刮沫机PLC控制系统设计

刮沫机PLC控制系统设计

天津石化公司   阎高斌

   刮沫机是污水处理系统中的重要设施之一，炼油过程所产生的含油污水只有通过刮沫机将其表层的污油刮掉，实现油水分离后，才能进入后序的曝气处理。现介绍用P比控制我公司炼油厂污水处理场的六台刮沫机的控制系统。
1．工艺过程
   图1为刮沫机工作过程示意图。起动后刮板翻上，经短暂停车后刮沫机开始回车(若起动前刮板已翻上，则“翻板”及“停车”工序省略)，刮板上翻的目的是避免回车过程中出现油泥倒刮现象。“回车”到位后，刮板下翻，作刮泥准备。
经短暂停车后即进入“刮泥”工序。到达终点时，刮板再行翻上，并暂停。刮板上翻的目的是将油泥快速扫进隔油池，并为下一循环作准备。刮沫机就是这样循环往复工作，最终将油泥从污水中分离出去。这里，刮板翻转的动作是其在工序终点处与固定在两头的棒状金属物直接碰撞后完成的。
2．系统设计
   我们用PLC上对六台刮沫机进行集中控制，工序变换由原来的检测切换变为完全的定时控制，使控制系统完全脱离现场。
(1)硬件设计
   系统选用NBl一P40型PLC，其I／O点可自由组合，采用继电器节点独立输出，为硬件设计提供了方便。电动机拖动用接触器(010——10)线圈由PLC输出继电器节点驱动，实际需占用输出点12点。考虑到今后扩充可能，我们将I／O组合成26／24点，地址分配见附表。
(2)系统软件设计
   由于刮沫机起动是通过一个按纽控制的，起动后刮车运行方向判断与确定则是软件设计首先要考虑的问题，也就是说刮车运行方向必须与刮板的状态相对应。如果刮板翻下，而起动后刮沫机作“回车”运行，就会产生污水倒刮现象；同样，如果利板翻上，而起动时刮板作“刮泥”运行，就会形成一次无效循环过程。要使小车起动后运行方向与刮板状态相对应，PLC就必须对刮车起动前刮板的实际位置具备记忆功能。事实上，当刮沫机正常工作时，工序状态与刮板的位置具有对应关系，即在刮泥状态刮板翻下，回车状态刮板翻上。由此可见，记住了“上一次”停车前工序状态，也就记住了刮板的位置。如图2为状态记忆梯形图。回车时Y014吸合，使M0009吸合并保持。当某工序被人为停止，即停车时，M0009仍保持吸合状态，表明停车前刮板处于下翻位置，这为下一次起动时确定运行方向提供了依据。同理，M000A是刮板上翻的重要标志。
每台刮沫机我们都选用两个定时器，分别对其进行定时。暂停时间也是通过另外的定时器来控制。PLC的C／T本身不具有记忆功能，小车运行过程中若被人为停车，定时器自动回零，当再起动时，定时器只能从零开始计时。
因此，如果对有关的定时器数据不作记录处理，就会产生这样的后果，即当刮车停在中间某一位置，而被再行起动时，在第一个工序(“回车”或“刮泥”)行程中，电动机会产生一定时间的堵转，而PLC拥有丰富的数据寄存器D，它们具有断电后数据保持功能。如果将运行中T的动态数据不断传送到D中，停车后， T的数据就被完整地保存在D中，当下次起动时，再将D中的数据回传给T，就能很好地解决计时连续性问题。如图3是实现连续计时功能的框图。
我们对六台刮沫机分别设定了计数器，其参数设定为6，即刮沫机运行6个循环后自动停车。