1 引言 制藥廠車間對(duì)除塵有非常嚴(yán)格的要求。人流物流進(jìn)入這些場合前首先需要接受除塵機(jī)械設(shè)備進(jìn)行除塵處理。很大一部分除塵設(shè)備仍使用繼電器硬接線電氣控制系統(tǒng)，繼電器硬接線控制雖然成本低,但繼電器在動(dòng)作時(shí)帶有沖擊，使得這種控制系統(tǒng)壽命一般較短，維護(hù)投入大。為了保證除塵操作的嚴(yán)格進(jìn)行，避免人為因素對(duì)除塵要求的影響，要求電氣控制系統(tǒng)具有更高的可靠性以及行時(shí)的平穩(wěn)性，一般繼電器硬接線控制系統(tǒng)難以達(dá)到這樣的要求。為此，我們設(shè)計(jì)了一套以PLC為控制器的除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)原電路進(jìn)行改進(jìn)。 2 無塵車間控制系統(tǒng) 2.1 控制系統(tǒng)的原理 無污染、無塵車間進(jìn)門時(shí)要求對(duì)人或物進(jìn)行徹底除塵，在該過程中，人或物進(jìn)入無污染、無塵車間前，首先需在無塵車間嚴(yán)格進(jìn)行指定時(shí)間的除塵才能進(jìn)入車間，否則門打不開，進(jìn)入不了車間。該車間控制系統(tǒng)的原理示意圖如圖1所示。圖中的第一道門處設(shè)有兩個(gè)傳感器，開門傳感器和關(guān)門傳感器;無塵車間內(nèi)有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，用來對(duì)人或物除塵;第二道門上裝有開門傳感器和電磁鎖，該鎖在電磁鐵控制下自動(dòng)鎖上或打開。另外，進(jìn)入室內(nèi)時(shí)需要除塵，出來時(shí)不需除塵。

圖1 無塵車間控制系統(tǒng)原理示意圖

2.2 無塵車間工藝要求 (1) 無塵車間有兩道門，兩道門之間有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，用來對(duì)人或物除塵。第二道門上有電磁鎖，該鎖在系統(tǒng)控制下自動(dòng)鎖上或打開。 (2) 當(dāng)人進(jìn)入車間時(shí)必須先打開第一道門進(jìn)入無塵車間，除塵后方可進(jìn)入室內(nèi)。當(dāng)?shù)谝坏篱T打開時(shí)，開門傳感器動(dòng)作，第一道門關(guān)上時(shí)關(guān)門傳感器動(dòng)作，第二道門打開時(shí)相應(yīng)的開門傳感器動(dòng)作。 (3) 第一道門關(guān)上后，風(fēng)機(jī)開始吹風(fēng)，電磁鎖把第二道門鎖上并延時(shí)20s后風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止，電磁鎖自動(dòng)打開，這時(shí)方可打開第二道門進(jìn)入室內(nèi)。 (4) 若人從室內(nèi)出來時(shí)，第二道門的開門傳感器先動(dòng)作，第一道門的開門傳感器才動(dòng)作。關(guān)門傳感器與進(jìn)入的動(dòng)作相同，但由于此時(shí)不需除塵，所以風(fēng)機(jī)、電磁鐵均不動(dòng)作。3 PLC控制程序設(shè)計(jì) 3.1 PLC的選型及I/O分配 根據(jù)可編程序控制器實(shí)際連接的元器件，三個(gè)傳感器作為輸入，3個(gè)執(zhí)行元件(2臺(tái)風(fēng)機(jī)和1個(gè)電磁鎖)作為輸出，由此選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的喬伊絲自動(dòng)化W200系列CPU222型號(hào)PLC，其傳感器電源DC24V可輸出600mA電流;輸出繼電器觸點(diǎn)容量為2A，電壓為AC85-265V。CPU222有8路輸入和6路輸出，共計(jì)14路，完全能夠滿足該控制系統(tǒng)對(duì)PLC外端口路數(shù)的要求。 其中, 第一道門的打開傳感器設(shè)為I0.0，第二道門的關(guān)門傳感器設(shè)為I0.1，第二道門的打開傳感器設(shè)為I0.2，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)分別設(shè)為Q0.0對(duì)和Q0.l，第二道門的電磁鎖設(shè)為Q0.2，無塵車間控制系統(tǒng)的I／O分配表見附表。

附表 I／O分配表

3.2 梯形圖程序 依據(jù)無塵車間的工藝要求編制出相應(yīng)的控制程序，在程序中, 用到了SM0.1、SM0.5和置位、復(fù)位等指令，設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)間繼電器T37，以保證20s的延時(shí)進(jìn)行徹底除塵,

在上述程序設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)時(shí)選用了喬伊絲W200主機(jī)具有很高性能價(jià)格比的CPU222型號(hào)PLC，該主機(jī)單元可進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。擴(kuò)展時(shí)系統(tǒng)中可加裝數(shù)字和模擬量擴(kuò)展單元、通訊單元、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及人機(jī)界面等模板，充分利用PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，使所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大，而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和操作卻越來越簡便。本系統(tǒng)選用了喬伊絲W200系列可編程序控制器的STEP7－Micro/WIN32編程軟件，可在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行可視化編程及程序調(diào)試。

3.3 調(diào)試及運(yùn)行效果 首先對(duì)單臺(tái)設(shè)備通電和調(diào)節(jié)，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。觀察每臺(tái)設(shè)備的工作狀態(tài)，動(dòng)作符合要求、運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，按起動(dòng)按鈕，整個(gè)除塵控制系統(tǒng)按設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行工作，調(diào)試順利、完成了預(yù)定要求。

4 結(jié)束語 改進(jìn)后的PLC控制系統(tǒng)， 結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、噪聲小、維護(hù)量小，大大改善了除塵設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和工作效率，提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平。由于設(shè)計(jì)合理，除塵設(shè)備運(yùn)行效果良好，達(dá)到了無塵車間對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。