本文介紹基于可編程控制器的多臺虹吸式離心機自動控制系統(tǒng)。著重介紹系統(tǒng)的組成、各個部分的功能，以及控制流程等。隨著可編程控制器功能模塊的發(fā)展，擴展了它在工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中的應(yīng)用。
1引言
虹吸式離心機是一種特殊結(jié)構(gòu)的離心機，它是在刮刀離心機的轉(zhuǎn)鼓上增加了轉(zhuǎn)動虹吸裝置，從而具有普通刮刀離心機沒有的優(yōu)勢，即提高了過濾推動力及過濾效率，增加了生產(chǎn)能力，延長了有效周期[1]。然而，虹吸式離心機優(yōu)勢的正常發(fā)揮是以準確操作控制離心機為前提條件。虹吸式離心機是連續(xù)運轉(zhuǎn)、循環(huán)工作的，各工序間嚴格以時間或條件為控制依據(jù)，每個閥門的開、關(guān)控制及虹吸管的協(xié)調(diào)工作不能在一般的人工操作條件下達到要求。
可編程控制器（PLC）是常用于工業(yè)現(xiàn)場的計算機控制裝備[2]，隨著其擴展功能和通信能力的增強，越來越多的應(yīng)用于復雜的分布式計算機控制系統(tǒng)。本文利用可編程控制器的通信功能，來控制多臺虹吸式離心機的運行，不僅能夠準確分散地控制每一臺離心機正常、高效工作，而且能夠通過上位機集中采集、顯示、修改每一臺離心機的運行參數(shù)，起到控制及風險分散，顯示和操作集中的目的。
2系統(tǒng)的組成
（一）PLC的功能模塊
PLC作為控制系統(tǒng)的基本控制器。PLC向下采集信號以及控制工業(yè)現(xiàn)場的離心機。一臺PLC控制一臺虹吸式離心機。包括控制離心機的主電機的啟停、各個電磁閥的動作、虹吸管的進退、顯示和報警的控制等。PLC在每一個采樣周期采集模擬信號，包括主電機的電流信號、主機前后軸承的溫度、振動信號。PLC向上通過數(shù)據(jù)通道傳輸現(xiàn)場信號，并接收上位機來的信號。PLC作為整個控制系統(tǒng)的主體，它的性能及可靠性起著關(guān)鍵的作用。我們選擇光洋電子公司的S系列可編程控制器。它的模塊組成如表（1）所示。
表（1）可編程控制器模塊的組成
CPU選用SZ-4，可安裝128個輸入輸出點數(shù)，指令的平均處理速度為1-2.5μs，有2個通用的通訊端口。Z-4AD2是4通道電壓型模擬量輸入模塊，輸入DC0-5v分辨率為12位，主要采集電流、溫度及振動4個模擬信號。Z-16ND2是16點DC24v輸入模塊，輸入啟停按鈕及限位開關(guān)等的開關(guān)量信號。2個輸出模塊選用Z-16TD2，為16點集電極開路輸出，輸出控制電機啟停的接觸器、離心機運行所需各電磁閥、指示燈及報警的開關(guān)信號。Z-01DM是通訊模塊，便于與上位機進行信號傳送。Z-05B是可裝5個輸入輸出模塊的電源框架，額定供給電源為AC100-200v50/60HZ，輸出電流為2.6A。通過計算框架上所有模塊功耗的合計值，沒有超過電源框架提供的電源容量，可安全使用[3]。
（二）離心機的工藝流程
離心機主要由螺旋組件、門蓋組件、轉(zhuǎn)鼓組件、機座殼體組件、虹吸管組件、傳動裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。離心機的工藝流程圖如圖（2）所示。
離心機的每個循環(huán)的各個操作都是在電氣-液壓系統(tǒng)控制下自動完成的，在機器的調(diào)試階段可以使用手動操作。
（三）通訊系統(tǒng)
上位通訊是通過數(shù)據(jù)通訊模塊Z-01DM在CCM網(wǎng)絡(luò)上進行。CCM協(xié)議使通訊主機保
持通訊的主動權(quán)，從機只能響應(yīng)對其的呼叫。而通訊的局號、傳送方式、奇偶校驗方式的設(shè)定由系統(tǒng)參數(shù)來定。連接時用變換器D-01CV轉(zhuǎn)換連接上位機的RS-232C電纜和連接PLC通訊模塊的RS-422電纜。
（四）上位計算機
由上位機對基本控制器PLC傳達或收集離心機運行信息，由上位機對PLC進行維護和管理。上位計算機用工控機實現(xiàn)，用組態(tài)軟件實現(xiàn)圖形監(jiān)控和人機界面。
3控制流程圖
PLC的控制流程框圖如圖（3）所示。
PLC上電后首先進行系統(tǒng)自檢，包括對CPU模塊的檢查、運行狀態(tài)的檢查、電池系統(tǒng)的檢查、I/O模塊的檢查、通訊功能的檢查等。系統(tǒng)正常進行模擬信號的周期采樣，超過上限值輸出報警。系統(tǒng)可以進行手動或自動操作，自動運行按照離心機工藝流程，按工序順序執(zhí)行，以時間或條件作為每一個工序的開始或結(jié)束。
4結(jié)束語
由于可編程控制器在模擬信號處理、操作指令、控制規(guī)律、通訊功能等方面的發(fā)展，拓寬了它在工業(yè)強電現(xiàn)場控制中的應(yīng)用領(lǐng)域。虹吸式離心機作為一種具有獨特結(jié)構(gòu)的分離設(shè)備，考慮它的工藝的特點及操作控制要求，可編程控制器非常適用于作為它的控制裝備，以充分發(fā)揮虹吸離心機的高效優(yōu)勢。
