PLC在垃圾擠干機系統(tǒng)中的應(yīng)用

羅賢+李雪嬌+劉拯坤

摘 要：垃圾擠干系統(tǒng)主要是通過對生活垃圾進行加工，加進添加劑，經(jīng)過反應(yīng)、成型后可以獲得具有高熱值的燃料（即垃圾再生煤）。文章以PLC為主控制器設(shè)計擠干機設(shè)備的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對垃圾擠干工藝工作過程的控制，包括自動控制和手動控制部分，輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示，實現(xiàn)對垃圾擠干機的參數(shù)設(shè)定等。

關(guān)鍵詞：PLC；液壓傳動；電動機；觸摸屏

中圖分類號：R124.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0154-02

引言

垃圾環(huán)保再生煤是利用生活垃圾為主要原料，通過添加具有企業(yè)獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的“環(huán)保再生煤添加劑”，制造成一種垃圾固體燃料，其各項性能指標(biāo)均優(yōu)于或等同于天然煤產(chǎn)品，深度致力于城市生活垃圾深度“減量化”“無害化”和“資源化”的處理。

垃圾再生煤的生產(chǎn)過程主要包括磁選、擠干、破碎、烘干、混料、攪拌、反應(yīng)、成型等過程，而本設(shè)計主要是針對擠干和破碎這兩部分進行選擇和設(shè)計。

本文介紹了一種基于PLC和觸摸屏的垃圾擠干機系統(tǒng)，它結(jié)合了觸摸屏和PLC的優(yōu)點，可以很好的實現(xiàn)控制目標(biāo)，并利用觸摸屏實現(xiàn)壓力和運行狀態(tài)的顯示；通過反復(fù)試驗和改進，最終達到可靠性、實用性、推廣性較好的目標(biāo)。

1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

本文主要針對可垃圾擠干機系統(tǒng)，提出了基于觸摸屏和PLC的控制系統(tǒng)。采用PLC控制電機，以實現(xiàn)對傳料帶的動與停，進而控制垃圾的移動，從其他地方送入到擠干裝置的漏斗中。同樣采用PLC來控制液壓裝置，本方案主要采用液壓裝置來實現(xiàn)從漏斗中落下的垃圾進行擠干，推動，破碎這一系列連續(xù)動作。在擠壓的過程中，主液壓缸中的壓力控制采用壓力傳感器來實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量間的轉(zhuǎn)換，并反饋到系統(tǒng)使主擠壓缸實現(xiàn)加壓，保壓，卸壓等動作。并將轉(zhuǎn)換后的量再通過觸摸屏實現(xiàn)壓力的顯示，方便工作人員了解整體裝置的工作情況。方案的輸入控制都采用三菱觸摸屏控制，輸出的壓力顯示也同樣采用觸摸屏，來實現(xiàn)運行狀態(tài)的顯示。

2 設(shè)計方案的選擇

本系統(tǒng)主要以三菱FX2N系列PLC為核心設(shè)計其電氣控制電路，具體的系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。從系統(tǒng)方案的結(jié)構(gòu)圖可知，本垃圾擠干機控制系統(tǒng)是以PLC為核心作為主控模塊的，各電氣控制閥以及顯示裝置等設(shè)計為它的外圍裝置。PLC控制觸摸屏顯示輸入輸出為主，從而實現(xiàn)系統(tǒng)中電機，液壓缸中的繼電器，電磁閥等的動作，實現(xiàn)對垃圾擠干工藝工作過程的控制，方案包括自動控制和手動控制部分，輸入輸出都采用三菱觸摸屏控制顯示，實現(xiàn)對垃圾擠干機的參數(shù)設(shè)定，以及運行狀態(tài)的顯示，方便實用。

3 過程論述

輸入信號是將擠干機的工作狀態(tài)和操作的信息提供給PLC。PLC的輸入信號共有個23個輸入信號點。這23個輸入點包括行程開關(guān)，手動操作時的一些輸入點，啟停按鈕等等，其中手動輸入的部分采用的是輔助繼電器（M）13個，其他用的是普通輸入繼電器（X）10個。通過PLC與觸摸屏的連接使用，最終由觸摸屏來進行輸入。輸出信號有15個，PLC的輸出信號用來控制電機1來控制傳料帶的傳動，電機2來啟動液壓泵。加上控制的液壓電磁閥，原點指示燈，報警燈等一起需要15個輸出信號點。同樣由觸摸屏來進行輸出顯示。具體的軟元件I/O端子分配如下表1所示。

4 調(diào)試

為了便于編程，本系統(tǒng)在設(shè)計軟件時將手動程序和自動程序分別編出獨立的程序段，再用條件跳轉(zhuǎn)指令進行選擇。垃圾擠干機的控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。其原理是，公共部分的程序一通電馬上執(zhí)行，當(dāng)選擇手動工作方式時，X30接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ為跳轉(zhuǎn)指令，如果CJ驅(qū)動，則跳轉(zhuǎn)到指針P所指的P0處），執(zhí)行手動程序。之后，由于X31常閉觸點，當(dāng)執(zhí)行CJ指令時，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。當(dāng)選擇自動工作方式時（即X30常閉閉合，而X31常閉打開），則程序執(zhí)行時跳過手動程序，直接執(zhí)行自動程序。

對程序進行運行仿真，程序的仿真和觸摸屏模塊的設(shè)計與仿真。排除編寫時存在的一些問題，同時驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)符合設(shè)計要求。

5 結(jié)束語

本系統(tǒng)的設(shè)計主要從兩個方面出發(fā)：一是要以三菱FX2N系列PLC為核心設(shè)計其電氣控制電路，完成要求實現(xiàn)的各種功能；二是要從性能和成本方面出發(fā)，使得系統(tǒng)功能盡可能完善。本設(shè)計比較經(jīng)濟，適用范圍廣，可靠性強，原理簡單，經(jīng)過改善后也可以應(yīng)用于環(huán)境保護的其他領(lǐng)域。

參考文獻：

[1]岳慶來.變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[2]袁志業(yè)，白根云，張文濤，等.生活垃圾廢塑料分選技術(shù)與資源化工藝綜述[J].環(huán)境工程，2015，33（S1）：615-618+622.

[3]肖成勇，張經(jīng)龍，石博強，等.破碎機排礦口模糊控制系統(tǒng)設(shè)計[J].礦山機械，2012，40（09）：76-79.

[4]高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例[M].北京：人民郵電出版社，2004，7.endprint