啤酒硅藻土过滤机液压装置PLC控制系统设计方案.docVIP

[摘要]论文介绍了应用PLC技术对改造硅藻土过滤机液压控制系统进行改造的设计方法和实现过程。通过实际改造示例表明，采用PLC控制，提高了硅藻土过滤机液压控制的可靠性，提高了企业的经济效益。[关键词]PLC、 电磁阀、液压装置、活塞。　　在啤酒、饮料行业中，硅藻土过滤机由于具有性能优良，液体介质过滤效果好等优点，已成为行业生产过程中常用的机器设备，地位非常重要。对于硅藻土过滤机中液压装置的控制，是整个硅藻土过滤机最重要的部分。目前硅藻土过滤机液压装置的控制大多采用继电器加分立电子元件的控制方式。这种控制方式电子线路复杂、继电器使用数量多，造成电气控制部分可靠性差、故障率高，日常维护量大。随着可编程控制器（PLC）技术的发展，把PLC控制技术应用于硅藻土过滤机中液压装置的控制中，取代原有的液压装置控制线路。取得了很好的使用效果。一、硅藻土过滤机主要技术参数及功能1、过滤机工作时，装置顶紧工作压力为：11.5~24Mpa2、过滤机杀菌时，装置工作压力为：3.5Mpa3、油缸活塞杆全行程：1400mm4、油缸输出力：6×105N~11,7×105N5、油缸处锁保压：当系统压力为15Mpa保压5 小时，压力降不大于3.5Mpa6、程序操作功能：（1）压紧杀菌（2）过滤（3）降压杀菌（4）松开板框（5）手动操作7、活塞杆行程控制功能：用板框过滤压差增大而引起活塞后退行程达2+0.5mm时,该装置能对活塞杆行程自动补偿。二、结构原理1、组成系统硅藻土过滤机液压装置由液压系统和电控系统组成，系统框图见（图一）液压系统由双联油泵、精密油滤、卸荷阀、电磁换向阀（MV1、MV2）、球座阀（MV3）、油箱、油缸等组成。电控系统由电气控制箱和操作面板组成。电气控制箱主要为PLC及自动保护开关和控制电器。程序操作的指令开关（5档波段开关）和信号指示灯均集中在操作面板上。  2、液压系统工作原理液压系统工作原理见液压装置原理图（图二）。高低压泵输出液压油汇合于卸荷阀（4）。当系统压力高于卸荷阀（4）调定压力时（2.5Mpa）低压自动卸荷。液压泵启动时，双联泵同时向系统供油，当系统压力高于2.5Mpa时，低压泵卸荷，高压泵以小流量向系统供油。此时高压泵继续输出高压使系统升压,无操作指令时,液压油经精密油滤(高压油滤 3)至三位四通阀电磁换向阀（12）而回油箱。当（MV1）通电高压油液经液控单向阀（9）进入油缸无杆腔，（MV2）通电液压油进入油缸（11）有杆腔，同时（MV3）通电无杆腔压力油经球座阀（5）打开液控单向阀（9）而使无杆腔得以回油，实现活塞后退，单独对（MV3）通电则使无杆腔压力下降，压力继电器（8）有二个（P2）为控制杀菌压力3.5Mpa，（P1）控制过滤工作压力12 Mpa，可实现保压补压和其它程序操作功能，溢流阀用来限制油缸自锁最高压力。3、硅藻土过滤机操作程序3、1接通电源开关（1）K0，电源指示灯（2）亮。3、2清洗、杀菌 程序选择开关（3）置1档。清洗：按动按钮（6）活塞后退，当退至极限位置时，进行除土及清洗工作；杀菌：按动按钮（4）活塞前进，压紧板框后开始升压，压力表压力升至3.5Mpa时，液压电机停机，此时消毒指示灯（5）亮，压力机保压，即可进行杀菌工作。在保压中，压力降至2.5Mpa时，液压泵电机自动启动，实现补压功能。3、3过滤杀菌工作结束后，选择开关（3）置2档，液压泵电机自动对板框加压，压力表压力升至11.5Mpa时停机，此时过滤指示灯（7）亮，即可进行硅藻土预涂及过滤啤酒工作，在过滤过程中，压力降至10.5Mpa时，液压泵电机自动启动，实现补压功能。3、4降压杀菌滤酒工作结束后，将选择开关（3）置于3档，油缸压力自动降到3.5Mpa，消毒指示灯（5）亮，为松开板框作好准备。3?松开板框进行除土及清洗工作时，将选择开关（3）置于4档，按动前进按钮（4）和后退按钮（6），活塞均可后退，退至极限位置时，进行除土或清洗工作。3、6 手动操作当需进行手动操作时，将选择开关（3）置于5档，按动前进按钮（4）时活塞前进或加压，按动后退按钮（6）时活塞后退或降压。 ?  三、液压装置控制系统设计原理硅藻土过滤机的液压装置控制系统设计采用“自动操作”和“手动操作”两种控制方式。1、系统硬件设计1、1系统I/O点、内存容量和选型依据系统输入信号包括；一个5档波段开关、2个按扭开关、一个行程开关、2个压力检测开关，共10点输入。系统输出信号包括；2个工作状态指示灯、3个电磁阀（MV1、MV2、MV3）、一个液压泵电机，共6点输出。因此，采用日本ORMON公司 的 12点输入和8点输出的自代DC24V电压输出的CPM1A 20P箱体式PLC做为系统的控制器。该P