背景:
我公司由于生產(chǎn)工藝的要求,需要使用干燥的壓縮空氣,而實(shí)現(xiàn)壓縮空氣干燥的任務(wù)就落在冷凍干燥機(jī)身上。我們現(xiàn)在共有冷凍干燥機(jī)有7臺,開啟的臺數(shù)視具體情況而定,平時(shí)的露點(diǎn)溫度控制在3度以下,并且要保護(hù)在全天24小時(shí)內(nèi)無間斷地供應(yīng)符合要求的干燥壓縮空氣。否則就會對整個(gè)生產(chǎn)線構(gòu)成重大的影響,所以冷凍干燥機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行對于我們來說是很重要的。
冷凍干燥機(jī)的工作流程如下:
開機(jī):開啟主電源————按下啟/停鈕————當(dāng)露點(diǎn)溫度低于3度時(shí)————手動(dòng)開啟出氣閥送出干燥氣————隨時(shí)監(jiān)測出氣口的壓力露點(diǎn)(當(dāng)露點(diǎn)超標(biāo)時(shí)應(yīng)及時(shí)關(guān)閉出氣閥)
停機(jī):關(guān)閉出氣閥————在出氣閥關(guān)閉兩分鐘后關(guān)閉主機(jī)電源
由于設(shè)備供應(yīng)商沒有一套專門的控制系統(tǒng),為此我們自行設(shè)計(jì)制作了一套冷干機(jī)自動(dòng)輪換控制系統(tǒng)來控制整個(gè)干燥系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行:
1,當(dāng)有一臺出現(xiàn)故障時(shí)就自動(dòng)停機(jī),并啟動(dòng)相應(yīng)的備用設(shè)備,同時(shí)通過無線網(wǎng)絡(luò)通知設(shè)備負(fù)責(zé)人有設(shè)備處于故障狀態(tài)需要檢修,檢修好后的設(shè)備同時(shí)處于備用狀態(tài);
2,每臺設(shè)備規(guī)定有最長使用時(shí)間,即當(dāng)此設(shè)備即使無故障連續(xù)運(yùn)行,當(dāng)它達(dá)到規(guī)定保養(yǎng)的時(shí)間后,系統(tǒng)將會投入備用的設(shè)備,當(dāng)備用設(shè)備正常運(yùn)行后,停下當(dāng)前需要保養(yǎng)的設(shè)備,在其保養(yǎng)結(jié)束后同時(shí)作為下一備用設(shè)備(待機(jī))。
整個(gè)控制系統(tǒng)的核心選用三菱FX2N系列PLC。
設(shè)備工況定義
運(yùn)行1:設(shè)備已經(jīng)啟動(dòng),但沒有向外供應(yīng)干燥氣(出氣閥未開啟)
運(yùn)行2:設(shè)備已經(jīng)啟動(dòng),同時(shí)向外供應(yīng)干燥氣(出氣閥開啟)
待機(jī):設(shè)備沒有啟動(dòng),并且無故障
故障:設(shè)備無法投入運(yùn)行,等待維修
控制流程:
整個(gè)控制系統(tǒng)分為“手動(dòng)”和“自動(dòng)”兩種工作模式。
在“手動(dòng)”狀態(tài)下,我們可以手動(dòng)控制冷凍干燥器的啟停以及出氣閥的開閉,此功能僅在維修及設(shè)備調(diào)試時(shí)使用。
在“自動(dòng)”狀態(tài)下,在設(shè)備初始開機(jī)時(shí),我們可以根據(jù)目前的形式選擇設(shè)備投入的臺數(shù),需要開啟的設(shè)備只需要將“自動(dòng)”區(qū)域該臺設(shè)備所對應(yīng)的綠色按鈕按一下即可,PLC可按照設(shè)定的程序完成整個(gè)設(shè)備的啟動(dòng),檢測等一系列后續(xù)工作。同樣道理,當(dāng)需要減少運(yùn)行的設(shè)備數(shù)時(shí),我們只需將相應(yīng)設(shè)備對應(yīng)的綠色按鈕(與啟動(dòng)時(shí)按的綠色按鈕是同一個(gè))按下并保持3秒鐘以上,所對應(yīng)的設(shè)備將按規(guī)定的程序停機(jī)。避免了在手動(dòng)過程中的某些誤操作。(流程圖見附圖)
在“自動(dòng)”狀態(tài)下,設(shè)備一旦啟動(dòng),其所對應(yīng)的定時(shí)器與檢測系統(tǒng)也隨之啟動(dòng):
1、 設(shè)備最初啟動(dòng)時(shí)處于“運(yùn)行1”的狀態(tài),定時(shí)器與檢測系統(tǒng)啟動(dòng)。
2、 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(10分鐘),如果設(shè)備沒有從“運(yùn)行1”切換到“運(yùn)行2”,表明該設(shè)備故障,系統(tǒng)會自動(dòng)關(guān)閉故障機(jī)同時(shí)向下檢查第一臺備用機(jī)(處于“待機(jī)”狀態(tài)),并且開啟該備用機(jī)。同時(shí)在控制柜上給出故障機(jī)的聲光報(bào)警信息并將此報(bào)警信號通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到值班人員的手機(jī)上,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)維護(hù)。保證整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行。
3、 當(dāng)設(shè)備正常啟動(dòng)后,壓力露點(diǎn)儀會一直監(jiān)控干燥機(jī)的輸出露點(diǎn),當(dāng)監(jiān)測到輸出露點(diǎn)超標(biāo)時(shí),系統(tǒng)會自動(dòng)關(guān)閉干燥機(jī)的出氣閥門,避免不合格的氣體流入生產(chǎn)線,同時(shí)檢測下一臺備用機(jī),確認(rèn)處于“待機(jī)”后,開啟該備用機(jī)。退出故障設(shè)備,同時(shí)給出故障機(jī)的聲光報(bào)警信息并將此報(bào)警信號通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到值班人員的手機(jī)上。
4、 當(dāng)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間到(定時(shí)器時(shí)間到)時(shí),系統(tǒng)將檢測下一臺備用機(jī),確認(rèn)處于“待機(jī)”后,開啟該備用機(jī),待備用機(jī)工作正常后,退出定時(shí)時(shí)間到的設(shè)備,并通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送相關(guān)信息到值班人員手機(jī)上,通知進(jìn)行定時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)工作。
5、 在任何時(shí)候,均可以增加或減少當(dāng)前運(yùn)行設(shè)備的數(shù)量,系統(tǒng)會按照最新的設(shè)定數(shù)量進(jìn)行控制。
總結(jié):
該系統(tǒng)操作方便,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,大大降低了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了自動(dòng)化水平及其系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,可靠性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的無人化運(yùn)行。在該系統(tǒng)運(yùn)行三年多的時(shí)間內(nèi),沒有出現(xiàn)任何的故障。

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