压滤机的原理.doc

江阴职业技术学院毕业设计说明书第一章 压滤机的原理、应用和发展简介压滤机可分为板框式压滤机和厢式压滤机两种，作为固液分离设备，应用于工业生产已有悠久历史，它具有分离效果好、适应性广，特别对于粘细物料的分离，有其独特的优越性。1.1结构原理压滤机的结构由三部分组成：1、机架：机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧头，两侧的大梁将二者连执着起来，大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。A、 止推板：它与支座连接将压滤机的一端坐落在地基上，厢式压滤机的止推板中间是进料孔，四个角还有四个孔，上两角的孔是洗涤液或压榨气体进口，下两角为出口（暗流结构还是滤液出口）。B 、压紧板：用以压紧滤板滤框，两侧的滚轮用以支撑压紧板在大梁的轨道上滚动。C、大梁：是承重构件，根据使用环境防腐的要求，可选择硬质聚氯乙烯、聚丙烯、不锈钢包覆或新型防腐涂料等涂覆。2、压紧机构：手动压紧、机械压紧、液压压紧。A、 手动压紧：是以螺旋式机械千斤顶推动压紧板将滤板压紧。B、 机械压紧：压紧机构由电动机（配置先进的过载保护器）减速器、齿轮付、丝杆和固定螺母组成。压紧时，电动机正转，带动减速器、齿轮付，使丝杆在固定丝母中转动，推动压紧板将滤板、滤框压紧。当压紧力越来越大时，电机负载电流增大，当大到保护器设定的电流值时，达到最大压紧力，电机切断电源，停止转动，由于丝杆和固定丝母有可靠的自锁螺旋角，能可靠地保证工作过程中的压紧状态，退回时，电机反转，当压紧板上的压块，触压到行程开关时退回停止。C、 液压压紧：液压压紧机构的组成由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧板连接的哈夫兰卡片液压站的结构组成有：电机、油泵、溢流阀（调节压力）换向阀、压力表、油路、油箱。液压压紧机械压紧时，由液压站供高压油，油缸与活塞构成的元件腔充满油液，当压力大于压紧板运行的摩擦阻力时，压紧板缓慢地压紧滤板，当压紧力达到溢流阀设定的压力值（由压力表指针显示）时，滤板、滤框（板框式）或滤板（厢式）被压紧，溢流阀开始卸荷，这时，切断电机电源，压紧动作完成，退回时，换向阀换向，压力油进入油缸的有杆腔，当油压能克服压紧板的摩擦阻力时，压紧板开始退回。液压压紧为自动保压时，压紧力是由电接点压力表控制的，将压力表的上限指针和下限指针设定在工艺要求的数值，当压紧力达到压力表的上限时，电源切断，油泵停止供电，由于油路系统可能产生的内漏和外漏造成压紧力下降，当降到压力表下限指针时，电源接通，油泵开始供油，压力达到上限时，电源切断，油泵停止供油，这样循环以达到过滤物料的过程中保证压紧力的效果。3、过滤机构过滤机构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的时料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截留在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，除用隔膜压榨外，还可用压缩空气或蒸气，从洗涤口通入，气流冲去滤饼中的水份，以降低滤饼的含水率。（1）过滤方式：滤液流出的方式分明流过滤和暗流过滤。A、 明流过滤：每个滤板的下方出液孔上装有水咀，滤液直观地从水咀里流出。B、 暗流过滤：每个滤板的下方设有出液通道孔，若干块滤板的出液孔连成一个出液通道，由止推板下方的出液孔相连接的管道排出。（2）洗涤方式：滤饼需要洗涤时，有时流单向洗涤和双向洗涤，暗流单向洗涤和双向洗涤。A、明流单向洗涤是，洗液从止推板的洗液进孔依次进入，穿过滤布再穿过滤饼，从无孔滤板流出，这时有孔板的出液水咀处于关闭状态，无孔板的出液水咀是开启状态。B、明流双向洗涤是，洗液从止推板上方的两侧洗液进孔先后两次洗涤，即洗液先从一侧洗涤再从另一侧洗涤，洗液的出口同进口是对角线方向，所以又叫双向交叉洗涤。C、暗流单向流涤是，洗液从止推板的洗液进孔依次进入有孔板，穿过滤布再穿过滤饼，从无孔滤板流出。D、暗流双向洗涤是洗液从止板上方的两侧的两个洗液进孔先后两次洗涤，即洗涤先从一侧洗涤，再从另一侧洗涤，洗液的出口是对角线方向，所以又叫暗流双向交叉洗涤。（3）滤布：滤布是一种主要过滤介质，滤布的选用和使用，对过滤效果有决定性的作用，选用时要根据过滤物料的PH值，固体粒径等因素选用合适的滤布材质和孔径以保证低的过滤成本和高的过滤效率，使用时，要保证滤布平整不打折，孔径畅通。随着现代工业的发展，矿产资源日益枯竭，所开采的矿石已面临“贫、细、杂”的状况，为此，人们不得不把矿石磨得更细，而对“细、泥、黏”物料进行固液分离。如今，除了对节能环保高度要求之外，企业对固液分离技术及设备又提出了更高、更广的要求。针对选矿、冶金、石油、煤炭、化工、食品、环保等行业的社会需求，拉动了固液分离技术及设备的应用，且其应用领域的广度和深度仍在不断扩展。 目前，水口山压滤机有厢式、板框式两大类，有碳钢型、塑料型、不锈钢型三大系列，适应于各行业固液分离。水口山压滤机由湖南水口山有色金属集团有限公司压滤机制造厂自行设计、制造、推广应用。压滤机应用效果如下： 1.1.1在精矿脱水中的应用： 1、在一般精矿脱水中的应用：XYZDZ204580010000.8压滤机，在一般精矿脱水中的应用效果如下： 物料：铜精矿、铅精矿、锌精矿、硫精矿 200目8590958580最高工作风压7MPa7MPa7MPa7MPa水份1478.58.5t干量台h4108.592、1.1.2 在难过滤精矿脱水中的应用： 200目含量占9598，泥质多，含碱和3絮凝剂高，精矿中又有硅酸盐形成硅胶的铜精矿，压滤脱水效果如下： 设备型号最高工作风压水份t干量台hXYZSJ6028100010000.87Mpa1410.8XYZSZ452880010000.8U5MPa1574.25 原矿铅品位7，含泥大于37，精矿铅品位30，200目含量占98，浓密池加石灰作絮凝剂，底流浓度大于45的氧化铅精矿，压滤脱水效果如下： 设备型号最高工作风压水份t干量台hXYZSZ452880010000.8U5Mpa242 1.1.3 在有色冶炼中的应用： XYZSZ6025100010000.8U压滤机，在湿法炼锌中的应用效果如下： 1、还原渣脱水：为未反应完的ZnS精矿及单体硫，过滤温度8090，酸度5H2SO4，矿浆液固比461，矿浆比重1.61.8，过滤后渣含水1012。 2、高浸渣脱水：为中浸低酸浸高酸浸浸出渣，矿浆比重1.61.7，过滤温度65，过滤后渣含水2122，渣含总锌8.525，渣含水溶锌4.793。 3、铁渣脱水：为中浸再喷淋沉铁渣，矿浆比重1.65，过滤温度75，过滤后渣含水25.1，渣含总锌20，渣含水溶锌5.46，渣含铁28.7，一个工作周期26min，产湿渣1486kg。 4、铅银渣脱水：为中浸加高温高酸浸出渣，液含酸80100克升，过滤温度6090，过滤后渣含水22.85，渣含总锌810，每天可产干渣53.74吨。 5、砷铁渣脱水：为二次中浸渣，一次中浸后渣浆中加有3絮凝剂，渣含硅810，过滤温度6575，液含硫酸锌120克升，粉料堆比重1.8，过滤后渣含水32，渣含总锌16，渣含水溶锌5.5。 XYSS40288408400.8U压滤机，在湿法电铅中处理阳极泥，渣含酸水水份35，每次产湿渣900kg。 1.1.4 在煤炭工业中的应用： XYZDZ222880010000.8压滤机，对200目含量占94.6的浮选精煤进行脱水，滤饼水份2428，处理量0.280.35tm2h；对200目含量占79的浮选精煤进行脱水，滤饼水份1722，处理量0.30.4tm2h。 1.1.5 在废水处理中的应用： 100m3h的冶炼污水处理站，应用三台XYZDZ6030100010000.8压滤机，处理含固量为23的冶炼污水，渣含水6268，干渣产量200350kg台h，水质如下：从以上应用效果可以看出，各行业的“细、泥、黏”物料过滤应用压滤机，压滤机作为优异的固液分离设备而应运发展并被广泛应用，发展前景将会更为广阔。压滤机可过滤的物料种类:化工：染料、颜料、烧碱、纯碱、氯碱盐泥、白碳黑、皂素、石墨、漂白粉、立得粉、荧光粉、氯酸钾、硫酸钾、硫酸亚铁、氢氧化铁、净水剂（硫酸铝、聚合氯化铝、碱式氯化铝）医药：抗生素（金霉素、红霉素、螺旋霉素、井岗霉素、麦迪霉素、四环素、黄连素、土霉素）、植酸钙、中药、肌醇、生长派生纱、有机磷、糖化酶。食品：黄酒、白酒、果汁、饮料、啤酒、酵母、柠檬酸、植物蛋白、植物蜜甜素、葡萄糖、甜菊糖、麦芽糖、淀粉糖、淀粉、米粉、玉米浆、胶、卡拉胶、味精、香料、酱液、口服液、豆奶、海藻。冶金：金矿、银矿、铜矿、铁矿、锌矿、稀土等粉末选矿。炼油：白油、香油、轻油、甘油、机械油、植物油。陶土：高岭土、膨润土、活性土、瓷土、电子陶瓷土。污水处理：化工污水、冶炼污水、电镀污水、皮革污水、印染污水、酿造污水、制药污水、环境污水。 1.2举国产HTG型陶瓷过滤机应用和发展为例陶瓷真空过滤机的组成陶瓷真空过滤机外形与盘式真空过滤机相类似，主要由转子、搅拌器、刮刀组件、料浆槽、分配器、陶瓷过滤板、水路系统、清洗设备和自动化系统等组成。 料浆槽由不锈钢板焊接而成，起承载料浆的作用，搅拌器在料浆槽内搅拌混和料浆，避免料浆沉积；陶瓷滤板安装在转子上，转子由两轴承座支承。在减速机的带动下，以0.52转min旋转，料浆在真空的作用下，吸附在陶瓷过滤板上，滤饼由刮刀刮下，由输送机带走，滤液通过分配器到达真空桶，并由滤泵通过水路系统反冲洗陶瓷过滤板，滤泵安装必须在真空桶下大于3m处，这样可保证从真空桶内抽出滤液。 陶瓷真空过滤机配套了计算机监控系统，该系统采用PC总线模块化工业控制机并配以各种变送器、变频器、多路气动阀门、液位器等仪器。开机时，料浆阀门由料位仪监控，控制料浆料位高低，真空桶滤液由液位仪检测，当至高位液，工控机便迅速打开滤泵出口的旁路阀门，快速排水。水路系统、气路系统压力由各种压力变送器监测。主轴减速机转速，搅拌减速机转速均通过变频器调速，达到无极变速。 陶瓷过滤板的研制陶瓷真空过滤机所选用的过滤介质为陶瓷过滤板，不用滤布，刮泥时刮刀与陶瓷之间留有0.4mm0.8mm间隙，以防止机械磨损，延长使用寿命。作为陶瓷过滤板必须满足三个条件：第一，微孔孔径不大于2m；第二，陶瓷材质必须具有亲水性；第三，材质必须有足够的强度。目前，我们选用具有亲水性的氧化铝陶瓷材质，空隙率在35左右。因此，在过滤过程中，水和亲水的陶瓷间产生表面张力，这就产生毛细孔现象，使微孔内始终充满液体，当抽吸真空时，滤液通过微孔，而空气却不能通过。 江苏省宜兴非金属化工机械厂生产的一台45m2陶瓷真空过滤机只需用2.2kW真空泵一台，而真空度却达到0.0950.098MPa。一般真空过滤机虑布孔径大于12m，而陶瓷过滤板微孔小于2m，所以贵金属回收率高，并且滤液清澈，无需水处理。 陶瓷过滤板外表为扇形，采用氧化铝与其它材质通过练泥、成型、干燥、烧成、加工而成。其内部结构第一代产品为中空填球和第二代产品为梯度形。后一种成本略高，但过滤阻力小，强度高。 陶瓷过滤板在工作过程中，微小颗粒易于堵塞陶瓷微孔，影响生产效率。在设计过程中，我们采用每一循环反清洗方法，即通过分配器由陶瓷过滤板内部反冲液至过滤板表面，达到清洗微孔。反冲洗一般设置在卸料区的后一区，设置角度与陶瓷过滤板扇形角相同。这样保证在每一循环过程中每一块陶瓷板都得到清洗一次。工作一定时间后，我们采用了超声清洗或化学清洗两者混合清洗，目前我们超声清洗主要采用最先进的混频超声清洗以达到过滤板清洗得更彻底，过滤始终保持高效率。 HTG型陶瓷真空过滤机的应用HTG型陶瓷过滤机在甘肃省金川有色金属总公司选矿厂、江西铜业公司永平铜矿、安徽铜陵有色金属总公司铜官山铜矿、云南东川矿务局、辽宁红透山铜矿等单位得到应用。目前已打入国际市场。 另外，由于精矿水份降低3，每年节约运输费16万元，途耗降低2.5，全年多回收硫精矿4000t，价值30万元，并且减少环境污染，可节约环保费30万元。一台陶瓷过滤机生产能力相当于三台进口压滤机或三台折带外滤式圆筒真空过滤机。 HTG型陶瓷过滤机虽然设备投资大，但效益高，它最大的优点是产量大，水份低，节能在80以上，主要应用在有色金属矿的铅、锌、铜、钼、硫等精矿脱水。 国产陶瓷真空过滤机的发展 随着能源、环保、化工等行业的发展，陶瓷过滤机的应用领域逐渐扩大，对陶瓷过滤机的要求也越来越高。 1、陶瓷过滤机不仅应用于有色矿山的精矿脱水，而且可应用于钛白粉的液固分离、化工流程中的除杂、精煤的脱水、环保行业中的污水处理等方面。 2、江苏省宜兴非金属化工机械厂生产的HTG型陶瓷过滤机已引成系列化、标准化生产。目前正在研究开发超大型陶瓷过滤机、立式陶瓷过滤机和加压式陶瓷过滤机。 3、陶瓷过滤板是陶瓷过滤机的关键部件，陶瓷过滤板材质的变化，孔径的变化及强度，直接影响到过滤效果，随着纳米材料等高新材料的研究发展及应用，必将以优良的陶瓷过滤板服务于社会。 4、提高国产陶瓷过滤机的外观质量及制作精度。 国产HTG型陶瓷真空过滤机，完全可以替代进口陶瓷过滤机，如果全国上千个矿山能够推广使用国产陶瓷真空过滤机，每年仅节能效益就达几十个亿，并且减少贵金属流失和环保费用，水资源能够充分利用，而且能节省大量外汇。- 35 -第二章 压滤机的结构、工作原理、安装和调试2.1概述该类机械是一种由两滤板间组成滤室，在压力作用下，利用过滤介质把固体与液体分开的设备。起设计合理，结构简单，性能可靠，使用方便，维修容易，可适用于化工、石油、冶金、制药、食品及环保等行业的固液分离工序，用途广泛，适应性强。本厂生产的厢式压滤机有520、700、890、1000、1250、1500六个系列，过滤面积有4-500。板式有250、390、520、710、890、1000六个系列，过滤面积有0.5-120。每个系列有明流可洗、明流不可洗、暗流可洗、暗流不可洗四种；按压紧方式分手动压紧、机械压紧和液压压紧三种；滤板材质有铸铁、球墨、聚丙烯、橡胶、不锈钢、铝铜合金六种，其中铸铁滤板可在低于150，无腐蚀的工况下使用；聚丙烯滤板，根据材质不同，在可低于70、90、120，较强酸碱性工况下使用（订货时需注明）；橡胶滤板可在低于70，酸碱性较强的工况下使用。型号规格及主要技术参数图2-1 压滤机的型号表示方法表2-1 压滤机的规格及技术参数表表2-2 压滤机安装尺寸表2.2结构和工作原理2.2.1结构以液压压紧式的为例（见图2-2）：该型式的压滤机的顶紧装置主要由油缸、油缸座、液压站等组成。油缸安装在油缸座上，油缸活塞杆的前端连接着压紧板。活塞在液压油的作用下带动压紧板前进、后退。顶紧滤板、滤框主要由液压压紧，此型式主要用于大面积压滤机上。手动压紧的没有液压系统，有一对减速齿轮、丝杆、丝母、千斤顶式的只用一台机械千斤顶，加力杆压紧架等组成压紧机构，在人力搬动下，使丝杆旋转，或伞齿轮旋转产生轴向力，把滤板压紧或松开。机械压紧的和手动压紧的结构近似，不同之处是不用人力搬动，而用电动机通过减速器带动丝杆转动，产生轴向力，把滤板压紧或松开。厢式止推板上中间也为进料口，而用的孔分别为滤液出口或洗液进口。板式止推板上孔为进料或洗涤孔，下孔为暗流出孔式洗液出孔。明流厢式压滤机工作原理（见图2-3）：料液从止推板中心进料液通道进入各滤室，在压力作用下，滤液透国滤布进入滤板，从排液阀排出，滤渣被截留在滤室内，形成滤饼，卸渣时卸掉。可洗型的洗涤水从进洗液通道进入洗板，在压力作用下，透国滤布和滤渣进入相邻的滤板，从滤板上的排液阀排出。此时，洗板上的排液阀应关闭。暗流厢式压滤机工作原理（见图2-4）：料液从进料液通道进入各滤室，滤液透过滤叶通道排出，滤渣截留在滤室内，形成滤饼。可洗型的洗液从进洗液通道进入洗板，透过滤布、滤渣进入相邻的滤板，从排洗液通道排出。明流式的可实现双向交叉洗涤，暗流式的不仅可实现双向交叉洗涤，而且还可实现反向双向交叉洗涤，使滤饼得到充分清洗，不留死角。板框式的结构形式如图2-5所示。明流过滤原理如图2-3、a。料液从料液输入通道进入滤框，滤液透过滤布进入滤板，从阀门排出，滤渣被滤布截留在滤框内，必要时卸渣。明流洗涤原理如图2-4、b。洗液从另一通道进入有孔滤板（此板上的阀门关闭），透过滤布进入滤框内，洗涤滤渣后再透过另一块滤布进入无孔滤板（此板阀门开），从滤液阀排出。暗流过滤原理如图2-5、c。料液从通道进入滤框，滤液透过滤布进入滤板，从另一通道排出，滤渣被滤布截留再滤框内，必要时卸渣。暗流洗涤原理如图2-6、d。洗液从洗液通道进入有孔滤板，透过滤布进入滤框，洗涤滤渣后进入无孔滤板，从洗液输出通道排出。滤渣需要干燥时，可洗型的通过洗液入口，不可洗型的通过料液入口输入压缩空气，把滤渣中的多余水分挤出，从而使滤渣干燥。图2-2 压滤机结构示意图 b、明流洗涤原理 b、暗流洗涤原理 图2-3 厢式明流工作原理 图2-4 厢式暗流工作原理图2-5 板框形式图图2-6 过滤和洗涤原理2.3安装与调试2.3.1安装1、装压滤计置于基础上（基础上应留150150地脚螺钉予留孔，安装时再二次浇灌），用地脚螺钉固定止推板一端，然后依次将滤框、滤板、压紧板放在机架上。可洗型的滤框、滤板有一定的排列次序，从止推板开始依次为止推板、滤框、有孔滤板滤框、压紧板。2、有付梁的机型装上付梁，调整付梁拉力，使俩根主梁处于水平位置。3、液压压紧的机型，需要按图六，用油管将液压站和液压缸对应连通。被滤布截留在滤框内，必要时卸渣。暗流洗涤原理如图2-4、b。洗液从洗液通道进入有孔滤板。4、机械压紧式的，需把电动机和变速箱合理安装在压紧架下面，并接通电源。5、每块滤板间装上滤布，滤布厚度赢接近1.5mm，其材质及规格由用户根据生产工艺需要和不漏液的原则自行购置和制作。6、安装其他附属件及附属管道。7、若多台压滤机共用一个液压站，应把各压滤机的液压缸并联在油路中，在液压缸进、出油管上必须安装截止阀，以防止液压机出现联动现象。8、电路要油安全保护装置。9、安装完毕后，再次检查各紧固件，零、部件是否齐全，油路、电路安装是否正确，如无误即可投入试机。2.3.2调试及其出厂前已作全面试验，液压型油路压力已调好，一般不要随意调整。机械型应根据当地电压暗机械电器控制柜使用说明调整过载保护器。将油箱内加足合格的30或40液压油，在油缸内充满油液时，油箱油面应在油尺下限以上。机械及手动型各润滑部位应加足润滑油。启动油泵空运转五分钟，如无异常即可操纵换向阀，使机器压紧。油缸压力在保证压滤机部漏液情况下（允许因滤布手细管引起的渗漏），应尽量低些为好，如有误可调整高压溢流阀，调整合格后，将调节手柄锁紧。如果是新装溢流阀，应当从低压到高压缓慢调整到额定压力。在压紧过程中压紧板的位移不要超过额定值。压滤机压紧后，可通人料液，以小于额定过滤压力的50保持数分钟，然后逐渐加压到额定压力，观察三分钟，如无误即可投入生产，如有误应参考第六章对症修理。2.3.3使用、维修、保养及注意事项操作人员必须熟悉使用说明书的内容，严格按使用说明书的要求调整、使用和维修。使用优质滤布，并严格按要求制作，滤布不应有破损，密封面不皱折，不重叠。滤布上的进出液孔直径要比滤板上的进出液直径小610mm。经常检查全机零、部件安装是否齐全，滤板排列是否正确，各紧固件是否紧固，液压系统是否漏油，传动和操作是否灵活、可靠。经常检查液压油牌号、质量、油面高度是否符合要求，油液是否纯净。液压系统周围要保持清洁、防水、防尘。附属管路必须齐备，进液管上必须安装截止阀和压力表。压滤机压紧后，停30秒，用锁紧螺母把大活塞杆锁紧，才可输入料液开始过滤。松开时，先进行压紧，送开锁紧螺母后才可使活塞后退松开。开始压紧后，操作人员要仔细观察机器工作情况，如有异常，应立即停机检修。工作时过滤压力、压紧压力、料液温度不允许超过规定值。溢流阀调整合格后，生产中不许随意乱动。严禁在负载情况下启动油泵。油温以不高于60OC为宜；油箱严禁进水和灰尘；液压站上的滤油器要及时清洗。新机使用一个月，应清洗油箱、油路、油缸等，更换合格新油，以后一般半年更换、清洗一次。冬天启动油泵，要对液压油加温，待油温升到15oc时，才可投入使用。在高寒地区使用，应用低凝点液压油。严禁工作状态下进行调整。在压力表损坏或者不安压力表的情况下，不准开机。机械压紧式的要十分注意压紧情况，不可长时间超载压紧，以免烧坏电机或压坏零件。使用中应该常检查清理进、出液通道，保证畅通无阻。卸渣时，根据需要对滤布和滤板进行冲洗，保证密封面无杂物。相对运动的零件，要经常进行润滑。机器长期停用，应存放在通风干燥的室内，液压系统要充满油液，其他外漏加工面应涂油防锈。压滤机的主要故障及排除方法见表2-3：表2-3 压滤机主要故障及排除方法续表2-3 压滤机主要故障及排除方法压滤机在工作过程中，随着工作时间的增加，其零件会出现一定的损坏。比较容易出现损坏的零部件见表2-4：表2-4 压滤机易损件明细表压滤机处于压紧工作状态时，会自动保压，其自动保压原理图如图2-7、图2-8所示：图2-7 自动保压原理图图2-8 自动保压原理图图2-8 自动保压原理图图2-9 机械压紧电器原理图图2-10 压滤机液压原理图图2-11 压滤机智能控制电器原理图图2-11 压滤机智能控制电器原理图2.4机械电器控制使用说明本控制器设有压紧、退回、停止三个按钮和电源指示、压紧指示、退回指示三个指示灯。本保护器可对三相电动机在运行中因断相（缺相）和过流进行保护，在压紧力过大时能起到过载保护功能。2.4.1安装调整1.先按常规三相电源和电动机线分别在控制箱内按线架上接好，电动机转向是否与压紧、退回同步。如不同步调整电动机线。2.将保护器表面的两只调节顺时针旋到底。3.检查线路无误，启动电动机，电动机能正常运转，同时保护器面板上运行指示灯亮，然后将电流调节旋钮逆时针反向转动，直至过载报警灯闪亮后，再顺时针稍回一点观看指示灯在一分钟内不闪动一次的临界状态为止。然后再将延时调节转到大于启动延时时间刻度上为止（长些为宜）。4.再启动电动机，待正常运转警灯不亮，再用人工使电动机过载，这时报警灯即亮，整个调试过程完毕。2.4.2注意事项1.调试电流调节时，应再电压为标准380V时进行。2.由于内部结构关系，过流调整刻度不呈线性比例，请以实际调试为准。3.定期检查保护器性能，例如进行断相试验，过载试验等。4.如有发生电动机在运转钟停止，要细心检查电动机是否断相、过载等，先检查电动机是否油温升很高，如油温升可能时过载停转，如没有温升可能是线路断相，引起跳闸，检查三相电源的是否正常，交流接触器动、静触头是否接触不良，电动机三条电源线是否松动，如一切正常，然后再按住启动钮，请注意观看保护器表面上三个指示灯是否正常（在正常情况下运行指示灯亮，过载和断相指示灯不亮），这时电动机运转，如正常再松开启动按钮，如立即停止运转，则要细心检查交流接触器自锁触头和保护器3、4常闭触头（JD6为2、3）等是否松动，直到排除故障原因后才能启动电动机运转，以免造成意外事故。 第三章压滤机的PLC控制 3.1引言压滤机是食品、酿造、制糖等自动化生产线中进行固液分离的关键设备，是一种间歇性的过滤装置。传统压滤机通常采用继电器- 接触器式的控制系统，这种控制系统存在结构复杂，触点数量多，故障率高等缺点。可编程控制器（PLC）作为新一代的工业控制装置，具有丰富的功能指令，完善的抗干扰措施和高可靠性等优点，用它来控制压滤机，不仅可大大提高系统的自动化程度，同时也减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。可编程控制器（Programmable Logic Controller）缩写为PC。目前，可编程控制器的生产厂家众多，产品型号、规格不可胜数，但主要分为欧、日、美三大块。在中国市场上，欧洲的代表是西门子、日本的代表是三菱和欧姆龙、美国代表是AB与GE。各大公司在中国均推出自己的从微型到大型的系列化产品。令人感到遗憾的是，国产PLC始终没有突破性的发展，占有市场份额很小。至于可编程控制器的应用范围，今天只用一句话就可以概述了可编程控制器，无所不在。伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展，可编程控制器也在不断的发展。可编程控制器的发展趋势主要体现在以下几个方面：1速度更快，体积更小尽管可编程控制器的体积已经很小，但由于微电子技术的发展，电子电路的集成度越来越高，电路板的制作及元件焊、贴技术不断改进，因而可编程控制器的外形尺寸仍在不断缩小，以便装入任何机器的细小空间中。在体积缩小的同时，芯片的运算速度却越来越高。可编程控制器是以循环扫描方式工作的。衡量可编程控制器速度高低的一个重要指标是指令执行速度。目前大型可编程控制器基本逻辑指令的执行速度可高达34ns(纳秒)。速度提高就缩短了扫描周期，增强了控制的实时性，更能保证高精度要求的产品质量。 2工业控制技术的集成现代工业要求为其生产控制与生产管理提供一种统一的解决方案，因而各大PLC厂商均努力提高全面解决问题的能力。有的厂商提出了全集成自动化（Totally Integrated Automation）的概念。即是把原先分离的工业控制（PLC与工控机）、人机界面、传感器/执行器、上位机监控、DCS、SCADA等系统统一在同一个自动化环节中，以利于解驳，利于通信，上行下达全不障碍。为此，各大厂商必须以PLC为核心，向下延伸到远程I/O、现场设备、步进/伺服系统等。向上扩展到人机界面、上位机、图形监控软件、通信等。而同级、向下、向上的联系则通过网络来解决。近年来在这方面的发展极其迅速。有实力的厂商自身配套能力极强，可以为客户提供统一、完善的解决方案。 3、开放性及与主流计算机的结合所谓开放性，体现在制定标准后各合作厂商按标准生产的设备经测试合格后均可直接挂上网，通信畅通无阻，例如，PROFIBUS、CC-LINK都是标准公开的现场总线。世界上有众多的厂商按标准生产控制设备，使得组态控制系统时有丰富的选择性。如前所述，PLC生产厂家众多。各家都有专用的MPU和机器码，要制定统一的标准，目前尚有困难。尽管各PLC厂商都在尽力采用最新技术，不断推陈出新，但世界上主流计算机的发展速度极为惊人，PLC有被抛离主流计算机发展潮流的现实危险。几年前甚至有些专家预言，PLC由于自身的局限性，会从辉煌的顶点逐渐回落。尽管这些预言迄今为止尚未应验，但这却是鞭策PLC厂商寻求解决办法的动力。近年推出的以PC为基础的PLC就是解决上面问题的尝试。解决方案有软件方式的也有硬件方式的。所谓以PC为基础的PLC，实际是把主流计算机与PLC合而为一。例如，在PLC的CPU模块旁边加插Windows CPU或把主流计算机总线上插上PLC的CPU板。这样做的目的是：跟上主流计算机发展的潮流。将生产控制与生产管理合而为一。也就是迎合了上面所说的全集成自动化的概念，将数据处理、通信、控制程序统一起来了。这样的好处是显而易见的。PC为基础的PLC保留了PLC固有的简单易用、高可靠性的特点，又结合了主流计算机强大的数据处理能力，现场生产数据又直接可在机上读到，生产计划调度、配方管理等是一竿子到底。生产数据可以存入大容量硬盘中，克服了PLC存储容量较小的缺点。主流计算机的通信能力极强，又扩展了PLC的编程预言（例如VB、VC+.）大大提高了PLC的品味。 4、仿真软件开发为了缩短安装调试工期，各大厂商均推出自己的模拟/虚拟PLC软件，即仿真的调试环境，在用户程序写完即可将程序下载到模拟/虚拟的PLC中。虚拟的PLC可代替实际硬件PLC运行，程序运行情况的监控方式与真实硬件的PLC的监控方式完全相同。有了这种工具，可实现无硬件设备调试，调试可在办公/实验室完成，大大缩短现场调试工期。 5、实现远程服务以Intranet/Internet为平台，可通过电话线或无线实现全球化的远程服务，少数高水平专家可为全球用户提供技术支援及服务。3.2 系统的工作原理压滤机的工作过程分“保压”、“回程”、“拉板”三个阶段，工作时，油泵电机先启动，主接触器和压紧电磁阀得电，将板框压紧，同时进料泵将固液混合物输入各个板框内进行过滤，滤渣留在滤室内，滤液经滤布排出，此时系统压力开始上升。当液压系统达到上限压力25Mpa 时，油泵电机自动停机，此时压滤机进入自动保压状态，保压期间，当下限压力低于21Mpa 时，油泵电机自动启动，压紧电磁阀动作，压力回升，达到25Mpa 时，油泵电机又停止，如此循环。进料过滤后，按下“回程”按钮，油泵电机重新启动，回程电磁阀动作，活塞回程，滤板松开，当活塞碰到回程限位开关后，回程电磁阀断电。固液混合物过滤后，须将固体滤渣卸下，此时系统进入拉板阶段。先将工作方式开关拨到“拉板”位置，按下按钮，启动油泵电机，同时前进电磁阀得电，液压系统驱动拉板架前进，定时时间到后（一般为5S，期间卸下滤渣），后退电磁阀自动得电，驱动拉板架后退，同时启动第二个定时器，第二个定时器定时时间到后，拉板机构再自动返回拉第二块滤板，如此循环往返，直到拉完全部滤板，碰到前端限位开关后，后退电磁阀动作，拉板架后退，碰到末端限位开关自动停机。3.3控制系统设计根据上述工作原理，压滤机控制系统的操作元件主要有转换开关、起停按钮、行程开关、压力限位开关等，PLC 的输入点数为15 个，控制元件主要为接触器线圈、电磁阀等，PLC 的输出点数为5 个，根据控制系统的工作电流较大、动作频率不是很高的特点，同时适当留有一定的裕量，选用三菱FX2N - 32MR 型可编程控制器。其I / O 地址分配如表1，表3-1 所示。表3-1 输入部分I/O地址表3-2 输出部分I/O地址根据系统工作原理，可以设计出压滤机的PLC 梯形图如图3-1所示，图3-1中，辅助继电器M100 为操作保压时启动，Y0 控制油泵电机的主接触器KM 的断合。T0 设定定时时间为5s，前进定时。T1 定时时间同样为5s，为后退定时。M101 用来控制现场操作拉板。M102 控制拉板限位，为了提高操作可靠性，在图3-1 中设置了“软件保护”，即只有当SA 转换到“操作”位置，X0为“1”状态，按下压紧和回程按钮才有效，同时为了避免油泵电机频繁启动，便于工人连续操作，程序设计中，当SL3（X13）得电时，回程电磁阀YV2（Y2）断电，但油泵电机不停止，直到卸下滤渣后，电机才停下来。图3-1 程序梯形图图3-1 程序梯形图 图3-2 硬件接线图3.4抗干扰措施本系统中，由于PLC 的驱动元件主要是电磁阀和交流接触器线圈，外界环境对这些元件的干扰较大，直接影响系统正常的工作，为此在PLC 输出端与驱动元件之间增加光电隔离的过零型固态继电器AC - SSR 如图3-3 所示。图3-3 电磁阀及交流接触器的驱动电路图3-3 电磁阀及交流接触器的驱动电路从图3-3 可以看出，从PLC 输出的控制信号经晶体管放大，去驱动AC - SSR，AC - SSR 的输出经驱动元件连接AC220V 电压，图中MOV 为金属氧化物压敏电阻，用于保护AC - SSR，其中电压在标称值电压以下时，MOV 阻值很大，当超过标称值时，阻值很小，在电压断开的瞬间，正好可以吸收线圈存储的能量，实践证明，这种抗干扰措施是非常有效的。结束语对于本系统自动控制操作的调试，首先应保证手动调试成功后，再转入连续控制，且调试应在低压下进行，待上述步骤均调好后，再连接整个系统升压运行。由于PLC 开发柔性好，可以灵活方便地进行编程和改变参数，因此，通过改变时间，压力使调试变得更简单。本系统已运行了多年，据我们跟踪调查，系统自动化程度高，抗干扰能力强，不仅提高了劳动生产率，而且大大减轻了劳动强度。参考文献1 廖常初. 可编程序控制器的编程方法与工程应用M. 重庆：重庆大学出版社，20012 王兆义. 可编程序控制器教程M. 北京：机械工业出版社，19923 陈忠平. FX系列编程手册（合并版）M. 日本三菱公司，19974 王治森. MELSEC - FX2 系列使用手册M. 日本三菱公司，19975 刘美俊. PLC 控制系统故障检测与显示. 低压电器J湖南:工程学院出版社,20026 钟肇新. 可编程控制器原理及应用（第三版）.广州:华南理工大学出版 社,2003.57 蒋迪清. 食品通用机械与设备. 广州:华南理工大学出版社,2005 8 张万忠. 可编程控制器入门与应用实例.北京:中国电力出版社,2005 9 周恩涛. 可编程控制器原理及其在液压系统中的应用.北京：机械工业出版社，200310何存兴. 液压传