走物料。根據(jù)工況及I/O點(diǎn)數(shù)、儲存量和特殊功能、系統(tǒng)復(fù)雜性和控制輸入輸出的點(diǎn)數(shù)選西門子S7-200。

設(shè)計的控制有手動控制和全自動循環(huán)兩種控制方式。

1）手動控制方式：每個按鈕單獨(dú)控制一個階段，方便查找故障問題和定期的維護(hù)維修工作。

2）全自動控制方式：只需按啟動鍵和停止鍵即可完成整個運(yùn)動的過程，按下啟動按鈕以后，在設(shè)定的次數(shù)以內(nèi)進(jìn)行工作，或者不停的進(jìn)行工作，直到按下按鈕。

設(shè)計的控制系統(tǒng)擁有手動控制和全自動循環(huán)兩種控制方式，如圖2所示。

圖中設(shè)計了基本的啟動按鈕、停止按鈕、總電源開關(guān)按鈕、主缸伸縮和收放的按鈕、單步控制其行動、急停按鈕等。當(dāng)按鈕按下之后會在相應(yīng)的燈處亮起已確認(rèn)功能是否啟動。在緊急狀態(tài)還可以按下急停按鈕停止整個液壓缸的動作。

四、結(jié)語

廢料處理設(shè)備是集成了機(jī)電液一體化的智能自動化設(shè)備，相互控制相互驅(qū)動。利用廢料處理吸收二氧化碳，符合國家的環(huán)保政策。采用PLC控制廢料處理設(shè)備能夠非常有效的控制，并且使用液壓驅(qū)動的話能具有很好的傳動穩(wěn)定性，高效率、低功耗、自控化、監(jiān)控一體。該系統(tǒng)采用了節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)，體積小，精度高，相應(yīng)快。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

周小鵬（1970—），男，漢族，重慶合川區(qū)人，重慶科技學(xué)院 副教授碩士，主要從事液壓控制系統(tǒng)的科研、教學(xué)工作。