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UniMAT PLC在PH值在線檢測控制系統上的應用

摘要:本文介紹了UniMAT PLC在PH值在線檢測控制系統上的應用。在印染工藝過程中,PH值監控是一個重要的環節,印染企業現場環境特殊,PH值的測試尚存在如何提高可靠性和精確性兩大難題。絲光機布面的PH值是前處理中影響色差最主要的因素之一,成品布的PH值有嚴格標準,PH值必須控制在合理的范圍內。PH值在線檢測及控制系統引入UniMAT PLC作為其自動控制核心有效的實現了PH值在線檢測控制和故障診斷,達到了容錯測試的目的,實現了PH值由人工測量到定量控制的轉變,提高了PH值的測試精度,滿足了高檔次產品要求。

關鍵詞:PH值在線檢測、UniMAT PLC、自動控制、PID

1 引言

國內大部分印染污水處理PH值的控制基本是靠人工操作完成,其缺點: 量值不易掌握、實時性差,生產工藝重現性差,所以在諸多因素上都制約著產品質量的進一步提高。于是研究出一種PH值在線控制系統顯得尤為重要。PH值在線檢測控制系統興起于20世紀80年代的一種新型技術,廣泛應用于工程機械的各行各業,近年來我國加快了對PH值在線檢測系統的研制和創新。完善的監控系統、穩定的運行、精準的PID控制特征已成為印染PH處理設備優異的關鍵點。

2 工作原理

本系統由UniMAT PLC、檢測電極、PH值控制儀表、變頻器、計量泵、控制箱、觸摸屏等幾部分組成。跟據PH探頭檢測到的PH值,輸出檢測信號至控制儀表與PLC,觸摸屏顯示實際PH值,PLC運用PID控制,根據設定的PH值控制加料調速泵的速度,自動向池中加酸來中和堿,使污水達到所設定的PH值。整個系統測量精確、穩定、運行可靠,采用PLC智能化設計,功能強大,具有自動穩零、數字顯示、超限報警、變送輸出、電流調節輸出或時間比例輸出、RS485通訊等功能。工作原理如下圖:


3 系統組成

本系統由檢測電極、PH值控制儀表、變頻器、計量泵、控制箱、UniMAT PLC、觸摸屏等幾部分組成。 電控系統由UniMAT PLC系統、HMI系統、低壓電器、傳感器、執行器等組成。其中UniMAT PLC系統配置見表1.

序號品名訂貨號單位數量
1CPU124XP-2RUN 124-2DD23-0XB01

                           表1:億維 PLC系統配置

億維 CPU124XP-2R較市場的同類產品,具有以下優異特性:CPU本體自帶10DI/8DO,4AI/2AO,直流24V供電。增加了4路AI和2路AO,本系統由于需用到一個模擬量輸入和一個模擬量輸出,為客戶節省了一個模擬量輸入模塊和一個模擬量輸出模塊。增加了額外的PPI通訊口,省去了客戶同時使用觸摸屏和編程電纜通訊口不夠,只能不斷插拔端口的煩惱;無需電池,可提供長達10年以上的掉電數據保持;更快指令執行速度,單條布爾運算指令是西門子同類產品的3倍。億維CPU 124XP-2R產品外觀見圖2.

                                  圖2 億維 CPU124XP-2R產品外觀

4 控制工藝

PH值在線檢測控制系統的電氣控制系統為PLC控制系統,核心由上位機、下位機組成。下位機為億維 CPU124XP-2R  PLC,上位機為液晶觸摸屏即HMI,用戶界面友好、方便操作。該設備全方位監控PH值;液晶觸摸屏上可以顯示系統的各種設定參數及運行狀態,用戶可對系統進行本地模式、遠程模式、測試模式等的轉換,用戶還可根據實際需求修改PH值,已確保出去的污水達到排放的要求;出現故障時能顯示故障位置并報警,此外密碼保護功能還要求用戶改動系統設定參數時確認身份,確保系統不被胡亂操作。 控制工藝圖見圖3.

                                                        圖3 控制工藝 


主要技術參數:
       ⑴ pH測量范圍:0pH—14pH;

⑵ 顯示分辨率 :0.01pH;

⑶ pH控制精度:±0.3pH;

⑷ 傳感器適用環境:≤80℃。

使用工作環境:

⑴ 電源:三相AC  380V ± 10%   50Hz± 2%     <1.5KVA;

⑵ 環境溫度:0~50℃;

⑶ 環境濕度:不大于95%RH(無凝露);

⑷ 海拔:不大于1000m;

⑸ 工作方式:連續。

5 系統效果

   PH值在線控制系統對系統的保護效果和經濟效益是明顯的,其效果主要表現為:

(1)改變傳統由操作工人滴定PH值方式到系統智能測量的轉變;

(2)減少操作工人滴定的隨機性,整個系統的PH值測量過程完全由工藝室實現;

(3)提高產品質量和一次成功率;   

(4)減少染花,缸差,批差等問題;  

(5)縮短染色時間,提高產量;   

(6)染色上色率提高,節省染料,對色穩定及色牢度高,確保質量;   

(7)環保節能。

6 結束語

    UniMAT PLC應用于PH值在線控制系統中,表現出了與西門子PLC的高度兼容性,和性能穩定的優異特性。UniMAT PLC可完全替代西門子產品,在保證產品的穩定性的同時降低了制造商的生產成本。



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