水处理过程中的PLC控制系统与控制电镀自动生产线

陈凯麟

摘 要 进行江水处理是提供工业或民用水的常用方法，处理的方法是通过滤池过滤，滤池工作一定时间后，由于污泥沉淀，就要按一定的时序控制风机的启停及各类阀门的开与关进行反冲洗，阀门动作顺序要求严格。大庆油田松花江水源工程一期设计8个滤池，每个滤池有6个控制阀，滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗。如采用手动控制，难免出现误动作。选用可编程控制器对此过程进行控制。

【关键词】PLC控制系统 自动生产线

1 滤池工艺过程

在水源处理过程中，过滤阶段要求反冲洗阀V1-3、排水阀V1-4、气路阀V1-5关闭，进水阀V1-1，出水阀V1-2打开，松花江水经V1-1进入滤池，经过滤由V1-2引出净化水。当滤池工作一定时间后就要进行冲洗，以保证水的净化效果。在进行反冲洗时，首先关V1-1，10分钟后启动鼓风机D，当风机出口压力P>0.15MPa，打开电动蝶阀K，反冲洗过程开始。当冲洗过程结束打开V1-1、V1-2，同时打开V1-6排气1分钟后关闭。根据工艺要求所设计的控制系统原理图如图1所示。

2 控制要求

滤池装有液位检测仪表，当水位达到高水位7米时，应关闭进水阀V1-1，同时也应启动冲洗过程。在正常情况下，根据江水的浊度设置每个滤池冲洗时间间隔，间隔过长易出现滤池达高液位现象，过短造成滤池冲洗过于频繁，风机启动频繁减少使用寿命，同时也浪费反冲洗水。在投运时设置冲洗时间间隔为12小时。因每个滤池的冲洗阎期均为12小时，同时切换为自动，会出现两个或两个以上的滤池同时满足冲洗条件。为避免两个或两个以上的滤池同时冲洗，程序应设置自动优选功能，做到每次只有一个滤池冲洗。

3 电镀流程概述

在上主产线前要求毛坯无严重缺陷，并经过滚磨或磨光前处理。经吹尘后，上线用弱碱性溶液，采用阴极电解除油。时间控制在10～15S，电流密度为3～5A/dm2，清洗后，用氢氟酸溶液浸蚀5s，提高镀层附着力。预镀是关键一环，采用预镀氰化铜的方法，在零件表面形成一层完全覆盖，致密区附着良好的镀层。水洗后，镀镍5min。其中，除油，预镀铜，镀镍的槽温控制在50～60℃，镀铜和镀镍要求初始用高密度电流冲击2min，之后镀镍再用涓流镀3min，同时阴极移动，用于搅拌电镀溶液，以保证镀层均匀，致密，不起皮。

为了节能，必须是镀件进入镀槽后，才能接通电流排。力了防止电解液，蒸汽对控制部件的腐蚀，尽量采取措施加以防护。

4 输入输出设备

输入设备（用以产生输入控制信号）

操作方式转换开关：设有手动，单步，单周期，自动四个方式供选择。

对手动方式，还配有上/下，进/退，抓/放三位置的运动选择开关，供操作人员控制天车的运动。

另设有起动，停止，急停和复位四个按鈕。

位置检侧元件：天车的动作是按工步方式进行控制.即有上限，下限，左限，右限及2位～8位限。分别用限位开关俭测。

控制检测元件有：除油，预镀，电镀槽位的温度检测。

输出设备（由PLC的输出信号驱动的执行元件）

上升/下降继电器。前进/后退继电器。抓紧继电器。喷淋，加热，吹尘继电器。阴极移动继电器。电流排通断接触器及原点指示灯和声光报警器。

5 工作方式描述

手动方式

在手动方式下，先进行运动选择，再由启动和停止按钮实现不同的操作。具体情况见表1。

为了安全，天车前后移动，只有在吊钩处于上限位置时才能进行。故要在前后移动电路中设置上限连锁保护。另外由于前和后、上和下运动分别采用不同继电器控制，两线圈不能同时通电，故前/后、上/下移动电路中应设置互锁环节。

单步：

是一种半自动方式，即电镀过程每一步的转移都要借助启动按钮才能发生。如果在运行中按下复位按钮，则自动完成余下的工作，到天车回到原点停止。

单周期：

天车在原点时，按下启动按钮，自动完成一个周期的操作（天车从原点出发又回到原点。

自动：

自动地一个周期接一个周期周而复始地工作。

PLC发生严重故障或按下急停按钮应停止程序，在故障情况下还要发出声光报警（0.2s闪烁）。除油、预镀或电镀槽位温度大于70℃定为事故。