摘 要:本文介绍了一种能实现反向冲洗的过滤器,对其结构及冲洗原理作了说明。装置利用一台可编程序控制器实行全自动控制,文中给出了控制系统的工作原理图及部分软件控制图。
关键词:过滤器 反冲洗 PLC控制
1 引言
在冶金行业中,过滤器广泛应用于各种润滑、冷却系统中空气、水、乳化液的过滤。目前许多企业仍在使用单向流通(即流体按一个方向流动)的过滤器。这种过滤器的缺点是当其过滤芯堵塞后必须拆掉滤芯清洗或更换新滤芯,使整个系统停止工作。这样既浪费人力又影响后续工作的正常进行,并且旧滤芯回用率很低。针对这种情况及工艺要求,我们设计出一种新型过滤器装置。
这种新型过滤器装置具有特殊结构的滤芯及机构,使过滤介质能在过滤器的容腔内形成一个反向冲洗流道,当滤芯堵塞时,正向流体过滤正常进行,而反向冲洗流道将堵在滤芯缝隙中的杂质冲掉。整个反冲洗过滤器装置中由一台可编程控制器进行全自动控制。
2 过滤器的结构及冲洗原理
过滤器由排气阀、上壳体、隔离盘、阀盘、排污叉管、下壳体、齿轮箱、驱动器、排污球阀等组成一个封闭容器,如图1所示。过滤器通过进、出口法兰及排污口法兰连接到系统管路上。隔离盘上开有若干孔,过滤芯安放在每个孔上,并通过孔与下腔相通。在正常过滤时,过滤的介质由下腔通过滤芯过滤后进入上腔并送入系统管路。当过滤芯需要冲洗时,驱动器驱动齿轮带动排污叉管与过滤芯对准,同时打开排污阀。由于过滤器上腔介质的压力与排污管内存在压差,会在过滤器内形成一个由上腔经过过滤芯、隔离盘上的某一孔、阀盘、排污叉管至排污阀的反向流道。就是靠这个反向流道将附在过滤芯内的杂物冲洗干净。
3 控制系统的组成及原理
过滤器装置由1台控制系统柜完成其控制。其控制系统的核心为1台三菱公司生产的FX-0S-20MR型可编程控制器,其系统原理如图2所示。过滤器装置配有两台电动机,一台采用阀门电机(主轴电机)作为驱动排污叉管循环对每个过滤芯的冲洗。另一台电机(球阀电机)作为驱动排污出口的球阀开闭。可编程控制器接收过滤器送来的压差信号及电动机的状态,并通过对两台电动机控制来完成过滤器的反冲洗功能。同时还具有反冲洗次数、电机位置的显示及声光报警。
4 软件设计
为了完成过滤器装置全自动控制,过滤器的控制采用3种方式:
(1)压差方式
当过滤器的上、下腔压差超过给定值时,由压差变送器给控制系统一个信号,过滤器进行反冲洗过程,直到压差小于给定值时,反冲洗结束。
(2)定时方式
根据介质情况设定反冲洗时间,每当时间到就反冲洗一次。
(3)点动方式
当按点动钮时,控制系统对过滤器反冲洗一次。为方便值班人员,根据实际情况使用此方式。
为了提高软件的可靠性和编程的简单化,且又能充分利用PLC的功能,有效地完成所要求的功能,在软件中采用状态转移法编程。用状态转移图法编程逻辑清晰、直观,转换成梯形图,语句表极为方便。其主程序状态转移图如图3所示。在图中,M3为定时接点。
5 结束语
本过滤器装置设计合理,控制方式先进。并分别于1996年,1997年在武钢轧板厂投入使用,系统运行稳定可靠,操作简单方便,效果良好。在滤芯的使用寿命内不需更换堵塞的滤芯,从而大大减轻了工人的劳动强度,提高了经济效益,达到全自动、免维护的要求。
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