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| PLC在自動(dòng)灌裝機(jī)中的應(yīng)用及改進(jìn) | 2020-01-14 |
| 摘要：介紹了PLC在配料系統(tǒng)、配液中各控制點(diǎn)的設(shè)置、應(yīng)用及改進(jìn)，總結(jié)了實(shí)踐中的成功經(jīng)驗(yàn)。 1前言 在我國電解液陽極生產(chǎn)中，配料、配液是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的工藝流程配料料倉均為一條線布局,配料工序的稱量部分多數(shù)為行走式配料車，依靠人工控制電器設(shè)備開關(guān)對(duì)各級(jí)料進(jìn)行稱量，然后用人力推動(dòng)配料車對(duì)反應(yīng)罐進(jìn)行放料。配液依靠人工控制閥門，稱重多為臺(tái)式磅稱。這種配料、配液方式誤差大，嚴(yán)重影響炭陽極生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，粉塵污染嚴(yán)重，不利于環(huán)境保護(hù)。為了解決以上技術(shù)難題，優(yōu)化生產(chǎn)工藝,我公司在借鑒國內(nèi)外同行業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)多年來生產(chǎn)炭陽極的經(jīng)驗(yàn)，研制開發(fā)了可靠的PLC控制自動(dòng)灌裝機(jī)，對(duì)配料、配液工藝技術(shù)進(jìn)行了全面改造。 2工作原理及自動(dòng)灌裝機(jī)組成 配料自動(dòng)灌裝機(jī)主要有加料、稱量、放料三部分組成,加料部分有8臺(tái)電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)組成，依次完成對(duì)8種物料的輸送。稱量部分由稱量斗、四組稱重模塊及二次儀表組成,完成各種物料的計(jì)量。放料部分有兩個(gè)放料電機(jī)及五個(gè)放料口的氣動(dòng)閥組成，配合各檢測(cè)開關(guān)完成對(duì)五個(gè)反應(yīng)罐的定位加料。配液自動(dòng)灌裝機(jī)有加、液、稱量、放液三部分組成，放液有五只氣動(dòng)閥完成各自的放液。 工作自動(dòng)灌裝機(jī)組成如圖。 2.1配料和放料部分 2.1.1配料 現(xiàn)場(chǎng)有三部分組成，分為加料、稱量和放料。加料是通過懸掛在料倉下的管式電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)，將各料倉的料分別依次加入稱量斗內(nèi)。每一種料加入完成時(shí)，稱重儀發(fā)信號(hào)給PLC.PLC令該種料停止加入同時(shí)令下一種料加入，每一種料加入量的多少是由預(yù)置在稱重內(nèi)的預(yù)置值來確定的。 2.1.2放料 加料稱量（配料）完成后，根據(jù)下面反應(yīng)罐的工作情況，將配好的料放入需要料的反應(yīng)罐內(nèi)。當(dāng)給1號(hào)反應(yīng)罐放料時(shí)，稱量斗減速器端下部的氣動(dòng)閘板拉開，稱量斗內(nèi)電機(jī)反轉(zhuǎn)，將斗內(nèi)料送出放入1號(hào)反應(yīng)罐內(nèi)，料放完時(shí)，稱重儀復(fù)零，發(fā)信號(hào)給PLC,PLC令斗內(nèi)電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，放料門閘板自動(dòng)關(guān)閉，隨后再次進(jìn)行配料•當(dāng)給二號(hào)反應(yīng)罐放料時(shí)，稱量斗下面的電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，只把2號(hào)閘板拉開，當(dāng)PLC接到2號(hào)閘板拉開的信號(hào)后，令稱量斗內(nèi)電機(jī)正轉(zhuǎn)，送出的料穿過電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)落入2號(hào)反應(yīng)罐。當(dāng)給3、4、5號(hào)反應(yīng)罐放料時(shí),相應(yīng)的閘板拉開，電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)PLC接到電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)后,令稱量斗內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，送出的料落入電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)，再由電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)將料送至已拉開閘板的放料口內(nèi)，落入下面對(duì)應(yīng)的反應(yīng)罐。 2.2配液部分 2.2.1配液 有加液、稱量和放液三個(gè)部分組成。來自溶液高置反應(yīng)釜的溶液先經(jīng)過手動(dòng)截止閥，通過加液氣動(dòng)閥將液加入溶液稱量反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)加液量達(dá)到液稱重儀設(shè)定值時(shí)，稱重儀發(fā)信號(hào)給PLGPLC令加液氣動(dòng)閥關(guān)閉。加液量的多少由稱重儀（內(nèi)置值SP—1）給定。工況模擬屏上的溶液液位顯示儀，用來顯示溶液稱量反應(yīng)釜內(nèi)溶液液位高低，并在溶液加入量超發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 2.2.2放液 稱量后的溶液，在打開溶液放液閥后流入反應(yīng)罐內(nèi)，當(dāng)稱量反應(yīng)釜內(nèi)的溶液放完時(shí)，稱重儀發(fā)出復(fù)零信號(hào)給PLC.PLC令放液閥關(guān)閉。自動(dòng)配液時(shí)PLC接到放液閥關(guān)閉信號(hào)后，令加液閥打開,進(jìn)入下次配液過程。 2.3電控部分 電控部分是有一個(gè)160點(diǎn)可編程序稱重儀表（PLC）、部分顯示控制儀表及按鈕組成，其中PLC是電控部分的核心。本自動(dòng)灌裝機(jī)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制模式，輸入PLC的信號(hào)共計(jì)78個(gè)，其中包括手動(dòng)加料信號(hào)，手動(dòng)放料信號(hào)，加放料手動(dòng)和自動(dòng)選擇信號(hào)，反應(yīng)罐是否投入運(yùn)行信號(hào)，稱重儀表的八種料稱量信號(hào)和復(fù)零信號(hào)。溶液稱量反應(yīng)釜液位超限信號(hào)，測(cè)電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)，放料閘板開、關(guān)檢査信號(hào),手動(dòng)放液信號(hào)，液閥關(guān)閉檢査信號(hào)，反應(yīng)罐御料門關(guān)閉信號(hào)，下面反應(yīng)罐操作人員要求加料的信號(hào)，換向閥等信號(hào)。PLC輸出信號(hào)共計(jì)75個(gè),主要用來控制加料電機(jī)、放料電機(jī)、放料換向閥、加液換向閥、放液換向閥等設(shè)備的起停及壓力、液位的報(bào)警。 2.4氣動(dòng)部分 由壓氣站來的壓縮空氣(壓力應(yīng)大于0.55MPa),經(jīng)三聯(lián)件處理后分別送給十一個(gè)二位五通單電控?fù)Q向閥，通過換向閥來控制十一個(gè)汽缸的動(dòng)作?？刂崎l板汽缸的換向閥在不通電的情況下，將壓縮空氣送到汽缸后腔，關(guān)閉閘板。而控制溶液閥汽缸的換向閥在不通電的情況下，將壓縮空氣送至汽缸前腔，關(guān)閉溶液閥。 3自動(dòng)灌裝機(jī)控制工作要點(diǎn) (1)給稱量斗加料，必須確認(rèn)稱重儀表復(fù)零和1號(hào)閘板關(guān)閉。 (2)各粒級(jí)料一定要按設(shè)定的順序依次完成加 料，每一社料的加入量取決于稱重儀表的預(yù)置值，即SP1-SP8的設(shè)定值。， (3)自動(dòng)給哪一臺(tái)反應(yīng)罐放料•，取決于在反應(yīng)罐卸料門打開10秒以上(將混捏好的料放掉)，而后卸料門關(guān)閉10秒后,便給該反應(yīng)罐放料。下面反應(yīng)罐操作人員發(fā)出的要.求加料信號(hào)僅供本自動(dòng)灌裝機(jī)操作人員參考，不作為給反應(yīng)罐放料的依據(jù)。 (4)配料部分由自動(dòng)轉(zhuǎn)手動(dòng)，或由手動(dòng)轉(zhuǎn)自動(dòng)，應(yīng)盡可能在不放料的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (5)配液部分由自動(dòng)轉(zhuǎn)手動(dòng)，或由手動(dòng)轉(zhuǎn)自動(dòng)，應(yīng)盡可能在不放液的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (6)給溶液稱量反應(yīng)釜加液時(shí)，必須確認(rèn)五個(gè)氣動(dòng)放液閥關(guān)閉檢測(cè)接近開關(guān)都發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，加液量的多少取決于稱重儀表內(nèi)的預(yù)置值。 (7)給任何一臺(tái)反應(yīng)罐放液，必須在PLC接到加液閥關(guān)閉信號(hào)后才可進(jìn)行。在放液結(jié)束稱重儀表復(fù)零后，放液閥自動(dòng)關(guān)閉。 (8)模擬屏上的料倉料位指示和倉內(nèi)料位檢測(cè)是一套獨(dú)立的電氣，料倉料位高低與本自動(dòng)灌裝機(jī)控制間無關(guān)聯(lián)。料位過低時(shí)，應(yīng)停止配料或自動(dòng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)操作。 (9)當(dāng)溶液閥開關(guān)動(dòng)作緩慢時(shí)，應(yīng)檢査以下問題： ①檢査溶液閥溫度是否過低； ②檢査溶液溫度； ③檢査壓縮空氣氣壓。 4主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) (1)本自動(dòng)灌裝機(jī)將移動(dòng)式配料車改為固定式稱量斗。在我國的炭素生產(chǎn)行業(yè)中，在設(shè)計(jì)配料工藝過程中，其中碎車間的配料料倉均為一條線布局，故稱量部分為行走式配料車,結(jié)果造成稱量精度低，車間內(nèi)粉塵污染嚴(yán)重，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。本技術(shù)將配料料倉改為矩形布局，固定式稱量斗，用電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)將各料倉的料加入稱量斗，稱量后再用分料電機(jī)自動(dòng)灌裝機(jī)送至各反應(yīng)罐，極大地提高了配料的自動(dòng)化程度，減少了粉塵對(duì)環(huán)境的污染，又使配料的精度大大提高。 (2)配液過程采用了自行設(shè)計(jì)制造的氣動(dòng)溶液閥，實(shí)現(xiàn)了配液過程的自動(dòng)化。配液能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高精度，其關(guān)鍵在于對(duì)高溫溶液的開關(guān)控制。同行業(yè)中有采用進(jìn)口電動(dòng)溶液閥的，這種電動(dòng)閥不但價(jià)格昂貴(2.6萬元/臺(tái))，而且控制復(fù)雜，開關(guān)速度慢，影響配液精度。對(duì)此，我們自行設(shè)計(jì)制造了氣動(dòng)溶液閥，經(jīng)使用證明，此氣動(dòng)閥不僅具有動(dòng)作速度快，停電時(shí)自行關(guān)閉，密封好，控制簡單，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)外，而且造價(jià)低(0.2萬元/臺(tái))，可滿足生產(chǎn)工藝需要。 5運(yùn)行效果 本自動(dòng)灌裝機(jī)自投運(yùn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制精度高、操作方便靈活，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)?，F(xiàn)公司內(nèi)三條生產(chǎn)線均以改為此自動(dòng)灌裝機(jī)，使用效果良好。 | |
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