板框式压滤机控制系统的PLC设计【毕业作品】

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工程实例：PLC在压滤机控制系统中的应用

工程实例：PLC在压滤机控制系统中的应用
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，机泵电机先启动，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，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，系统进入拉板阶段。

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。

选用三菱FX2N-32MR型PLC。

I/O点表
程序梯形图。

板框式压滤机控制系统的PLC设计【毕业作品】

B I YE SHE JI（20届）板框式压滤机控制系统的PLC设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月I摘要随着全球经济的迅速发展，能源行业、环保行业也在迅猛发展，在食品、煤炭、冶金、医药制造、生物生产、生活工业污水、江河治理、化工等高品位、高纯净的生产中，过滤与分离机械工业越来越受到全球的重视，分离与过滤机械进入了高速发展的轨道，而压滤机作为一种间歇性的过滤分离装置设备，主要进行固液分离操作。

同时，压滤机最大的优越性就是正压、高强压脱水，使滤饼水分低、能耗少，金属流失少，滤液更清晰透明。

固液分离装置起源甚早，历史悠久，近几十年科技进步快速，固液分离装置更新换代也相当迅速。

我国工业制造业也在快速发展，各种先进的压滤机影响了工业的一次次的创新。

本此设计主要介绍了板框式压滤机的结构和工作原理，对PLC 及其S7-200系列PLC 做了简单概述，就采用S7-200系列PLC 控制压滤机的设计方法进行了描述。

分析了系统的工作原理，详细的说明了电气控制系统的流程图、PLC 的I/O 地址分配和程序梯形图的绘制。

这种控制方法大大提高了系统的自动化程度和设备的生产效率，具有较大的推广价值。

关键词关键词：：压滤机，PLC ，工作原理，控制系统AbstractWith the rapid development of the global economy, with the energy industry, the environmental protection industry also in rapid development in food, coal, metallurgy, medicine manufacture, biological production, life sewage, industrial management, chemical and other rivers high grade, high pure production, filtering and separating machinery industry has been more and more importance of the global, separation and filtration machinery into a high-speed development of the track, and filter press as a kind of intermittent filtration separation devices, the main solid-liquid separation operation. At the same time, pressure filter is the greatest advantage of the positive pressure, high crush dehydration, make water filter cake low, less energy consumption, metal loss less, filtrate more clear and transparent. Solid-liquid separation device very early origin, has a long history, science and technology progress rapidly in the past few decades, solid-liquid separation equipment renewal is also quite quickly. Our industrial manufacturing industry is rapidly developing, various kinds of advanced filter press affected industrial and innovation. Our industrial manufacturing industry is rapidly developing, various kinds of advanced filter press affected industrial and innovation.This design mainly introduced the plate and frame type filter press the structure and the working principle of PLC and its series S7-200 PLC made a brief overview, use series S7-200 PLC control pressure filter design method are described. The analysis of system working principle, the details of the electrical control system, PLC flow chart of the I/O address assignment and process ladder chart drawing. This control method has greatly improved the system automation degree and equipment production efficiency, which have great applied value.KeyWords: Filter press，PLC，Working principle，Control systemII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 设计的目的及意义 (1)1.2 压滤机的发展历程 (1)1.3 本设计的主要内容 (5)第二章板框式压滤机的结构和工作原理 (6)2.1 板框式压滤机的结构 (6)2.2 板框式压滤机的工作原理 (8)2.3 压滤机的工作过程 (8)第三章PLC及S7-200系列PLC概述 (10)3.1 PLC概述 (11)3.1.1 PLC的产生与发展 (11)3.1.2 PLC的特点 (12)3.1.3 PLC的分类及应用 (14)3.1.4 PLC的工作过程 (15)3.1.5 PLC的组成 (15)3.1.6 PLC的编程语言 (15)3.2 S7-200系列PLC概述 (18)3.2.1 S7-200系列PLC的型号 (18)3.2.2 S7-200系列PLC系统构成 (19)3.2.3 S7-200型PLC的软件特点 (21)3.2.4 S7-200系列的PLC编程器 (22)3.2.5 S7-200系列PLC的内部继电器 (22)第四章板框式压滤机控制系统的PLC设计 (23)4.1板框式压滤机的PLC控制系统的构成与工作原理 (23)4.1.1 压滤机电气控制系统的构成 (23)4.1.2 压滤机的电气系统的工作原理 (23)4.2 压滤机PLC电气控制系统的工艺流程 (24)4.3 板框式压滤机的主电路设计 (24)4.4 板框式压滤机的PLC I/O连线图 (24)4.5 CPU224及数字量扩展模块EM223外围接线图 (28)III4.6系统程序 (30)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)IV第一章引言1.1 设计的目的及意义随着现代科技的进一步增长，经济也迅猛发展，人们对全球选矿工业、化工、医药等部门的技术要求越来越高，广泛运用于食品、医药、冶金、煤矿的压滤机也越来越普及，在工业中发挥的作用也越来越重要。

PLC在自动板框压滤机中的应用及故障分析

PLC在自动板框压滤机中的应用及故障分析发表时间：2020-12-24T14:39:31.160Z 来源：《中国电业》2020年24期作者：杨辉[导读] 随着全球能源,环保行业的迅猛发展，食品、药剂、生化、冶金杨辉河南中美铝业有限公司，河南郑州 452470〔摘要〕随着全球能源,环保行业的迅猛发展，食品、药剂、生化、冶金、煤炭等行业高纯净、高品位的需求和经济全球化,过滤与分离机械工业越来越受到各国的重视。

我公司在高白超细氢氧化铝微粉生产中固液分离工序使用的是立式自动板框压滤机。

由于各种因素的影响，使得压滤机在运行过程中经常出现的一些常见故障。

为了使压滤机安全可靠运行，必须采取相应的预防措施。

实践证明，所做的改进切实可行,投入少,运行效益良好。

根据我多年的工作经验，就对立式自动板框压滤机常见故障分析及措施进行论述。

〔关键词〕压滤机； PLC ；以太网；触摸屏；故障分析由于PLC具有使用灵活，通用性强。

可靠性高，抗干扰能力强。

接口简单，维护方便。

体积小，功耗小，性价比高。

编程简单，容易掌握。

设计，施工，调试周期短的特点。

随着高新科技的发展,PLC在各企业工业生产中的应用越来越广泛。

，我公司在高白超细氢氧化铝微粉生产中固液分离工序使用的是由PLC控制的立式自动板框压滤机。

其在氧化铝生产固液分离中起着十分重要的作用。

1、结构和控制系统简介压滤机主要由本体，高压水站、液压站、控制系统四大部分组成。

每一部分各有若干电气元件分布 ,如检测各阀门开关状态的接近开关,检测管道或油缸压力的压力变送器等。

为了就地采集来自现场的输入信号,接收来自CPU的输出指令,四大部分各设置了个远程I/O子站,通过以太网交换机用以太网方式与CPU实现通讯。

压滤机控制系统通讯方式见图 1 。

图 2 压滤机工作流程当顶紧装置上升,板框闭合后,进料阀打开,浆液进入各个滤室；进料结束后,高压水泵将水泵到橡胶隔膜,压迫隔膜使滤液通过滤布; 再打开干燥阀,用干燥空气充满滤室,使滤布上方的高压水回流到高压水站,并带走滤饼中的部分剩余水分;干燥后板框打开,滤布移动使滤饼从压滤机两侧卸出。

基于PLC控制的压滤机自动控制系统研究

基于PLC控制的压滤机自动控制系统研究摘要：压滤机是一种固液分离的设备，PLC这种可编程逻辑控制器的引用是对压滤机控制系统的完善。

本文对压滤机的工作流程及其控制要求进行相应的分析，进行了基于PLC控制的压滤机自控控制系统设计，旨在解决压滤机系统线路复杂、故障率高等问题。

关键词：PLC控制；压滤机；自动控制系统按照板框驱动方式的不同，压滤机可以划分为机械式和液压式两类。

在工艺流程方面，机械式与液压式压滤机并没有本质的区别，但是由于机械式压滤机在生产过程中出现过滤效果较低、闭合装置容易卡死、设备维护成本高等问题，机械式压滤机逐渐被液压式压滤机所代替。

所以，液压式压滤机也就成为当前压滤机的主流，不断改进和完善液压式压滤机成为一种必然现象。

当然，由于PLC可以通过内部存储运行各种运算操作的指令，并能通过数字式的输入输出，控制各种类型的机械设备，使得PLC应用到液压式压滤机中成为理所当然，而PLC的高性能，高抗干扰能力、编程简单易学、高可靠性、体积小、质量轻、灵活性好以及价格便宜等优点，使得基于PLC控制的压滤机控制系统相得益彰。

一、压滤机的工作流程及其控制要求1.压滤机的工作流程压滤机的最终目的是实现固液分离，而实现途径则是通过压力固液的重力以及外加气压或水压的作用，在滤布两侧产生压强差。

在实际生产过程中，根据生产需要可以将压滤机的工作流程分为两种模式：初次挤压模式和再次挤压模式。

其中，初次挤压模式共有4个步骤，具体步骤依次为闭合滤板、进料、加压滤板、干燥和拉板卸料，如图1所示；再次挤压模式共有6个步骤，依次为闭合滤板、进料、初次挤压、滤饼洗涤、再次加压滤板、干燥和拉板卸料。

图1 初次挤压模式2.压滤机的控制要求压滤机的自动控制系统除了要满足稳定的基础性能外，还必须具有其他方面的功能。

首先，全面可靠的数据、状态监测功能以及显示功能，包括液压系统以及元件、工作阀门的状态和电气系统的参数也包括在内；其次，包括急停按钮、逻辑及故障限制条件的安全控制功能；再次，参数的设定功能，通过授权的操作员可以根据生产需要对工艺参数进行的调整，但设备参数的调整只能通过压滤机生产制造商进行；最后，故障报警和故障诊断功能，压滤机的故障按危害程度可以划分为三种类型，潜在故障、显性非危险性故障与显性危险性故障，对于潜在故障只做记录但不报警，设备正常运行。

机械毕业设计366板框压滤机系统设计说明书

本科毕业论文（设计）题目：板框压滤机系统设计二0一四年五月摘要压滤机是利用多孔性过滤介质,拦截混合固体颗粒的液体和固体颗粒,实现固体和液体分离的设备。

压滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等。

目前,现有数百个大型压滤机制造商。

为了满足产业发展的需求,市场上已经出现了各种不同的类型压滤机。

根据获得过滤的推动力不同,分为重力过滤,真空过滤机和三种类型的压滤机。

板框压滤机压紧方式有手动压缩、机械压缩和液压三种形式。

正在开发一种新型的过滤设备有:机械力压过滤设备;实现无动态过滤滤饼层;洗煤废水处理、化工和石油等行业大型过滤设备。

设计的手工板框过滤机。

它的优点是结构简单,容易制造,过滤面积大,占地面积小,操作压力高、能力强的各种材料的应用,主要用于小企业,小批量生产。

关键词：过滤机过滤面积滤板滤框AbstractFilter is the use of porous filter medium, retain the mixture of liquid and solid particles, solid particles, and to achieve solid, liquid separation equipment. Filter is widely used in chemical, petroleum, pharmaceutical, light industry, food, mineral processing, coal and water treatment sectors. Currently, hundreds of our existing large filter manufacturers. To meet the requirements of the industry and the market has been the emergence of various different models and methods of filter .Be driven by different methods of filtration, divided into gravity filters, vacuum filters and pressure filter categories. Pressed mode frame filter press with manual compression, mechanical compression and hydraulic clamping three forms. Is developing a new type of filtration equipment: mechanical press filtration equipment; to achieve residue-free layer of filtering a dynamic filter; Coal washing waste water treatment, chemical and oil industry equipment used in large filtration. The design of the filter frame for the hand over machine. It has the advantage of simple structure, easy to filter area and small size, operating pressure is high, the application of the ability of various materials, mainly small-batch production and small business applications Key Words：Filter Filter area Plates Filter box目录摘要.............................................................................................. 错误！未定义书签。

可编程控制器在板框压滤机中的应用

可编程控制器在板框压滤机中的应用摘要：本文介绍了西门子S7-200可编程控制器在污水处理站板框压滤机控制系统当中的应用。

利用PLC特定的功能，实现对板框压滤机的自动控制。

实践证明，改造后的板框压滤机运行良好，为应用新技术改造旧设备提供了成功的范例，具有良好的应用价值。

关键词：可编程控制器；板框压滤机；改造0 前言传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。

可编程控制器（PLC），其功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。

维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少等。

已广泛运用于各种机床、机械、电力设备等工业领域。

本文介绍了西门子S7-200可编程控制器在板框压滤机的应用。

1 板框压滤机的介绍1.1 结构及功能简介板框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板，两侧的大梁将二者连接起来，大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。

（2）液压自动保压机构：液压站由电机、油泵、电磁换向阀、压力表、油路、油箱等组成。

（3）过滤机构：过滤机构由过滤板、滤框、滤布组成。

板框压滤机是一种间歇性固液分离设备，它由滤板、滤框排列构成滤室，在输料泵压力的作用下，物料从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。

通过过滤介质，将固体和液体分离。

作为一种固液分离设备，应用于工业生产已有悠久历史，它具有分离效果好、适应性广等特点，特别对于粘细物料的分离，有其独特的优越性，其广泛应用于化工、冶金及各行业的污水处理等。

1.2 工艺流程按下压紧滤板按钮，油泵启动同时打开压紧电磁阀，在油压的驱动下，油缸中的活塞向前移动，推动压紧板同时带动滤板向前移动，当最前面的滤板触及止推板时，压紧板缓慢地压紧滤板。

当压紧力达到压力表的上限时，电源自动切断，油泵停止供油，滤板、滤框被压紧，此时压滤机处于自动保压状态，其压紧力主要是由电接点压力表控制的，压力表的上限指针和下限指针设定在工艺要求的数值（本台板框压滤机的油压上限为20MPa，下限为15MPa）。

压滤机电气控制系统plc设计

唐山工业职业技术学院毕业设计说明书目：板框压滤机电气控制系统PLC设计学生姓名：杨杰班级08机电15专业： __________ 机电一体化技术 ___________设计指导教师_______________设计辅导教师_______________ （完成日期）2011年4月17 H随着全球能源，环保行业的迅猛发展，食品、药剂、生化、冶金、煤炭等行业高纯净、高品位的需求和经济全球化，过滤与分离机械匸业越来越受到各国的重视，过滤与分离机械进入了高速发展的轨道，而压滤机是一种间歇性的过滤分离设备，主要进行固液两相分离操作，广泛用于化工、冶金、制药等行业。

同时压滤机最大的优越性就是正压、高压压强脱水，比较传统的真空过滤机的压差大得多，因而滤饼水份低，能耗少，金属流失少，滤液清澈透明。

但是压滤机液压系统也存在液压传动能耗高、噪声高和漏油等缺点，我们必须加以改进才能适应环保和可持续发展的要求，提高其与电气、机械传动的竞争力。

本文介绍了采用PLC控制板框压滤机压滤机的设计方法。

分析了系统的工作原理，详细说明了PLC的1/ 0地址分配和程序梯形图的绘制，介绍了实用的抗干扰措施。

这种控制方法大大提高了系统的自动化程度和设备的生产效率，具有较大的推广价值。

1丿玉滤机 (1)1.1压滤机的起源及发展 (1)1.2压滤机简介与分类 (2)1.3压滤机的结构 (2)1.4压滤机工作原理 (4)2板框压滤机的控制要求 (4)2.1电气控制系统 (4)2.2系统各部分控制要求 (4)2.3动作顺序和系统各部分的关系 (5)3板框压滤机控制系统的设计 (6)3.1控制系统主电路的设计 (6)3.2应用液压系统的设讣 (7)3.3PLC外部接线图 (7)3.4PLC 选型 (9)3.5变频器的选用 (9)3.6继电器的选型 (9)3.7电感式位置传感器 (10)3.8系统顺序功能图设计 (10)3.9系统程序 (14)总结 (17)参考文献 (18)1压滤机1.1压滤机的起源及发展1.1.1压滤机的起源在19世纪初期，曲于德国人酷爱饮酒，酒类供不应求，当地某酒类制造商为了加快酒的压榨和过滤，发明了世界上第一台板框式压滤机，大大的加快了工作效率，提高了压滤质量。

带式压滤机的自动控制系统设计与实现

带式压滤机的自动控制系统设计与实现随着工业化的进程，压滤机在固液分离、污泥脱水等领域起着重要作用。

而带式压滤机作为一种高效、节能的压滤设备，广泛应用于矿山、化工、制药等行业。

为了进一步提高带式压滤机的工作效率和自动化水平，设计和实现一个可靠的自动控制系统是非常必要的。

一、自动控制系统的设计方案为了满足带式压滤机的自动化要求，我设计了一个基于PLC（可编程逻辑控制器）和人机界面的自动控制系统。

该系统步骤如下：1. 信号采集：通过传感器采集带式压滤机的温度、液位、压力等关键参数信号，并将其实时反馈给PLC。

2. 控制策略设计：根据工艺要求和设备特性，设计合理的控制策略。

例如，根据不同液位和温度信号判断滤饼的状况，调整压力和振动力等参数来达到最佳的过滤效果。

3. 参数调整：根据实际使用情况，对控制策略进行参数调整和优化，以适应不同的工况要求。

4. 程序编写与调试：根据控制策略，编写PLC程序，并通过人机界面与操作者进行交互。

编写完毕后，进行系统的调试和验证，确保系统能够正常工作。

5. 系统监控与报警：通过人机界面实时监控压滤机的运行状态，当发现异常情况时，及时报警并采取相应的措施。

6. 数据存储与分析：系统可将压滤机的运行数据进行实时存储，并提供数据分析功能。

通过对数据的分析，可以及时发现设备故障和优化操作方案。

二、自动控制系统的实现过程1. 选型和采购：根据系统设计方案，选购合适的PLC和人机界面设备。

重要的是选择稳定可靠的设备，并确保其能够满足带式压滤机的要求。

2. 系统硬件安装：进行PLC和人机界面的安装和连接，确保信号的准确采集和传输。

同时，根据设备手册进行电气接线，确保系统的安全和可靠。

3. 系统软件编程：根据控制策略和需求，进行PLC程序的编写。

编程过程中，需要考虑数据采集和控制指令的实时性和精确性。

4. 人机界面设计：设计人机界面，以便操作者能够清晰地了解压滤机的状态并进行相应的操作。

界面设计需要简洁明了，易于操作和理解。

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同时，压滤机最大的优越性就是正压、高强压脱水，使滤饼水分低、能耗少，金属流失少，滤液更清晰透明。

固液分离装置起源甚早，历史悠久，近几十年科技进步快速，固液分离装置更新换代也相当迅速。

我国工业制造业也在快速发展，各种先进的压滤机影响了工业的一次次的创新。

本此设计主要介绍了板框式压滤机的结构和工作原理，对PLC 及其S7-200系列PLC 做了简单概述，就采用S7-200系列PLC 控制压滤机的设计方法进行了描述。

分析了系统的工作原理，详细的说明了电气控制系统的流程图、PLC 的I/O 地址分配和程序梯形图的绘制。

这种控制方法大大提高了系统的自动化程度和设备的生产效率，具有较大的推广价值。

本设计所研究的压滤机是金矿氰化所用的板框式压滤机。

冶金的过程中，大型的压滤设备可有效地降低滤饼水分，但传统的压滤机通常采用继电器式的控制设备，这种控制系统结构复杂，触点多，容易出现故障等存在好多缺点，这样就使工作周期长，劳动强度大，不利于人工操作。

在公司，压滤机主要用于三方面：一是对经球磨磨矿后的矿浆实现固液分离，再经调浆水及氰化钠调浆后泵送至浸出；二是将氰化、洗涤后的矿浆实现固液分离，再经调浆后泵送至多元素车间；三是将多元素车间泵送来的矿浆实现固液分离，所得滤饼为公司最终产物——硫铁矿。

所以压滤机在该公司发挥着至关重要的作用，节约人力，降低生产成本，提高公司效益是很有必要性的。

PLC自产生至今只有40多年的历史，却得到了迅速发展和广泛应用，成为当代工业自动化的主要支柱之一。

PLC具有通讯能力强，可以挂在各种工业总线上，节省了大量的硬接线，减少了故障率发生，并且PLC具有丰富的功能指令、完善的抗干扰措施，较高的可靠性。

鉴于PLC的先进性和可靠性，用PLC 控制压滤机不仅在很大程度上提高了系统的自动化程度，同时也减轻了工人的劳动强度，节约大量人力物力，降低生产成本，提高经济效益。

学习了解压滤机，研究压滤机的电气控制系统，对从事生产工作有着相当重要的作用。

1.2 压滤机的发展历程压滤机最早是在十八世纪初应用于化工生产，至今在冶金、炼油、染料、食品、化工、酿造、陶瓷、制药、污水处理等行业仍广泛应用。

随着我国工业制造的发展，我国的压滤机已经经过了几个阶段的发展。

随着我国科技技术的发展，各种先进的压滤机影响了工业的一次次的创新。

从单一形式的压滤机到-1-现在我国市场出现很多过滤设备，根据不同的过滤需要，设计制造出了各种压滤机类型，根据外形来分，可以分为卧室压滤机、立式压滤机、带式压滤机，而带式压滤机可以分为真空带式压滤机、压力带式压滤机，同样卧室压滤机也可以分为厢式压滤机、板框压滤机等。

这些不同类型的压滤机设备都是要实现固液分离，将混合物流经过滤介质（滤布），固体停留在虑介质上，并逐渐在滤介质上堆积形成过滤泥饼，而滤液部分则渗透过滤介质成为不含固体的清夜，从而实现固液分离的一种机械设备。

谈到压滤机的发展，起源要从国内和国外两方面说起：一、国内最早用到压榨过滤是在酿酒工艺上，山东诸城凉台出土的一副汉代的画像有一幅庖厨图，图中的一部分为酿酒情形的描绘。

酒的过滤大概是用绢袋，并用手挤干。

虽然所用过滤器材简单，但也实现了固液分离。

直到1965年我国介绍和推广了气模市板框式压滤机，同时具有压榨和过滤的功能，传统的人力压榨过滤方式结束了。

二、国外谈到瓷器的历史和文化，世人每每言及中国；讲到啤酒，人们则往往提起德国。

世界首台板框式压滤机就是由爱酒的德国发明的。

不仅提高了工作效率，还提高了过滤质量。