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基于PLC的负压气力输送控制系统的设计
随着工业化的发展，工业生产中的自动化程度越来越高，PLC在工业自动化领域中应用广泛。负压气力输送系统是一种适用于粉状物料和小颗粒物料输送的方法。本文着重介绍基于PLC的负压气力输送控制系统的设计。
一、负压气力输送的原理
负压气力输送是指利用风机产生的负压力并在管路内产生气流，通过气流带动物料沿输送管道传送的一种输送方式。其主要原理是：一、通过风机在管路中产生负压；二、物料通过装置加入到输送管道中；三、利用负压力和气流带动物料夹带气流沿着输送管道输送到目标位置；四、通过输入控制信号来控制负压气力输送的启停及物料流量的控制。
二、负压气力输送控制系统结构
PLC是负压气力输送控制系统的核心控制器，其输出信号控制风机启停以及物料流量控制沉管的开关。该系统可分为五个部分：输送管路系统，风机系统，物料输送器，控制系统和电器控制箱。其结构如下图所示：
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三、PLC控制系统设计
本文中选用西门子公司的S7-1200PLC来设计控制系统。PLC通过输入控制信号，将其信号转换为气动控制阀的信号，调节负压气力输送系统的气动控制阀的开关。
1.输入模块
PLC输入模块中包括开关量输入模块、模拟量输入模块。开关量输入模块用于控制风机系统的启停，气动控制阀的开关，模拟量输入模块用于实时监测管道中的负压压力和物料流量。
2.输出模块
PLC输出模块包括开关量输出模块和模拟量输出模块。开关量输出模块用于控制风机的启停和气动控制阀的开关，模拟量输出模块则用于控制沉管的开度和风机的转速。
3.程序设计
PLC的控制程序是实现控制目标的核心部分。本文的负压气力输送系统的控制程序的主要功能包括风机系统的启停和气动控制阀的开关控制、沉管开度控制和物料流量控制。
四、系统工作流程
当PLC控制系统接收到信号时，控制程序开始运行工作流程。具体流程如下：
1.开启风机：当发现污水井内的污泥达到一定水位时，PLC控制系统将打开风机，创造负压力，将污泥从污水井中抽出并传输到收集箱中。
2.控制沉管开度：控制系统可以根据物料的不同性质及其所需传送的距离来控制沉管的开度。
3.控制物料流量：在物料传送时，控制系统可以通过计算物料的流速来控制物料的流量，确保物料的平稳输送。
4.停止工作：当污泥传输完成后，关闭风机和气动控制阀，停止输送工作。同时，PLC控制系统会对整个负压输送系统进行自动诊断，以检测并记录任何故障和异常情况，并可能向操作员发送故障报告信息。
五、总结
本文论述了基于PLC的负压气力输送控制系统的设计。这种控制系统可以实现全自动化、可编程的物料输送，不仅具有高效、精确、稳定的特点，而且还具有强大的故障分析功能，方便用户进行维修和保养工作。