PLC在反吹式滤筒除尘机上自动控制(维修电工技师论文)

广东省维修电工技师专业论文

PLC在反吹式滤筒除尘机上自动控制

姓名：范学富

工种：维修电工

鉴定等级：技师

单位：广东欧派家居集团有限公司

时间：二零一一年五月二十八日

PLC在反吹式滤筒除尘机上自动控制

摘要：本文通过对反吹式滤筒除尘机使用PLC自动控制系统程序设计分析,概要地阐述了在反吹式滤筒除尘机中使用PLC实现自动化控制的可行性。通过改造后的反吹式滤筒除尘机不但维护简单，而且员工作业环境得到了改善，健康得到了保障。

关键词：PLC控制、自动化、反吹式滤筒除尘

引言:

我公司是生产橱柜、板式家具的厂家。在生产中，开料工序所产生的木屑、灰尘，油漆工艺中打磨出来的油漆白色粉末，不但污染环境，而且工人工作不到一小时，全身就像涂了面粉一样。而且长期招不到工人，鉴于此，公司决定改变作业环境入手、改变招工难。由于以前老式反吹式滤筒除尘机经常堵塞，吸风量不足，故障频繁，所造成的作业环境恶劣。再加上停机维修，对生产造成了影响，由于以前是继电接触器控制系统经常无反吹，导致滤筒堵死、集尘箱堵死，风量减少，吸尘效果差。经过领导批准，决定对控制系统进行自动化改造，利用

PLC进行自动化控制，改善目前工作状况。

一、改造前反吹式滤筒除尘机工作状况

含尘的气体在离心风机的作用下由进风口进入除尘机主机内，经滤筒过滤后，粉尘被阻隔在滤筒的外壁，干净的气体在顶部排出，排入空气中。通过控制压缩空气缸的电磁阀，以自动定时高压喷吹滤筒把吸附在滤筒外壁的粉尘吹落在集尘箱内。集尘箱灰尘由清尘电机御料，完成吸尘工作循环。如图（1）工作流程。

图（1）工作流程

由于反吹式滤筒除尘机经常堵塞，吸风量不足，故障频繁，所造成的作业环境恶劣。再加上停机维修，对生产造成了影响，该系统是继电接触器控制系统经常无反吹，导致滤筒堵死、集尘箱堵死，在平时的维修中我们发现，故障最多的环节是反吹环节和集尘箱环节。无反吹表现为中间继电器触点粘结、断路，由于十个中间继电器每分钟每个会动作一次，频率相当高所造成的，无反吹造成滤筒上的灰尘无法下落，吸风通道堵死，吸尘效果差。集尘箱堵死表现为排尘不及时，无自动控制功能，属手动控制。

二、改造设想描述。

针对故障形式定方案：1、继电系统由于继电器的某一点的断开、烧损导致整个无喷吹输出，拟利用PLC控制器，直接输出给电磁阀，减少中间继电器来达到减少故障率。2、由于以前系统排尘只有手动而无自动经常堵塞，所以改由PLC 控制，作自动排尘程序，时间每30分钟排尘电机转动一分钟，保证了料斗不堵塞，增加了吸尘量。3、采用定时脉冲电路控制脉冲时间，当超过十人以上使用时，采用每6秒喷出一次。少于十人使用时，采用10秒喷出一次，设置选择开关控制。

基于此台吸尘机的特点，操作简单，输入输出点少，无传感器控制元件，安装附件少。故决定使用三菱FX1s-30MR可编程控制器对其系统控制，结合脉冲电磁阀作为动作元件和执行元件，以达到改造目的。经公司及工程师的许可，结合

反吹式滤筒除尘机的工作性能，制订出控制要求，并按要求编写出I/O分配图，梯形图，并列出改造元件表，提交给技术部审核修改，经公司有关部门讨论研究后同意组织人员实施改造。

三、改造方案描述

1、反吹式滤筒除尘机动作流程图：图（2）

图（2）

2、设备电气主电路设计

主电路22KW离心风机电机采用星—三角启动，时间继电器KT及接触器KM1、KM2、KM3在控制箱设启动、停止按钮控制，俩台1.5KW清尘电机由一个接触器KM4控制，控制信号PLC提供，十个喷吹电磁阀由PLC定时脉冲直接输出给电磁阀线圈。主电路图见附录。

3、控制电路说明

1、主电路的控制电源由三相电源380V经变压为220V作为控制电源使用，同时作为PLC控制器电源。

2、因执行元件脉冲电磁阀使用DC24V直流电源，故从变压器输出端接AC24V 经桥式整流送入PLC作控制直流电源。

4、PLC输入输出I/O分配图（见附录）

输入点分配表见表4-1

表4-1 输入点分配表

输出点分配表见表4-2

表4-2 输出点分配表

5、PLC梯形图（见附录）

6、PLC主程序解释

6.1、PLC输入回路：控制喷吹电磁阀的脉冲时间由选择开关X000和X001执行，当选择开关在X000、X001中间时，脉冲电磁阀不输出。当X000为ON,为定时脉冲6秒。见图（3）

图（3）

当工位人数在十人以下时，选择X001为ON,为每10秒脉冲一喷吹。见图（4）

图（4）

当X002至ON时，清尘电机动作时间为每30分钟动作60秒，实现自动控制清尘。设选择开关，当选择手动时，外设点动按钮控制。见图（5）

图（5）

6.2、PLC输出回路：十个喷吹电磁阀信号分别由PLC的Y000\Y001\Y002\Y003\Y004\Y005\Y006\Y007\Y010\Y011输出。见图（6）

图（6）

清尘电机PLC控制信号输出为Y012.见图（7）

图（7）

6.3、PLC工作过程描述：当开关X000接通时，辅助继电器M0至ON，当MO至ON定时器T0开始计时，当计时到6秒时，T0至ON，辅助继电器M50至ON，输出回路Y000得到一个脉冲，电磁阀开关动作一次，依次循环脉冲至Y011，完成十个脉冲工作循环。当开关X001至ON时，计时到十秒时动作，和上面一样，完成十个工作循环。开关X000.X001不能同时接通，每次只能接通一个。当X002至ON时,辅助继电器M20至ON，当M20至ON时，定时器T40开始计时，当计时到18000秒时，T40至ON，辅助继电器M142至ON，T41开始计数，当T41计时到600秒时，M142至OFF,自动完成一次清尘工作。

四、实施方案

1、旧的中间继电器、时间继电器、接触器、变压器、镇流器全部报废，22kw 主电机至配电箱，脉冲电磁阀至配电箱的布线保留。

2、三菱PLC控制器选用FX1S-30MR-001，按照PLC梯形图把编好的程序写入控制器中。

3、根据PLC输入输出I/O分配图，把电磁阀、开关接入输出输入对应端子上，把输出点接入对应的接触器线圈上。

4、按照主电路控制线路接入星-三角启动线路。

5、测试星-三角启动线路的可靠性，观察接触器动作顺序是不是和图纸一致，此测试必须不带负载，避免短路发生电机爆炸。观察PLC各点输出状态。

6、带负载运行，观察各部分运转，主机启动正常、喷吹和清尘电机工作正常，风力强劲。

五、改造后效果描述

采用PLC自动控制系统控制的反吹式滤筒除尘机和未改造相比，喷吹频率和

输出同步，站在主机外5米的地方都能听到“砰砰”声，而且御料电机按时循环

御料，站在吸风口，能感觉到有一股强大吸力往里吸，员工们身上不再一片白色

了。以前只有几个人，现在二十多人轮流上班，生产单量明显上升，比以前修机

的时间少了，故障率几乎为零，达到了改造的目的。

六、结束语

此次改造我运用了工作中积累的电器维修实践经验，参考了一些相关的书籍，得到了白云学院老师的指点，认真分析了反吹式的滤筒除尘机的工作过程及工作要点，改造后经生产实践证明，达到了预期的效果。我认为，在科技飞速发展的今天，作为一名一线电气维修人员，应该努力学习新知识新技能，不断地提高自己的工作能力，特别是在PLC总线控制系统突飞发展的今天，应该把握国内外各种技术方向，适应工厂设备的维修任务，以此提升完善自我。

此次改造对我自己的能力也有很大的提高，以前只是对一些外围控制电路的维修，对整个程序的设计和编写还是尝试。通过此次经历，锻炼了自己的动手能力和分析能力，但在程序的编写上还有很大的不足之处，还要不断学习提升。

因本人水平有限，有错误和不足之处，恳请各位专家、教授批评指正。

参考文献

1、《电气可编程控制原理和使用》清华大学出版社王阿根编著

2007年4月第一版

2、《电工新技术教程实训指导》广东省职业技能鉴定指导中心组编写2009年11月

3、《电工新技术教程》中国劳动社会保障出版社梁耀光，余文杰编著2007年5月第1版

4、《可编程控制器入门和使用实例（三菱FX2N系列）》中国电力出版社

2005年第一版

5、《可编程控制器原理和使用》华南理工大学出版社钟肇新范建东，冯太合编著 2008年2月第4版

附录：PLC梯形图

附录二：星-三角启动主、控制电路图

附录三：PLC输入输出接线图

附录四：控制电箱照片