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壓力變送器

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壓力變送器在PLC設備改造中的應用淺談

作時間:2019-03-21  來源:  作者:
   

 摘 要:PLC 目前應用廣泛,在國內外已應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業。本文將對PLC在設備改造中的應用進行簡要舉例。uDT壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
 PLC 在無菌過濾洗滌干燥機濾網保護中的應用
 
        無菌級過濾洗滌干燥機的設計與裝配嚴格按照國家GMP與美國FDA要求進行,完全符合藥品生產工藝要求,系統安全、穩定、可靠;設備材質嚴格控制。與物料直接接觸的零部件均選用無毒、耐腐蝕的 SUS316L 材質、PTFE 或 EPDM 密封材料。濾網采用SUS316L金屬燒結網,避免產生纖維;與物料直接接觸的設備內表面平整、光滑、無死角,易于清潔和消毒;設備不對裝置之外的環境構成污染,并妥善采取防塵、防漏、隔熱、防噪音等措施。全封閉的工作狀態,電機、減速機、升降裝置不銹鋼外罩防護,夾套回流道加保溫氈隔熱,大大減少熱損失以及對外界的影響;嚴格采用安全可靠的防爆電器,并設有消除靜電的滑輪及其他安全連鎖功能、保險裝置。物料、溶媒、氮氣等所有管道設計無死角、盲管,設備表面均經機械自動精細拋光或電解拋光,設備內表面Ra≤0.4,外表面Ra≤0.8;攪拌軸和側出料閥桿裝由金屬波紋管保護;可取出的旋轉清洗噴淋球,用于在線清洗;干法雙端面機械密封,氮氣保護與冷卻,可進行在線檢漏。粉塵捕集器可CIP,旋轉接頭可在線檢漏。
 
        其功能大致分為:進料;過濾:在真空或加壓狀態下實現固液分離;濾餅平料:攪拌槳葉反向旋轉將濾餅表面的裂縫抹平,避免清洗溶劑沿裂縫短路;調漿和清洗:通過旋轉噴球使清洗液均勻噴灑在容器內,可實現內部清洗和物料清洗。通過升降攪拌槳葉攪拌將濾餅和清洗液混合,使物料得到充分洗滌;干燥:在真空狀態下,攪拌槳葉正向旋轉將濾餅逐層刮松。設備加熱系統均勻加熱濕濾餅,使溶劑加速蒸發,物料充分干燥;在線取樣:在干燥過程中可以通過取樣閥進行物料取樣檢驗;側出料:干燥完畢后,攪拌槳葉正向旋轉,刮松并推動物料從設備側出料口自動卸料;CIP與SIP。
 
        其主要構成為:機罩、減速箱、主軸、電機、機械密封、操作面板、罐體、出料閥、支腿、平衡口、攪拌槳、升降裝置、過濾網、底盤、濾液出口等。
 
        主要工作流程如下:首先密閉整個設備系統,設備加入無菌氮氣進行保護,從結晶罐向設備加入結晶母液,加液完畢后通入無菌氮氣加壓進行壓濾,通過底部的金屬燒結板濾網實現結晶液的固液分離。固液分離后對濾餅進行清洗液噴淋,進行洗滌。洗滌結束后再進行過濾抽干。濾餅在被攪拌漿葉逐層刮疏松的同時,設備罐體、濾板的底部,以及旋轉的攪拌葉同時加熱,物料在攪拌漿葉的旋轉下,邊翻動混合,邊取得熱量。罐體內通過抽真空的方法,把物料蒸發出來的氣體迅速帶走。從而達到干燥的目的。物料干燥合格后進行出料程序。
 
        在干燥階段,濾網上端和底端都要同時進行抽真空,這樣可以使蒸發出來的氣體盡可能多的、快速的被帶走。在日常的使用過程中,由于管路堵塞等原因造成濾網上端和底端的真空度不一致,從而造成濾網受力不平衡,長時間會造成濾網變型、斷裂,如果發現不及時,甚至有可能造成濾網的大面積破洞。對生產造成巨大損失。針對此現象,我們可以應用PLC對設備進行一些改進,從而避免此種問題的發生。
 
        基于設備自帶PLC,再增加模擬量輸入模組,數字量輸出模組。壓力變送器兩臺,分別測量濾板上、下壓力,接入PLC新增的模擬量輸入模組,將測量數值傳輸至PLC進行運算。氣動開關閥門兩臺,分別控制濾板上、下兩個真空管路的通斷。PLC對采集到的濾板上、下壓力進行運算,計算其壓差值,如果壓差值超過警戒范圍,那么數字量輸出模組將對兩臺氣動開關閥門發出指令,關閉閥門,切斷真空。從而保護濾板。同時,上位機觸摸屏進行報警提示。操作人員收到報警后,可對設備進行檢查,消除報警。
 
2 PLC 在多臺螺桿空氣壓縮機聯網控制中的應用
        螺桿式空氣壓縮機分為單螺桿和雙螺桿兩類。雙螺桿空壓機克服了單螺桿空壓機不平衡、軸承易損的缺點,具有壽命長,噪音低,更加節能等優點。八十年代技術成熟后,其應用范圍在日漸擴大,逐步取代了單螺桿空壓機。
 
        由于生產需要大量壓縮空氣,一臺空壓機無法滿足。需要多臺空壓機并網使用,才能滿足生產所需的大量壓縮空氣。老型號的空壓機,其啟停是各自好立控制,是靠在儲氣罐或者管路上安裝有電接點壓力開關,可對壓力開關進行設置,當壓力沒有達到所需壓力的時候,壓力開關是閉合的,接通電機的電源,空壓機開始工作;當壓力達到了所需壓力的時候壓力開關斷開,切斷了電機的電源,空壓機停止工作。機械壓力開關,為純機械形變導致微動開關動作。當壓力增加時,作用在不同的傳感壓力元器件(膜片、波紋管、活塞)產生形變,將向上移動,通過欄桿彈簧等機械結構,非常終啟動非常上端的微動開關,使電信號輸出。在多臺空壓機并網使用中,由于各臺設備好立控制并且壓力開關控制精度低,往往會出現如下現象:在壓力不夠的情況下某臺設備已經啟動,其他設備并沒有工作,單臺設備長時間工作,壓力還上不去;還有可能在壓力達到設定值后一些設備停止工作了,另外一些設備還在工作。以上現象往往會引起壓力波動較大、能耗高、某些設備壽命縮短等問題。
 
        基于以上問題,我們可以考慮對老設備進行改造,應用PLC對多臺老空壓機實現聯網控制。
 
        在儲氣罐或者管路上加裝法蘭式壓力變送器,其對壓力進行實時監測,并將模擬量信號通過 PLC 的模擬量輸入模塊傳輸給PLC,PLC經過數據分析,通過數字量輸出模塊來控制各個機組的啟停。PLC系統實時采集系統壓力,將系統壓力與用戶設定壓力上限、下限,進行比較,通過編寫程序進行智能化的邏輯判斷,對設備進行相應的啟?刂,保證系統壓力的穩定與平衡。
比如:工藝需求壓縮空氣壓力 0.75-0.85MPa,我們可以通過觸摸屏設置,系統壓力在0.85-0.83MPa時,無空壓機啟動;系統壓力在0.83-0.00MPa時,一號空壓機啟動;系統壓力在0.80-0.00MPa時,二號空壓機啟動;系統壓力在0.77-0.00MPa時,三、四號空壓機啟動。這樣系統壓力在0.83-0.80MPa時只有一號空壓機啟動,其作為主機為管網提供壓縮空氣,備機處于停機狀態;主機啟動后,如果系統壓力仍然下降,系統壓力在0.80-0.77MPa時,二號空壓機啟動,此時一、二號空壓機并網運行;系統壓力繼續下降,在 0.77-0.00MPa 時,四臺空壓機同時工作。
 
        以上情況將一號空壓機作為主機,啟動順序依次為一、二、三、四號機。還可以編寫主機自動循環功能,設置主機循環時間,四臺機器在不同的時間段分別作為主機,改變其啟動優先級,保證每臺空壓機運行時間的一致性。
 
        通過以上改造,我們可以通過壓縮空氣的使用量來采用PLC控制空壓機的啟動數量,用氣量大的情況下啟動機組數量多,用氣量小的情況下啟動機組數量少。采用的這種控制模式,即保證了系統壓力的穩定與平衡,又通過空壓機的合理啟停起到了節能降耗的作用。改變其啟動優先級,保證每臺空壓機運行時間的一致性,提高備用設備的可靠性系數,及時發現和消除缺陷,確保機組安全穩定、經濟運行。
 
3 結語
        PLC在老舊設備改造中應用廣泛,對老設備進行合理的自控改造,可以使其重新散發活力。合理的運用PLC自控系統控制設備,還能起到節能降耗的作用,并延長設備的使用壽命。這些需要我們的技術人員去發掘、應用。
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