introductory

Plate and frame filter press被廣泛應(yīng)用在制藥、礦山選礦、石油化工及環(huán)境工程、發(fā)酵釀造等行業(yè)，是一種對(duì)懸浮狀液體進(jìn)行間歇性過(guò)濾的固液分離設(shè)備。對(duì)于需要脫水60%以上的固液混合物，綜合制造成本、使用條件、操作難度及脫水效果等考慮，Plate and frame filter press是目前在煤礦洗煤廠應(yīng)用的懸浮液及混合固液分離設(shè)備中最好的。本文針對(duì)選礦廠常用的BAMZBL120型板框型壓濾機(jī)進(jìn)行優(yōu)化和改造。在日常使用過(guò)程中，本設(shè)備在PLC程序運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)功能失效或錯(cuò)亂的情況，輸入顯示正常，但無(wú)法收到輸出信息或輸出信號(hào)錯(cuò)誤導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作或錯(cuò)誤工作，影響正常的生產(chǎn)工作，造成極大損失。專業(yè)維修過(guò)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又出現(xiàn)同樣問(wèn)題。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理板框壓濾機(jī)主要由過(guò)濾板、液壓系統(tǒng)、管路連接系統(tǒng)、板框機(jī)架及PLC控制系統(tǒng)五部分構(gòu)成。板框壓濾機(jī)操作規(guī)程工作時(shí)設(shè)備的主要運(yùn)行流程如下：通電打開(kāi)開(kāi)關(guān)后，操作工人打開(kāi)壓緊開(kāi)關(guān)，液壓系統(tǒng)開(kāi)始工作，濾板組受到液壓缸沿主梁方向的力的作用，相鄰濾板之間形成過(guò)濾腔室，壓緊缸帶動(dòng)壓緊板向前運(yùn)動(dòng)將濾板壓緊。液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)到達(dá)PLC設(shè)定壓力后開(kāi)始保持穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)進(jìn)漿泵開(kāi)始工作，根據(jù)額定壓力指示調(diào)節(jié)回料閥，一般情況下過(guò)濾的速度壓力在額定范圍內(nèi)逐漸增大。一段時(shí)間后，各濾室被料漿充滿。此后對(duì)濾出液進(jìn)行觀察，當(dāng)出現(xiàn)渾濁時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料閥繼續(xù)過(guò)濾，濾室側(cè)邊為過(guò)濾物質(zhì)，周圍進(jìn)行密封，當(dāng)煤泥水從進(jìn)料口進(jìn)入各濾室進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，注料泵會(huì)產(chǎn)生較大液相壓力使介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生壓差，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。較大固體顆粒被截留，液體可通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)滲透排出[1]。待出液閥門(mén)處不在出液，將壓緊板退回原位停止，按下卸料按鈕，各濾板依次拉開(kāi)進(jìn)行卸料。整個(gè)過(guò)濾工作流程完成，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。板框壓濾機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中始終保持恒壓保壓狀態(tài)，在進(jìn)料、壓緊、卸料過(guò)程中一旦出現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力過(guò)低的情況，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)油泵進(jìn)行補(bǔ)油，使壓力恢復(fù)正常。

2PLC功能及要求PLC控制具有靈敏簡(jiǎn)單、易于操作和維護(hù)、程序可靈活修改等顯著優(yōu)點(diǎn)。在使用時(shí)必須遵循系統(tǒng)的控制要求，為保證系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行，控制結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求：

2.1拉板復(fù)位時(shí)

1）壓緊濾板處于被壓板壓緊狀態(tài)，且能夠保持壓力穩(wěn)定不超限；

2）壓緊板收縮時(shí)可自動(dòng)復(fù)位停止；

3）設(shè)定液壓油壓上下限，并可以自動(dòng)保護(hù)。2.2壓板復(fù)位時(shí)1）拉板向前運(yùn)行，當(dāng)碰到濾板時(shí)運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)楹笸瞬恳秊V板；

2）拉板后退到原位后自動(dòng)放下濾板，然后運(yùn)行方向重新變?yōu)橄蚯埃?/p>

3）當(dāng)拉板到達(dá)指定位置不再碰到濾板即拉完所有濾板后，自動(dòng)復(fù)位停止；

4）拉板在運(yùn)行過(guò)程中可隨時(shí)暫停，暫停后繼續(xù)按原動(dòng)作工作。

3PLC保護(hù)功能板框壓濾機(jī)系統(tǒng)的電路控制結(jié)構(gòu)部分是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的控制中心，其工作時(shí)的限位保護(hù)、所需行程等均由PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)。PLC在板框壓濾機(jī)中主要的保護(hù)功能有如下幾點(diǎn)：

1）壓板復(fù)位行程中開(kāi)關(guān)保護(hù)；

2）液壓油油壓超限自動(dòng)保壓穩(wěn)壓保護(hù)；

3）拉板復(fù)位過(guò)程中開(kāi)關(guān)保護(hù)；

4）拉板運(yùn)行過(guò)程中方向自動(dòng)切換保護(hù)；

5）壓板拉板互鎖保護(hù)。在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，PLC程序需監(jiān)視和控制整個(gè)工藝流程，應(yīng)采用多級(jí)、多 處 連 鎖、互 鎖保護(hù)模式以保證運(yùn)行精確可靠 （如利用雙限位開(kāi)關(guān)保護(hù)）[2]。根據(jù)以上系統(tǒng)原理介紹及保護(hù)功能要求，對(duì)PLC控制程序代碼進(jìn)行優(yōu)化和修改。修改后的程序在設(shè)備上進(jìn)行多次使用和調(diào)試后發(fā)現(xiàn)當(dāng)前PLC已經(jīng)完全可以滿足板框壓濾機(jī)的生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過(guò)程中的自動(dòng)拉板、壓板、過(guò)濾、保壓等一系列功能，減小了工人的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)對(duì)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，原來(lái)的一板一框改為濾板厚度1/2增加在濾板兩側(cè)，板框合成一體以減少泄露。原來(lái)的角上進(jìn)料方式改為中間進(jìn)料，可有效加大濾板耐壓強(qiáng)度，增大進(jìn)料壓力，同時(shí)過(guò)濾速度變快，濾渣排出更加便捷，有效降低濾餅含水率及工作量。本方案有效解決了原壓濾機(jī)的缺陷和問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率。使壓濾機(jī)的運(yùn)行更加可靠便捷且便于維護(hù)[3]。

4保養(yǎng)維護(hù)在板框壓濾機(jī)的工作運(yùn)行過(guò)程中良好的保養(yǎng)和維護(hù)非常重要，既能夠保證壓濾機(jī)高效正常的工作，還可以延長(zhǎng)機(jī)器的使用年限。使用過(guò)程中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

1）機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中做好記錄，對(duì)設(shè)備的異常情況、出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)記錄備案并盡早停機(jī)檢查維修，禁止機(jī)器在故障狀態(tài)下工作。

2）每天工作完成后應(yīng)及時(shí)對(duì)機(jī)器進(jìn)行清掃，去除殘?jiān)樾迹箟簽V機(jī)保持清潔狀態(tài)。

3）對(duì)壓濾機(jī)過(guò)濾板間的密封面進(jìn)行周期性檢查，確保其密封性良好。一旦密封性出現(xiàn)問(wèn)題則會(huì)出現(xiàn)過(guò)濾壓力不足，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)濾效率下降，過(guò)濾物不達(dá)標(biāo)等一系列問(wèn)題。所以必須按時(shí)檢查密封情況，保證過(guò)濾工作的高效有序進(jìn)行。

4）經(jīng)常性對(duì)機(jī)器各部位連接螺絲零件等進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)松動(dòng)損壞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緊固或更換。

5）對(duì)機(jī)器中有摩擦傳動(dòng)、進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件周期性進(jìn)行清潔和潤(rùn)滑工作，保證其工作效率，延長(zhǎng)使用壽命。

6）對(duì)于拆掉的過(guò)濾板應(yīng)整齊平放，以防出現(xiàn)饒曲變形，造成損失。

7）每次機(jī)器操作前應(yīng)對(duì)設(shè)備管路系統(tǒng)進(jìn)行檢查，查看進(jìn)出管路是否有堵塞現(xiàn)象，連接處是否漏油，各閥門(mén)是否正常。此外應(yīng)查看壓濾機(jī)濾板狀態(tài)及進(jìn)料泵狀態(tài)是否正常，濾布是否清潔等[4]。

8）檢查油泵是否清潔，能否正常運(yùn)行，油位是否在規(guī)定范圍及電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否為順時(shí)針。工作過(guò)程中也應(yīng)時(shí)常注意機(jī)架結(jié)構(gòu)是否完好牢固。防止出現(xiàn)意外情況。

5結(jié)論本方案對(duì)選礦廠常用的型板框型壓濾機(jī)的PLC控制程序進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，經(jīng)過(guò)實(shí)際的運(yùn)行操作和試驗(yàn)，顯示效果良好，有效地解決了以前存在的輸入輸出失效錯(cuò)亂等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，使設(shè)備發(fā)揮了最佳效果，運(yùn)行更加穩(wěn)定且維修簡(jiǎn)單，大大提高了生產(chǎn)效率，有效避免了因設(shè)備故障而導(dǎo)致的停機(jī)損失和維修費(fèi)用。本設(shè)計(jì)對(duì)其他PLC控制軟件的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化提供了思路，積累了有效經(jīng)驗(yàn)。

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