PLC和觸摸屏在磁選水封水系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：125
摘 要： 磁選水封水系統(tǒng)是選礦生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。將PLC技術(shù)和觸摸屏技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于磁選水封水的自動控制，可提高系統(tǒng)的工作效率、節(jié)能降耗。本文介紹了Quantum系列PLC和PWS3261-TFT，12”型觸摸屏相結(jié)合應(yīng)用于水封水系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，PLC硬件配置、軟件設(shè)計以及系統(tǒng)的主要控制方法。
關(guān)鍵詞：水封水 PLC 控制系統(tǒng) 觸摸屏
1 引言：
選礦廠年產(chǎn)500萬噸鐵精礦，其磁選車間共有16個系列。作為車間過濾機(jī)水封水，長期以來一直采用生產(chǎn)新水。使用后水封水流入尾礦系統(tǒng)，造成資源浪費(fèi)。該項(xiàng)目實(shí)施后，將水封水的回水收集到水封水池。然后，由水泵加壓后作為磁選設(shè)備的水封水。取代原來采用新水作為水封水，新水僅作為生產(chǎn)過程中水消耗的少量補(bǔ)充，達(dá)到節(jié)能及水資源循環(huán)利用的目的。
該系統(tǒng)還包含一套回水系統(tǒng)，本文只介紹水封水系統(tǒng)。
2 水封水系統(tǒng)過程簡述
水封水系統(tǒng)2臺水泵（1801、1802）1用1備，正常運(yùn)行1臺，具體運(yùn)行那一臺由操作人員根據(jù)水泵運(yùn)行工況決定，水封水池（L101）一座。系統(tǒng)在正常運(yùn)行時不允許停泵，因此水封水池（L101）應(yīng)保持高水位（2.5m）以上，如低于此水位，需對水池進(jìn)行補(bǔ)水。啟/停泵由操作人員根據(jù)磁選車間生產(chǎn)情況決定；事故停泵根據(jù)極低液位（1.0米）自動控制（自動控制時）。
3 控制系統(tǒng)的設(shè)計
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
水封水控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。本系統(tǒng)（含回水系統(tǒng)）以Quantum系列PLC為下位機(jī)，天津（臺灣）羅升“PWS3261-TFT，12”型觸摸屏為上位機(jī)，配以檢測儀表和執(zhí)行儀表等，組成集檢測、控制和管理等功能于一體的控制系統(tǒng)。并將此系統(tǒng)并入磁選車間已有的車間級PLC控制網(wǎng)絡(luò)。在系統(tǒng)中，下位機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和控制。上位機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)控管理和控制參數(shù)的修改。
3.2 硬件配置
3.2.1 PLC部分
系統(tǒng)使用施耐德公司的Quantum系列模塊化產(chǎn)品，10槽背板，140 CPU 11302控制器，11A累加電源模塊，離散量輸入/輸出模塊均為220VAC。模擬量輸入/輸出模塊140 AMM 090 00、信號4~20mA ,4入2出。
3.2.2 人機(jī)界面
選用操作界面友好、編程簡單、使用方便、與PLC連接通信效果好的天津（臺灣）羅升PWS3261-TFT，12”型觸摸屏實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入和狀態(tài)顯示。這種方案可以簡化面板的的設(shè)計、便于運(yùn)行參數(shù)的修改、增加系統(tǒng)控制的靈活性，還可以減縮系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的時間。
3.2.3 液位變送器和顯示儀表
本系統(tǒng)為地下水池，故采用“E+H”超聲波液位計對水池的液位進(jìn)行測量，方便儀表的檢修。液位顯示選用普通的數(shù)字顯示儀表。
4、系統(tǒng)自動控制流程
4.1 控制方式
系統(tǒng)通過控制柜上的選擇開關(guān)和觸摸屏可以選擇手動、自動兩種方式。在自動方式故障時，可以切換到手動方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最低保障。
“手動”時，操作人員根據(jù)數(shù)顯儀的液位值，利用控制柜上的操作開關(guān)對各個水池的液位進(jìn)行調(diào)節(jié)。
“自動”時，由PLC根據(jù)超聲波液位送來的液位信號和系統(tǒng)設(shè)定的液位值進(jìn)行比較后，得出的結(jié)果對各個水泵進(jìn)行操作。
4.2 自動控制流程簡介
自動控制流程圖如圖2所示。開始通電后， PLC自動對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，完畢后系統(tǒng)就根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行控制。根據(jù)水池液位的高低對水泵的起停進(jìn)行控制，并且監(jiān)控各臺水泵的運(yùn)行狀況。
4.3 具體控制
先將所有水泵的機(jī)旁操作開關(guān)置為連鎖（自動）狀態(tài)。選定主泵（1801），通過控制柜面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)完成。首先假定水池液位值正常（2.5m≤L101≤3.4m），由磁選
車間給出啟泵信號，水泵（主泵）啟動，若主泵故障，備用泵自動投入。水封水在磁選過濾機(jī)（系統(tǒng)）過程中會消耗一部分水，使水池液位逐漸降低，當(dāng)液位低于系統(tǒng)設(shè)值的低液位（2.50米）時，系統(tǒng)報警，并打開補(bǔ)水閥補(bǔ)充新水。當(dāng)水位達(dá)到高液位（3.4m）時關(guān)閉新水補(bǔ)水閥，保證水池不溢出，避免水資源浪費(fèi)。當(dāng)水位到達(dá)極高液位（3.8m）時，系統(tǒng)給出報警。系統(tǒng)正常運(yùn)行時不允許停泵（保證磁選車間正常用水）。若需停泵由操作人員決定；自動停泵條件是水池為極低液位(1.0米)時，作為保護(hù)水泵的措施，因此水池應(yīng)保持高水位2.5以上，如低于此水位，需對水池進(jìn)行補(bǔ)水。
5系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
磁選水封水系統(tǒng)是為了充分利用磁選車間剩余的水封水，減少磁選車間水封水新水補(bǔ)充量。達(dá)到節(jié)能目的。PLC和觸摸屏相結(jié)合，不僅可以實(shí)時地監(jiān)控水封水系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)控制參數(shù)發(fā)生變化時，還可以通過觸摸屏對PLC的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。簡單方便、實(shí)用，省去了通過編程器重新設(shè)定參數(shù)的過程。
6、結(jié)束語
本系統(tǒng)利用施耐德公司的Quantum系列的PLC和羅升PWS3261-TFT，12”型觸摸屏實(shí)現(xiàn)了水封水和回水系統(tǒng)的智能控制。該系統(tǒng)與2006年8月開始實(shí)施，同年12月開始投入生產(chǎn)試運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明：該系統(tǒng)操作方便、控制靈活、質(zhì)量可靠、功能強(qiáng)大，可以實(shí)時地監(jiān)控各個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。主要還是能夠方便地修改系統(tǒng)的控制參數(shù)。提高水封水系統(tǒng)的工作效率。
參考文獻(xiàn)
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