压滤机自动控制系统的设计实现

马俪祯

（晋能控股煤业集团洗选分公司， 山西 大同 037001）

1 压滤机概述

压滤机作为一种固液分离设备，是利用在过滤介质的一侧施加机械力作用，形成的机械力作用引导滤板压紧物料来进行物料的固液分离，同时，借助过滤装置完成过滤工作的机械设备。压滤机具有分离效果好、适用范围广、结构简单、过滤操作效果好等优点，已经成为选煤厂的必备使用设备。压滤机的整体结构有液压装置、机架部分、拉板装置、电气控制装置、过滤装置等，其中机架部分属于压滤机的基本部件，主要是用来支持滤板和拉板构件，由压紧板、止推板、油缸系统等部分组成；拉板装置有减速机、拉板小车、电机、链轮链条等，在PLC 控制下电机进行运转，同时，拉板小车在链条作用下完成自动拉板动作；电气控制是压滤机整个控制系统的中心，由变频器、PLC 程序控制器、开关、继电器和电源指示灯组成，有手动控制和自动控制两种模式；过滤装置由滤布、滤框、滤板、压榨隔膜等部分组成；液压装置属于压滤机的主要动力来源，针对电控系统进行编程，并将其与油泵、油缸、液压部件连接一起，共同来完成自动压紧和自动松开等工作。针对压滤机需借助人工作业来完成打开和关闭动作，且还会发生滤室被打开的现象，自动化程度较低，本文对压滤机进行自动控制系统设计，并在原有性能上进行优化，不仅提高了煤泥选煤工作效率，且降低了劳动强度。

2 压滤机自动控制系统的设计实现

对于压滤机的自动控制系统，要求在保证运行平稳的先决条件下，能准确地将设备的运行状况、故障状态、安全控制等反映出来，如急停控制、逻辑限制、故障控制等都属于安全控制方面，本文主要对压滤机整体工作过程中的三部分进行自动控制设计。其中，压滤机自动控制系统的流程图如图1 所示。

图1 压滤机自动控制系统的流程图

2.1 压滤机自动关闭过程的设计

对于压滤机控制箱上的5 个按钮，有电源开关1个、急停和保持性按钮各1 个、非保持型按钮2 个。对于原先采用的压滤机控制程序，需要借助保持性按钮来切换实现自动和手动操作，本文中压滤机自动控制系统依然可以借助保持型按钮来完成手自动控制切换动作。当油箱油位位于正常位置时，压滤机准备好后才能进行关闭动作，在关闭进程中，主、辅液压缸和电动阀协同相互动作，在达到一定位置后触动关闭限位开关，压滤机停止关闭。压滤机自动关闭控制流程图如图2 所示。

图2 压滤机自动关闭过程的控制流程图

2.2 压滤机自动上料过滤过程的设计

压滤机关闭完成后，紧接着入料泵开始进料，上料动作的完成情况可依据集液箱内液位传感器的动作形式判定。在进料泵给各个滤室上料的过程中，液压泵应停止动作。现实工况是在进行二次填充加压过滤中，滤室有时会出现被顶开的现象。本文设计的自动控制系统是：当出现滤室被顶开的现象时，压滤机应能自动停止上料，并关闭滤室，关闭结束后紧接着又可以进行填充上料动作，并继续执行加压过滤动作。当连续出现两次以上的上述情形时，控制系统应停止任何动作并报警。其中，在加压过滤动作结束后，控制器控制进/排气阀门打开、关闭动作自动进行吹气置换动作；同时，在上料填充进程中，压滤机的顶吹阀根据指示的动作自行打开和关闭，从而使滤室中的水分降低。压滤机自动上料控制的流程图如图3 所示。

图3 压滤机自动上料过程的控制流程图

2.3 压滤机自动卸饼过程的设计

压滤机自动卸饼动作是在煤泥填充、加压过滤、吹气置换等动作结束后才执行。本文采用的是无强制卸饼装置的压滤机，在含高水分滤饼情形下，滤布和滤饼间形成的阻力会比较大，这时候仅凭借滤饼的自身重力无法完成卸饼动作，就需要依靠人工敲击卸下滤饼，无形之中就降低了生产效率，给生产带来不便。且据现场实际反馈，需要人工多次打开和关闭压滤机动作，才能全部卸下滤饼。此外，在打开、关闭压滤机的多次进程中，让滤板来回往复摇摆来卸下滤饼，防止出现人工敲击滤饼的现象。为改善手动操作卸饼动作，本文设计循环自动卸饼动作，通过触摸屏设定循环卸饼的次数，让压滤机多次进行卸饼动作，不仅可以快速将滤饼卸下完全，且避免出现手动敲击滤饼的现象。压滤机自动卸饼控制的流程图如图4 所示。

图4 压滤机自动卸饼的控制流程图

当压滤机开始执行打开和关闭动作时，设置计时控制装置，其控制系统会在打开、关闭时间超过设定值时报警；也会在PLC 对入料泵执行启动命令时信号不反馈时报警。同时，根据实际工况，人工可通过触摸屏设置加压过滤的时间，在其加压过滤动作进程中，当压力太大时出现滤室被顶开的现象，压滤机控制系统停止上料并重新开始关闭滤室动作，压滤机控制系统还可通过设置最大、最小关闭时间来保护其液压系统和确保滤室关闭完全，压滤机控制系统会在最大关闭时间超出时报警，且最小关闭时间必须要小于压滤机二次关闭的时间，压滤机控制系统也会在多次连续出现二次关闭动作时报警。当压滤机控制系统发出报警时，压滤机就会停止工作[1-4]。

3 结语

为提高煤泥选煤工作效率，降低工人劳动强度，本文对压滤机进行自动优化控制设计，根据实际工况对压滤机进行设计，实现了压滤机的自动上料、关闭、加压过滤等进程，降低了劳动强度；并对压滤机自动控制系统进行优化，一是执行多次卸饼动作，通过设置循环卸饼次数，使压滤机的滤饼能够卸下完全，防止人工干预卸饼动作；二是执行滤室二次关闭动作，在压滤机加压过滤过程中，若滤室出现被顶开现象时，控制系统停止执行上料动作并重新关闭，防止发生压滤机破坏以及煤泥泄露等现象。