GPJ96加压过滤机说明书.docx
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GPJ96加压过滤机说明书
加压过滤机
电气系统使用说明书
莱芜凤普自控有限责任公司
二零零四年
一、概述 …………………………………………… 3
二、系统构成 ……………………………………4
三、控制原理 ……………………………………7
四、工控机（IPC） ………………………………… 8
五、可编程序控制器（PLC） ………………………9
六、框图简介 ……………………………………10
七、监控画面 ……………………………………16
八、操作 …………………………………………19
九、故障处理 ……………………………………24
十、操作及维护注意事项 ………………………25
十一、附录………………………………………… 26
一.概述
加压过滤机是一种世界公认的先进的脱水设备。
国外，最早由西德卡尔斯鲁大学从60年代着手研究，西德的KHD公司在其基础上，于85年底成功制造了世界第一台工业用加压过滤机。
后来，奥地利ANDRIZI公司也从卡尔斯鲁大学获得了96m２加压过滤机制造许可证，成为世界上第二家能够生产加压过滤机过滤机的公司。
国内，中国煤炭科学院唐山分院从70年代中期便开始研究煤用加压过滤机，89年，在借鉴国外技术及吸取自己以往经验教训的基础上，研究有了突破性进展，91年，我厂与唐山院鉴定了技术合同，成为世界上第三家加压过滤机生产厂家。
现在，我们厂已生产__台，分别供给________________________________。
加压过滤机工作特点是（从电控角度看）：
1.主机部件工作在压力容器中；
2.现场工作条件恶劣（潮湿粉尘振动等）；
3.机构动作频繁，闭锁严格。
为此，我们的电控系统必须保证下面几个条件：
1.整机环境的适应性；
2.程序动作的可靠性；
3.系统参数的稳定性和多样性。
我们的设计原则是提高产品档次，改善用户界面，增强可靠性和易维护性。
经过多方调研，深入论证，我们确定了现在的IPC--PLC控制方案。
IPC具有良好的用户界面，PLC具有高的现场适应能力和强大的逻辑运算功能。
在元器件的选用上，我们将其动作的可靠性和工作寿命为其首选条件，关键地方全为进口件。
二.系统构成
整各控制系统由操作台
（1）、动力柜
（1）、电源柜
（1）（660VAC用户）、程控柜
（1）、现场控制箱及一些现场仪表和执行元件等组成。
1.操作台
功能：
运行操作，监控运行状况。
主要安装部件：
工控机（IPC）、显示器、UPS
2.1程控柜：
主要安装部件：
可编程控制器、中间继电器、直流电源
2.2动力柜
功能：
主回路控制及保护。
主要安装部件：
主轴变频器、断路器、接触器、热继
电器、漏电继电器等。
3.电源柜（660VAC用）
功能：
提供动力电源和控制电源。
主要安装部件：
动力变压器（40KVA）、控制变压器
（4KVA）等。
4.现场控制箱
功能：
①就地操作，便于维修调试；
②现场接线盒。
⑴.加压仓人孔控制箱
主要安装部件：
断路器、端子排、按钮、指示灯等。
主要控制对象：
主轴电机、刮板机电机、干油泵电
机、搅拌电机、反吹阀、清洗阀、照明灯。
⑵.排料控制箱
主要安装部件：
端子排、按钮、指示灯等。
主要控制对象：
液压泵、上下闸板开关电磁阀、
上下密封圈充放气电磁阀。
⑶.阀门控制箱
主要安装部件：
端子排、按钮、指示灯等。
主要控制对象：
上滤液阀、下滤液阀、加压仓放气阀、槽放空阀、入料阀。
5.现场仪表
⑴.变送器（10）
①.压力变送器（8）
a.低压风机压力变送器
（1）
b.加压仓压力变送器
（1）
c.反吹风包压力变送器
（1）
d.高压风机压力变送器
（1）
e.上密封圈压力变送器
（1）
f.下密封圈压力变送器
（1）
g.液压站压力变送器
（1）
②.物位变送器
（2）
a.储浆槽液位变送器
（1）
b.下仓料位变送器
（1）
⑵.接近开关（7）
a.反吹接近开关
（2）
b.刮板机断链保护接近开关
（1）
c.上闸板开限位接近开关
（1）
d.上闸板关限位接近开关
（1）
e.下闸板开限位接近开关
（1）
f.下闸板关限位接近开关
（1）
⑶.电极（6）
a.仓漏
（2）
b.聚液桶
（2）
c.入料池
（2）
⑷.电接点表
（2）
a.加压仓压力电接点压力表
（1）
b.液压站油温电接点温度表
（1）
6.现场执行元件
⑴.电动机
①.直接控制
a.主轴（7.5KW）
b.干油泵（550W）
c.刮板机（11KW）
d.搅拌器（1.5KW）
e.液压站（15KW）
②.间接控制
a.高压风机（7.5KW）
b.入料泵（75KW）
c.圆盘给料机（7.5KW）
③.联络控制
低压风机（210KW）
⑵.阀门
①.电动阀
（2）
②.电磁阀（14）
a.上闸板开关
（1）
b.下闸板开关
（1）
c.上密封圈
（1）
d.下密封圈
（1）
e.卸荷溢流阀
（1）
f.入料阀
（1）
g.反吹阀
（1）
h.清洗阀
（1）
i.下仓充气阀
（1）
j.下仓放气阀
（1）
k.上、下滤液阀
（2）
l.槽放料阀
（1）
m.加压仓放空阀
（1）
③.气动调节阀
（2）
a.加压仓压力气动调节阀
（1）
b.反吹风包压力气动调节阀
（1）
⑶.其它
①.照明灯：
6个60W×6
②.电加热器：
2KW220VAC
③.冷却风扇：
150W220VAC
三.控制原理
1.IPC--PLC体系结构
研华IPC--610
PC卡
西门子PLC（S7--300）
研华IPC--610工控机作为上位机，用来完成管理级别上的数据采集和流程监控；西门子PLC（S7--300）作为下位机，根据控制方案完成控制任务。
2.通信网络
控制系统依靠通信网络将上位机和下位机联络起来。
通信网络是本系统构成的关键。
在本系统中，上位机利用德国西门子公司的PC适配卡，通过RS232电缆与下位机构成多点接口MPI网络通信结构。
监控时，利用工控软件FIX所带MPI的驱动，实现上、下位机的通信；PLC编程或程序调试时，利用SETP7编程软件所带的MPI驱动，实现上、下位机的通信。
四.工控机
简称IPC，这是一种在原有计算机的基础上，为了适合于工业控制现场较恶劣的环境，而采取加强措施的计算机，一般在防振动、防尘、热稳定、抗干扰四个方面进行了加强。
1.对电源系统进行重新设计，提高抗干扰能力；
2.改造机架和结构，提高防护等级和系统可靠性；
3.主板分为有源主板和无源主板（主板上只保留总线；CPU、RAM和外设接口都变成独立的插卡）两类；有的工控机配有专门的总线，它有更高的可靠性；
4.重新开发与工业现场接口的各种模拟量、开关量和特殊功能的插卡；
5.在通用的操作系统平台上开发各种用户级别的控制软件。
（FIXDMACS、Paragon、Intouch、SCADA及组态王等）
因此，工控机是一种在工业环境下使用的特殊计算机。
它有下面几个特点：
1.通用性
利用计算机的通用性，使用基本相同的硬件，通过
不同的软件适应不同的生产过程，对不同的生产规模，
可以通过灵活组配来满足。
如：
存储的容量、输入输出
的点数等。
2.可靠性
3.灵活性
改变控制程序方便。
4.易用性
其用户是企业内的广大技术和操作人员，不用熟悉
FORTRAN、PASCAL、C等通用程序语言，采用简单
易学的专用编程语言。
本控制系统用工控机的主要参数
台湾研华机箱：
IPC610P—PⅢ800
监视器：
飞利浦109S19"
UPS电源：
SANTAK500W
组态软件：
FIXDMACS
主机
CPU：
INTELPⅢ800
主频：
800MHZ
内存：
128M
软驱：
1.44M3.5in
硬盘：
20G
五.可编程序控制器
简称PLC，是近年来迅速发展，并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。
1969年，第一台可编程序控制器在美国出现，至今已30年的历史。
早期的可编程序控制器在功能上只能实现逻辑控制，被称为可编程序逻辑控制器（ProgramableLogicController），简称PLC。
随着技术的进步，微处理器获得广泛应用，一些PLC生产厂家开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元，大大加强了PLC的功能，它不仅具有逻辑功能，而且具有算术运算功能和对模拟量的控制功能。
因此，PLC被改名为可编程序控制器（ProgramableController），简称PC。
该名称已在工业界使用多年，但近年来个人计算机（PersonalComputer）也简称PC，为了区别，目前可编程序控制器仍简称PLC。
国际电工学会在1985年，颁布的标准中，对可编程序控制器定义为：
可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。
近年来，PLC的发展非常迅速（通信、网络、运算等，其功能已远远超出原来的定义范围。
PLC的基本功能：
1.逻辑控制功能
2.定时控制功能
3.计数控制功能
4.步进控制功能
5.数据处理功能
6.回路控制功能（A/D、D/A、PID）
7.通信联络功能
8.监控功能（利用编程器或监视器）
9.停电记忆功能
10.故障诊断功能（自我对系统构成、某些硬件状态、
指令的合法性等进行自诊断。
报警并显示错误类型）
PLC的特点：
1.灵活通用
2.安全可靠
3.环境适应性好
4.使用方便，维护简单
5.速度较慢，价格较高（PLCms级；PCμm级）
本控制系统用可编程序控制器的主要参数
机型：
西门子S7--300型
CPU：
314型
负载存储器：
1）内置40KB
2）存储卡16KB
随机存储器：
24KB（内置）扫描速度：
0.3mS/K
六.框图简介
1.PLC系统框图
中间继电器
接触器
接近开关
限位开关
按钮
转换开关
液压站
压低压风机
力高压风机
信上密封
号下密封
加压仓
反吹风包
下仓
物储浆槽液位
位下仓料位
数字量输入模块
模拟量输入模块
CPU
中
央
处
理
单
元
MPI口
数字量输出模块
模拟量输出模块
中间继电器
指示灯
变频器
主轴变频器
入料泵变频器
加压仓压力调节阀
反吹压力调节阀
IPC
2.主轴转速调节系统框图
3.加压仓压力（反吹风包压力）调节系统框图
4.储浆槽液位调节系统框图
5.工艺流程图
启车
自动程控
开高压风机
高压风机压力足（0.7MPa）高压风机运转
液压泵运转
各阀置位
提示开低压风机
启低压风机联络
低压风机、加压仓、下仓压力足（0.
1MPa）
手动入料低压风机运转
自动入料提示开入料泵
开入料泵
入料泵运转20秒
开入料阀
液位足≥200mm
开搅拌器
搅拌器运转3秒
开刮板机
刮板机运转5秒
开给料机
给料机运转
开主轴
主轴转动1/2圈
开下滤液阀
主轴转动1/4圈
开上滤液阀
上滤液阀开限位
启车结束
料位信号持续1秒
关上闸板
关下仓充气阀
上闸板关限位延时1秒
上封充气
上封压力足≥0.55MPa
开下仓放气阀
下仓无压延时6秒
下封放气
下封无压
开下闸板
下闸板开限位延时1秒
关下闸板
下闸板关限位
下封放气
关下放充气阀
下封压力足≥0.55MPa
开下仓充气阀
上下仓均压
上封放气
上封无压
开上闸板
上闸板开限位
排料循环结束
停车
进行一次排料循环
关入料阀
延时10秒
停入料泵
入料泵停止主轴转动1/2圈
关下滤液阀
主轴转动1/2圈
提示停低压风机停主轴；停反吹
低压风机停止主轴停止
提示结束关下滤液阀
上滤液阀关限位
停刮板机开下仓放气阀；开下仓充气阀
刮板机停止加压仓无压
开槽放空阀
储浆槽无料延时30秒
下封放气
下封无压
开上闸板
上闸板开限位
开下闸板
下闸板开限位
停高压风机、液压泵、搅拌器
高压风机、液压泵、搅拌器
停圆盘给料机停止延时50秒
圆盘给料机停止
自我复位
停车结束
注：
各阀置位
1）.开上闸板
2）关下闸板下封充气
3）.关上滤液阀
4）.关反吹阀
关下仓放气阀
关入料阀
关下滤液阀
5）.关槽放空阀
6）.开下仓充气阀
7）.关放料阀开进料阀
※
七.监控画面分为主、子、辅三种画面
1.主画面：
由操作方式、控制系统、参数设定、参数观察、历史趋势、报警表、电子表格、产品介绍、说明书九幅画面组成
1）.操作方式：
可进行手动、自动选择，反吹有、无选择，
缺省为自动、无反吹
可进行启车、停车、等待、继续、消声、低
压风机联络等操作
其热键是：
F1
2）.控制系统：
显示整个加压过滤机工作状况
可进行启车、停车、等待、继续、消声、低
压风机联络等操作，可进行手动、自动选择
及对应单个执行机构的手动操作，可打开某
些参数设定画面及转换到其它主画面
其热键是：
F2
3）.参数设定：
可对加压仓压力、反吹风包压力、储浆槽
液位、主轴转速进行设定
其热键是：
F3
4）.参数观察：
显示系统有关参数，如排料次数、主机运
行时间、加压仓充气时间等
其热键是：
F4
5）.历史趋势：
记录低压风机压力、高压风机压力、下仓
料位、加压仓压力、反吹风包压力、储浆槽
液位、液压站压力、下仓压力等信号的历史
曲线。
一屏显示5分钟（可设），每1分钟读
入一次数据，最长可保存200天。
关闭画面按F2键或从File菜单选择Exit，
其热键是F5
6）.报警表：
对系统的报警进行记录，最多可记录100条
其热键是F6
7）.电子表格：
可自行开发，对生产情况进行记录，并可
打印
其热键是：
F7
8）.产品介绍：
介绍我厂概况及主要产品的情况
其热键是：
F8
9）.说明书：
对控制系统进行简单的说明，共26页，由概
述、系统技术参数、系统构成、控制原理、PLC
输入输出接口参数、监控画面、操作、故障
分析及排除、维护及保养、元器件明细表十
部分组成
其热键是F9
2.子画面：
由自动选择、手动操作、加压仓压力设定、反吹风包压力设定、储浆槽液位设定、PID参数设定（3）、主轴转速设定九幅画面组成
1）.自动选择：
可对主机自动运行方式｛无压无料、有压
无料、无压有料、正常运转（有压有料）四种｝
进行选择，缺省为正常运转；还可以选择
手动或自动入料方式，缺省为自动
2）.手动操作：
选择手动方式后，自动打开此画面，可对
画面进行单机操作
3）.加压仓压力设定：
设定加压仓压力PID调节的设定值
4）.反吹风包压力设定：
设定反吹风包压力PID调节的设
定值
5）.储浆槽液位设定：
设定储浆槽液位PID调节的设定值
6）.PID参数设定：
共3幅画面
相对于加压仓压力、反吹风包压力、储浆
槽液位设定画面分别有一幅PID参数设定
画面，可根据各自的情况对PID参数进行
设定
7）.主轴转速设定：
可设定主轴运行转速，其范围为0.4～
1.45转/分
3.辅助画面：
启动画面提示画面单机操作画面宣传画面共
30多幅
八.操作
1.调试：
本系统有两种调试方式
1）.转换开关打到调试侧，在现场控制箱操作，这种方
式由于离现场近，比较易于观察，缺点是动作无锁关系。
2）.转换开关在程控侧，然后选择手动方式，通过手动
操作画面操作。
这种操作有闭锁关系，缺点是反应慢和
观察不到现场情况。
2.程控开机：
合上各电源开关─→选择开关打到程控侧─→接通
UPS电源─→接通监视器电源─→启动主机─……─→进
入“控制系统”画面─→出现“OK”画面─→开机完成
3.手动：
有两种手动方式，程控开机后，可进行下面操作
1）.按下“F1操作方式”─→“操作方式”画面打开─
→选择手动─→“手动操作”画面打开─→进行手
动操作
2）.在“控制系统”画面中，单击要手动的执行机构─→
相应单机操作画面打开─→进行手动操作
4.自动：
程控开机后，缺省状态即为自动正常运行方式，如需
选择，可进行下面操作
按下“F1操作方式”─→“操作方式”画面打开
─→选择自动─→“自动选择”画面打开─→根据需要选
择一种自动运行方式和入料方式
5.启车：
1）.启车前需要做的工作有下面几项
a）选择反吹有无
b）选择一种自动运行方式
c）选择入料方式
d）设定反吹压力
e）设定加压仓压力
f）设定储浆槽液位
g）设定主轴转速
h）调整PID参数※
2）.启车过程
按下启车按钮─→启车过程指示灯闪亮─→提
示信号栏出现“开低压风机”提示信号─→按下启低
压风机联络按钮─→低压风机启动──→提示信号栏
出现“开入料泵”提示信号─→按下启入料按钮─→
入料泵启动─→上滤液阀打开─→启车过程指示灯灭
启车过程结束─→运行过程指示灯闪亮
6.运行：
整个过程为自动完成，操作者（司机）主要对运行状态进行
监视。
操作者主要监视项目：
1）加压仓压力
2）储浆槽液位
3）下仓料位
4）排料周期
5）报警信息
▲注：
自动运行过程中可进行手动操作，如缓泵、对不到
位的阀进行多次开关等。
自动过程中的手动操作需要注
意下面几个事项：
a）自动过程中进行手动操作时，程序对自动过程
有记忆功能，但自动排料程序将不执行，要尽快完
成手动操作打到自动，如果手动时间比较长，要先
等待再进行手动操作；
b）手动操作后一般可直接打到自动，自动程序可
记住原来的状态而继续往下执行；如果在手动过程
中对带有限位的各阀（如上下闸板下滤液阀等）的开
关状态进行了改变，要先恢复其原来状态，再转到
自动，否则，将影响自动程序的执行。
7.停车：
得到停车命令后─→按下停车按钮─→停车过程指示灯
闪亮─→提示信号栏出现“停低压风机”提示信号─→按下
停低压风机联络按钮─→低压风机停止─→停车结束
8.复位：
是指对整个PLC程序进行复位，消除启车或停车过程中
的不正确状态，以便重新启车。
有下面两种情况：
1）.低压风机未启动，加压仓、下仓无压，可直接按下
复位按钮，复位画面打开后，再按一次复位，即可完成
复位，如不想复位，可按下撤消按钮；
2）.低压风机已启动,加压仓下仓有压，这时要进行如下
操作：
联络停低压风机─→选择手动─→开下仓充气
阀─→开下仓放气阀─→加压仓下仓无压后─→进行复
位（操作同上）
9.等待：
是指加压过滤机系统在运行过程中，当上下级设备、加压、
排料、入料等出现问题时，使加压过滤机系统处于等待状态
的操作，故障处理好后，按下继续按钮可恢复运转。
1）.上下级设备出现问题时，只按下等待按钮使系统进入
等待状态即可，故障由相应设备司机处理；
2）.加压出现问题时，主要表现为不升压。
原因有四个：
c）低压风机问题
d）加压仓气动调节阀故障，阀未打开
e）系统中有漏气的地方
f）不上饼或饼太薄
3）.入料出现问题，主要表现为不上料。
原因有四个：
a）进料阀未打开
b）放矿阀未关严
c）管路堵塞
d）精矿池料不足
4）.排料出现问题，有下面几种情况：
a）闸板关不到位（液压站压力不足、闸板头部粘有料等原因造成）
b）密封圈不泄压（管路堵塞、阀未动作、下仓有压、上下仓不均压等原因造成）
c）密封圈充压不足（密封圈或管路漏气、减压阀出压低等原因造成）
d）料位长时不上涨或上涨太慢，排料周期太长料位计坏、主轴、刮板未转、滤饼太薄等原因造成）
注意：
等待操作只能在运行指示灯闪亮后，即主机运行后
进行。
10.消声：
如果在报警时不想听到警笛声，按下消声按钮可实现
消声；按下继续按钮即可恢复声音报警。
11.低压风机联络：
“操作方式”和“控制系统”画面中皆有低压风机联
络按钮，操作者根据自动过程中的低压风机启停提示来
联络。
操作时，只要按下启或停按钮不松开即可。
12.手动入料：
此功能只在自动中起作用，当加压过滤机系统入料经常
出现问题时，把入料方式由自动转换到手动，这样，可对
入料进行多次启停操作。
程序过程：
启：
启入料泵──→开入料阀
停：
关入料阀──→停入料泵
13.程控关机：
停车后─→退出监控画面─→关闭MPI画面─→关闭
FIX画面─→打开开始程序菜单─→选择关闭系统工程
─→选择关闭计算机─→屏幕出现“现在可以安全关闭计
算机了”提示后─→关闭主机─→断开监视器电源─→
断开UPS电源─→断开控制电源钥匙开关─→关机结束
14.清洗：
指对滤盘的冲洗，清洗时有下面几个条件：
a）停车后
b）高压风机有压力
c）转换开关打到调试侧
d）只能在加压仓人孔控制箱操作
操作过程如下：
按下清洗启动按钮─→主轴运行、清洗阀打开─→
清洗干净─→关闭清洗阀─→停主轴─→清洗结束
15.缓泵：
当入料出现问题时，即不上料时，可进行缓泵操作，
有下面两种方式：
1）.手动方式
选择等待─→等待状态具备后（上滤液阀关限位指
示灯亮）─→选择手动─→手动关入料阀─→手动停入
料泵─→……─→手动启入料泵─→手动开入料阀
─→选择自动─→入料正常后─→按下继续按钮，解
除等待
2）.自动
选择等待─→等待条件具备后─→入料方式选择
手动─→停入料─→……─→启入料─→按下继续按
钮解除等待
16.润滑（干油泵）：
正常为自动进行，程序设定为启车时润滑2分钟，运
行过程中，每运行1小时润滑一次，每次1.5分钟。
手动操作主要用来调试和作为自动润滑量不足时的补
充。
17.放料：
当加压过滤机需要长时间停车时，要
升级会员 