谈自动控制PLC在桥式吸砂桥自动制约系统中运用

论文导读：由此方案，选择欧姆龙C系列P型机可编程序控制器C20P-CDR-A型，其输入点数12点，输出点数8点，可以满足上述需要，其具体特点如下：1）体积小，结构紧凑；不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，维修简单，性能可靠。2）抗干扰设计，适应恶劣的工作环境。3）采用计算机软件编程技术，通过改变软件来实现控制的改变；编程灵活，应用面
摘 要：吸砂桥是污水处理工艺中的一个重要设备，本文利用先进的PLC程控技术对桥式吸砂机传统的继电器控制进行了改造和应用，经过实际应用设备运行稳定可靠，降低了运行成本，实践表明应用PLC控制是切实可行的方法。
关键词：PLC；吸砂桥；改造
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1 概述
吸砂桥是污水处理工艺中的一个重要设备，它作用是去除污水中漂浮的无机物和有机物，吸起沉于水底的泥砂并排出水体，它是保证处理工艺正常，出水合格的重要设备之

一、在污水处理工艺中有着重要的应用。

由于污水中含有大量泥砂、木屑、丝、麻、毛发等杂物，必须将其去除后，后序工艺才可正常运行。所以先让污水流经沉砂池，沉砂池宽6米，长15米，深5米，入水口高4米，出水口高4.5米，从中间分隔成两条沟，污水从两个进水口进，从两个出水口缓慢流出，流程15米，由于这个物理过程，大的颗粒和泥砂则沉于水底，轻的物质则飘浮于水面，由此特点为，利用吸吵桥这个设备来去除这些杂物。
吸砂桥跨度6米，行程15米，电气控制系统分为桥体行走、吸砂泵吸砂、刮渣机构刮渣三部分。其中桥体由一台2.2kW的异步电机驱动行车轮，在水池两侧敷设的两条铁上做前进和后退的往复运动，两端各由一只行程开关控制。吸砂泵为潜水泵，一沟一台，电机各为2.2kW，各放于桥体水下3米处的支撑上，泵整体随桥一起移动，桥身移动的过程中开启吸吵泵，将水底的泥砂吸起并随管路排出池外。刮渣机构一沟一套，随桥身移动，后退到位时两刮渣板顺斜坡抬起，挂在具有复位功能机械钩上，离开水面，前进到位时电磁铁（为MQI系列的牵引电磁铁）动作，牵动机械钩，释放刮渣板下落到水面，渣板随桥运动将水面杂物刮出池外。
2 分析
原电气系统采用传统继电器控制，器件多，线路复杂，由于工作环境差，湿度大，露天运行，污水中有害气体等对线路、器件腐蚀性大，大大影响现场生产和安全，工人的维修量和产生的费用也很高。
综上所述原设备的主要存源于：论文封面www.7ctime.com
在的缺点如下：（1）由于设备自动运行，24小时不间断做往复运动，继电器切换频繁，触点易烧灼，损坏器件。（2）同时因工作环境恶劣电器件易腐蚀，短路断路，接触不良发热着火，导致故障率高，维修量大。（3）采用机械式行程开关控制，有时动作不够可靠，易失灵，使大车到位与刮渣机构不协调，导致大车脱轨、啃轨时有发生，使设备寿命缩短，造成经济浪费。并给生产工艺的正常运行带来很大影响。（4）设备运行时两台吸砂泵同时工作，而实际负荷量相对较小，造成能源浪费，增加了成本。
综上所述，现有技术存在的不足，本次改造采用先进的可编程序控制器（PLC）技术以程序控制取代继电器控制，来实现可靠的自动化控制。
3 改造方案

3.1 吸砂桥主电路图如图1所示。

3.2 可编程控制器的选择。由此方案，选择欧姆龙C系列P型机可编程序控制器C20P-CDR-A型，其输入点数12点，输出点数8点，可以满足上述需要，其具体特点如下： 1）体积小，结构紧凑；不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，维修简单，性能可靠。2）抗干扰设计，适应恶劣的工作环境 。3）采用计算机软件编程技术，通过改变软件来实现控制的改变；编程灵活，应用面宽。4）用“软”继电器，无触点开关；故障率低。5）功能齐全。
PLC按控制程序，输入控制信号来完成设备的各种工况协调并决定各种工作状态，系统软件采用PLC梯形图语言来编程完成。用PlC控制工作可靠，扫描速度快，控制灵活。
3.3 接近开关的选择。原系统采用机械式行程开关，又因设备工作环境差，开关动作不够可靠易失灵，因此改选用GBM8型的电感式接近开关，其特点如下：1）无机械触点。2）工作过程无机械接触或碰撞，无机械磨损。3）动作灵敏，速度快，安全可靠，寿命长。4）不因雨天，雾气等使开关误动。
3.4 手自动运行的选择。由设备运行和现场实际工作的需要，设备要能实现手动运行和自动运行，以满足设备调试和维护的需要。因此选用转换开关来实现单台设备的手动，只有所有单台设备全部转至自动时，桥才能实现自动运行。
3.5 增加前进到位延时的电气改进。由于水流进池到出池有15米长的距离，水中的沉砂在水底呈阶梯形分布，进水口薄，出水口厚，由于种种原因，由于吸砂不及时，经常使论文导读：油机械研究所印刷厂，1989.上一页12
泵的水下支撑和泵体在出水口被埋于砂中，导致桥体无法移动，使车轮打滑，磨坏设备。所以现设计桥在前进到位时不即刻返回，而是停留一段时间再返回，这段时间两台吸砂泵同时工作，充分吸起这里的泥砂，效果明显，这主要由PLC软件编程实现。
3.6 原桥体运动时两台吸砂泵同时开启，造成经济浪费，现设计为往返时各开启一台吸砂泵，可节省近三分之一的电能，降低了运行成本，延长了设备的寿命。

3.7 根据梯形图及指令语句表操作编程器输入程序。

4 改造后的情况
本次改造过程中的应用及成效证明，PLC技术在吸砂桥设备的应用效果显著，达到了预期目标，降低了运行成本，减少了维修量，运行稳定可靠。
参考文献
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