泰州市恒星洗染機械制造廠

臥螺式離心脫水機的電氣控制系統主要由操作屏操控部分，PLC控制部分，驅動部分，緊急停車控制構成。
2.1 操作屏操控部分由一臺Simatic  OP170B裝載相應的操控軟件組成，如圖2。OP170B是西門子基于Windows CE操作系統開發的最具性價比的功能出色的圖形∕文本鍵控操作面板，其圖形顯示區是一款5.7英寸液晶顯示屏，可編程的鍵有24個，可用ProTool或 WinCC flexible軟件組態。離心脫水機的所有運行參數設定和設備的動作選擇以及工作狀態選擇都在操作屏進行，污泥和絮凝劑的流量也在顯示屏上有所顯示，并且報警菜單可把設備所有發生的故障信息，以列表的形式按照故障發生的先后順序予以顯示，需要特別注意的是，在故障排除后，也要在操作屏上予以故障復位響應，才可以重新正常開機。
 

                              圖2
   2.2 PLC的控制部分和驅動部分，FLOTTWEY公司的Z73型離心脫水機控制PLC 使用了Simatic 緊湊型 PLC CPU314C-2DP , PS307 2A各一個和兩個16點S7300的I/O模塊組成，如圖3。Simatic CPU314C-2DP自身集成了數字量和模擬量的輸入和輸出，并集成有MPI接口和Profibus-DP主從通訊接口，CPU314C-2DP的程序庫里集成了更為強大的過程控制功能塊，可以完成具有特殊功能的任務，使編程更加簡單，節省大量的編程時間。而用戶程序存儲在存儲器卡MMC中，使硬件的更換不再受軟件的制約而更加方便。PLC控制著轉鼓和螺旋的驅動變頻器。變頻器采用了DANFOSS的無傳感器矢量控制型VLT5000系列。該系列變頻器有著控制精度高，對指令反應和轉速的修正迅速（只有毫秒級），自動電機適配功能，使用操作編程簡單等特點，變頻器的設定參數見表2。變頻器的速度給定模擬信號和啟動信號都在操作屏上設定和操作，經過PLC程序處理后傳送給變頻器，并由變頻器反饋給PLC實際運行的速度模擬信號，PLC調用FB41‘CONT-C’連續控制器功能塊，連續控制器功能基于模擬信號采樣控制器的PID控制算法，以輸出連續的恒值信號給變頻器，保持設備平穩勻速的運行。
 

                        圖3
PLC的I/O 表1（表中的IO點是德語標注方式）：
PEW752 螺旋速度反饋 A124.4 總故障輸出
PEW754 轉鼓速度反饋 A124.5 進泥泵啟動
PEW756 驅動端軸承溫度 A124.6 備用
PEW758 進泥端軸承溫度 A124.7 螺旋變頻器啟動
PAW752 螺旋速度給定 A125.0 轉鼓變頻器啟動
PAW754 轉鼓速度給定 A125.1 轉鼓故障復位
E126.0 控制電壓24V A125.2 潤滑泵啟動
E126.1 急停 A125.3 閘板閥開
E126.2 進泥泵運行 A125.4 閘板閥關
E126.3 備用 A125.5 轉鼓沖洗水電磁閥
E126.4 螺旋變頻器正常 A125.6 閘板閥沖洗水電磁閥
E126.5 螺旋驅動保護 E0.0 閘板閥開到位
E126.6 螺旋潤滑油低限 E0.1 閘板閥溫度保護
E126.7 螺旋潤滑油低低限 E0.2 轉鼓沖洗水電磁閥保護
FREQ0 螺旋轉數 E0.3 閘板閥沖洗水電磁閥保護
FREQ1 轉鼓轉數 E0.4 加藥泵故障
E124.6 轉鼓驅動保護 E0.5 加藥泵自動
E124.7 轉鼓變頻器正常 E0.6 加藥泵正常
E125.0 機械振動信號 E0.7 加藥系統缺水
E125.1 潤滑泵保護 E1.0 備用
E125.2 潤滑脂脈沖信號 E1.1 備用
E125.3 潤滑脂缺油 E1.2 備用
E125.4 閘板閥電機保護 E1.3 備用
E125.5 閘板閥關信號 E1.4 污泥輸送系統正常
E125.6 閘板閥開信號 E1.5 污泥輸送系統故障
E125.7 閘板閥關到位 E1.6 污泥輸送系統自動
A124.0 復位急停 E1.7 備用
A124.1 警報器 A4.0 加藥泵啟動
A124.2 總故障指示燈 A4.1 污泥輸送系統啟動
A124.3 24V正常指示燈 A4.2 備用
離心脫水機轉數的檢測是通過兩個電感式接近開關，測量轉鼓和螺旋傳動輪的旋轉信號頻率獲得的，接近開關的通斷通過PLC的高速計數通道0和通道1輸入（CPU314C-2DP的頻率測量最大可達60KHz），在 PLC程序中調用SFB48功能塊進行頻率計數（見圖4），分別在操作屏上顯示轉鼓的轉速和螺旋差速值。
變頻器的參數設定 （表2），空白處為該變頻器沒有設定此項。
參數序號 參數描述 轉鼓變頻器VLT5152 螺旋變頻器VLT5032
001 語言 英語 英語
002 操作器/外部控制 遠控 遠控
014 操作器停機 無效 無效
101 轉矩特性 正常恒轉矩 
102 電機功率 132KW 30KW
103 電機電壓 400V 400V
104 電機頻率 50Hz 50Hz
105 電機電流 231A 55A
106 電機額定轉速 1460rpm 1460rpm
107 電機自動適配（AMA） 適配“開”RS和XS 適配“開”RS和XS
115 滑差補償 0% 0%
119 高啟動轉矩  0.5S
120 啟動延時  2S
121 啟動時的功能  啟動延時中的水平運行
128 電機熱保護 熱敏電阻跳閘 熱敏電阻跳閘
130 啟動頻率  3Hz
131 初始電壓  30V
201 輸出頻率下限 0Hz 3Hz
202 輸出頻率上限 60Hz 60Hz
204 最小給定值  0Hz
205 最大給定值 60Hz 60Hz
207 加速時間 180S 
208 減速時間 900S 
221 電機轉矩極限  70%
226 頻率極限 63Hz 
234 電機相位監控 有效 有效
311 端子54模擬輸入 熱敏電阻輸入 熱敏電阻輸入
315 端子60最低比例率 4mA 4mA
319 輸出端子42 4-20 mA/0-Imax 4-20 mA/0-Pnom
321 輸出端子45 4-20 mA/0-Pnom 4-20 Ma/0-Tlim
326 繼電器輸出4-5 高于頻率下限 
409 過轉矩跳閘延時 50S 30S
445 跟蹤啟動 有效 無效
446 載波類型 SF AVM SF AVM

 
                       圖4
   離心脫水機的轉鼓旋轉速度高，任何機械部件的損壞或磨損都可能引起機器的失衡，引發強烈振動，為了避免在這種情況下開機造成的機械損壞和對工作人員人身安全的危害，在控制上采用了電子振動監測器來防止上述情況的發生。ESW-mini-023 Electronic Vibration Monitoring安裝在離心脫水機的工作平臺上，可接受的振動幅度值是可調的，機械的振動被接收下來，轉換成相應幅度的電信號，在對電信號進行濾波運算處理后，輸出一組開關信號和一路0-20mA模擬信號。本機只采用了一組開關信號，當超出設定的振幅值時，開關信號動作，PLC停止轉鼓變頻器輸出來保護設備和工作人員的安全。
 

              圖5                               

                   圖6
2.3 急?？刂撇糠质褂肞ILZ公司PNOZ X3型緊急停車安全繼電器，并在電控柜和設備旁分別安裝了急停開關，在需要時可以有效的切斷控制電源和PLC輸出，從而保護設備和工作人員的安全。

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