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卧式螺旋卸料离心脱水机控制系统的设计与实现

摘要

卧式螺旋卸料离心脱水机（简称卧螺离心机）是实现固液分离的关键设备。卧

螺离心机工作时，转鼓转速及其与螺旋输送器之间的差速，决定着物料的分离

效果和分离效率等。是离心机的重要控制参数。离心机的高效分离性能必须通

过完善的自控系统才能得以实现。随着离心机设备的要求越来越高，设备不断

更新，可靠性、易操作性、可监视性和易维护性已是最基本的要求了。由继电

器组成的控制电路具有可靠性差、不易维护、不易监示等缺点，己不能适应当

前的要求。随着电子技术、软件技术和控制技术飞速发展，可编程控制器（ＰＬ

Ｃｌ控制已成为国内外的主流控制方式。本课题主要是根据卧式螺旋卸料离心

脱水机的特点，设计研制满足卧式螺旋卸料离心脱水机使用要求的、高性能的

控制系统。本课题深入分析了离心脱水机的工作原理及其关键技术，选用电磁

调速电机驱动污泥泵，选用变频器调速方式驱动卧式螺旋卸料离心脱水机的转

鼓和螺旋输送器，实现了对污泥泵、转鼓和螺旋输送器的无级调速。并对转鼓

支承轴承实行温度自动控制，保证了

设备的长期可靠运行。我们根据设备的特点与要求，完成了ＰＬＣ电控系统的

操作方便性设计和可

靠性设计，结合软件编程实现系统的功能。在制作控制箱及现场调试的过程中，

进行了抗干扰分析，并从硬件和软件等方面采取措施，提高了控制系统的抗干

扰能力。

在本课题的设计与研究中，以实用为原则，注意设计方案的可行性、可靠性及

稳定性等。本课题虽然是选择的某一特定型号的卧螺离心机，但其设计思路和

方法可为其他型号的卧螺离心机控制系统的设计提供参考。关键词：卧螺离心

机，控制系统，变频器，可编程控制器，抗干扰

插图清单

图２一ｌ图２－２图３—１

污水处理过程…………８

卧螺离心机结构图…………．．９

离心机系统总体结构……………．．１４

变频器结构图…………………．．１５

变频器的功用……………………．１６

电动势原理图…………………．１６

图３—２图３—３图３－４图３－５

图３－６图３—７

表３－Ｉ

变频器并联操作两个及两个以上电动机………一１９变频器顺次起动多台电动

机……．１９ＰＬＣ机硬件构

成…………………２０ＰＬＣ端子分配

表………２１ＰＬＣ外部硬件配置

图……………．２４

图３—８控制系统硬件配置图……………２３

图３－９

图３—１０污泥泵调速电机接线图…………２５图

３－１１共直流母线交流变频调速系统的结构…………～２６图

３－１２卧式螺旋卸料离心脱水机控制箱的面板………．．２７图

３—１３卧式螺旋卸料离心脱水机控制箱的外型………．．２８图

３—１４卧式螺旋卸料离心脱水机控制箱的内部结构…．．２９

图４—１图４—２图４—３图４－４图５—１图５—２图５—３图５－

４

卧式螺旋卸料离心脱水机的工作过程…………．３２转鼓和螺旋

输送器的升速流程图………………．３２离心机／污泥泵控制电

压的计算程序流程图……３５ＰＬＣ、变频器及若干外围设备的

综合接线图……．３６采用继电器进行隔

离……………４２ＤＩ输入模块光电隔

离……………４３ＤＯ输出模块光电隔

离………………４３变频器抗干扰外部接

线…………４７

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致谢

值此论文完成之际，谨向我的导师陈远龙表示最真诚的感谢和敬意！在研究生

阶段近三年的学习和生活期间，陈老师都给予了我无微不至的关怀和毫无保留

的教导。本论文的选题、资料收集到撰写、修改都凝聚着陈老师的心血．陈老

师渊博的学术知识、严谨的治学态度、诲人不倦的育人精神都使我受益终身，

并将指导我在以后的人生道路中不断进步。谨向导师陈远龙致以最诚挚的敬意

和衷心的感谢。感谢万胜美老师，丁苏赤老师，是他们的聪明智慧和辛勤劳动

才使课题得以顺利完成。十分感谢他们给予我的关心和帮助。感谢我所有的授

课老