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ZJB全自动加药控制系统的设计与实现石新苹摘要:随着环保力度的不断加强,污水处理工程越来越被众多的中小企业所重视。ZJB型全自动加药系统由于成本低、控制准确而应用的越来越广泛。关键词:PLC自动控制0引言ZJB型自动加药系统主要用于水处理中的湿法投加药剂,该系统能使絮凝剂迅速、均匀溶解并配制成一定浓度的溶液。可连续自动的进行分散、稀释以及对干粉药剂的计量操作,并且具有长期可靠性和经济性。本设备适用于污水处理工程、选煤、印染、制药、石油化工等行业。采用本系统可以精确制备所需的聚合物浓度、同时可避免浪费粉末和在线稀释系统的昂贵花费。根据设备的运行特点和用户的实际需要,ZJB全自动加药系统主要有两种控制方式:传统的继电器控制和PLC控制。众所周知,传统的继电器控制具有技术落后,线路故障率高,操作相对复杂,维护工作量大等问题,而且,ZJB全自动加药系统本身要求控制的连续性要好,否则会影响最后的出药效果,所以,在本次设计中采用了PLC控制,利用PLC的内部软继电器实现控制过程,使系统控制简便,提高了系统的稳定性和可靠性,同时也保证了产品质量,提高了生产效率。1ZJB的工作过程及控制要求1.1工作过程zJB的整个系统共包括.搅拌机1台、螺旋输送机(给料机)1台、鼓风机(气泵)1台、进水电磁阀1个、进药电动阀1个、计量泵(加药泵)1台、液位计1个、液位开关2个、物位开关1个。在系统自动运行之前,首先检查料仓中物料的物位,如果料仓中的料位低于或等于给定的最低物位,则料仓中的物位开关闭合,同时,蜂鸣报警器发出声音进行报警,提醒工作人员加药,否则会引起物料反吹现象,影响系统的正工作。然后,进入如流程图所示的工作循环中,首先是搅拌机启动,进水电磁阀打开,开始进水,鼓风机启动。开始供气,当鼓风机启动一定的时间后,螺旋输送机启动,开始进料,进料时间一到,停止进料,当溶药罐中的液位到最高位时,进水电磁阀关闭,鼓风机延时停车,搅拌机运行时间到后,停车(搅拌机的运行时间大于进水时间),此时,一个完整的溶药过程结束。当储药罐中的液位不是最高液位时,进药电磁阀打开开始进药,当溶药罐中的液位到最低液位时,进药电磁阀关闭停止进药,如果储药罐中的液位不是最低液位,计量泵可以工作,向外部设备供药,若储药罐中的液位为最低液位,则计量泵不能工作。至此,整个系统的溶药、进药、供药循环结束。1.2控制要求系统正常运行时,要求能够达到以下的控制要求:①该控制系统应具有手动调节和自动运行功能。②为了确保药液的均匀程度,搅拌机的运行时间应设置合理。③为了防止进水口出现粘堵及返潮现象,必须保证鼓风机与进水电磁阀同步启动,再停车的时候,鼓风机滞后于进水电磁阀。④进水电磁阀的打开受溶药罐的最低液位控制,关闭受溶药罐的最高位控制。⑤进药电磁阀的打开受储药罐的最高液位控制,关闭受溶药罐的最低液位控制。⑥当各个电机出现故障时,能够发出报警信号,并且能够自动停机,防止出现更大的事故。⑦确保运行过程连续、可靠。2设计方案本电气控制系统由主电路和PLC控制系统两部分组成。2.1系统硬件设计各电机的电机基本参数如下:搅拌电机:P=I5KW,n=1500r/mln'In=3.8A漩涡式气泵(鼓风机):P=0.75KW,In=1.7A螺旋输送机:P=0.18Kw,输送量:0.2kg/min,In=0.82A计量泵:P=I.1KW。In=3.4A药液配制浓度:5‰2.2系统PLC的选择电气控制系统如图2、3所示,经过现场考察、市场调研及用户的要求,根据控制系统的输入,输出信号种类、输入/输出的点数,选取了SIEMENS系列的PLC,控制电路主要由CPU214,EM221扩展、Profibus-DP通讯模块组成,其具体的型号及参数参见表13故障分析系统在运行过程中,难免会出现故障,现在将可能出现的比较典型的问题做如下分析:3.1在运行过程中,任一电机出现过载时,其对应的信号灯亮,发出报警信号,提醒现场巡视人员要检修,同时,系统也会自动停机,避免出现更大的问题。3.2若在自动运行中,系统运行3min后,溶药罐的液位仍位于最低液位,则系统故障灯亮,给出报警信号,出现这种情况有二种可能:①原水的供应水压不足,不能满足正常供水水压的要求。②进水电磁阀本身出现故障,不能打开,阻碍正常进水。3.3若储药罐的最低液位显示灯亮,则可能的原因除了上述的第②外,还有二种可能:①进药电磁阀本身出现故障,不能打开,阻碍正常进药。②计量泵选型出现错误,超过了系统本身的供药能力。4结束语本次设计从满足用户的要求为实际出发点,进行了这套PLC控制,通过现场运行,证实了本次设计控制可靠,操作简单方便,完全符合用户的需求,为了方便用户将来做技术改进,预留了PROFIBUS-DP通讯接口,通过此接口,可以做上位控制来进行模拟显示,进而取得更另人满