1 引言 制藥廠車間對除塵有非常嚴格的要求。人流物流進入這些場合前首先需要接受除塵機械設(shè)備進行除塵處理。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,但繼電器在動作時帶有沖擊，使得這種控制系統(tǒng)壽命一般較短，維護投入大。為了保證除塵操作的嚴格進行，避免人為因素對除塵要求的影響，要求電氣控制系統(tǒng)具有更高的可靠性以及行時的平穩(wěn)性，一般繼電器硬接線控制系統(tǒng)難以達到這樣的要求。為此，我們設(shè)計了一套以PLC為控制器的除塵自動控制系統(tǒng)，對原電路進行改進。 2 無塵車間控制系統(tǒng) 2.1 控制系統(tǒng)的原理 無污染、無塵車間進門時要求對人或物進行徹底除塵，在該過程中，人或物進入無污染、無塵車間前，首先需在無塵車間嚴格進行指定時間的除塵才能進入車間，否則門打不開，進入不了車間。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)有兩個傳感器，開門傳感器和關(guān)門傳感器;無塵車間內(nèi)有兩臺風(fēng)機，用來對人或物除塵;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鎖上或打開。另外，進入室內(nèi)時需要除塵，出來時不需除塵。

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，兩道門之間有兩臺風(fēng)機，用來對人或物除塵。第二道門上有電磁鎖，該鎖在系統(tǒng)控制下自動鎖上或打開。 (2) 當人進入車間時必須先打開第一道門進入無塵車間，除塵后方可進入室內(nèi)。當?shù)谝坏篱T打開時，開門傳感器動作，第一道門關(guān)上時關(guān)門傳感器動作，第二道門打開時相應(yīng)的開門傳感器動作。 (3) 第一道門關(guān)上后，風(fēng)機開始吹風(fēng)，電磁鎖把第二道門鎖上并延時20s后風(fēng)機自動停止，電磁鎖自動打開，這時方可打開第二道門進入室內(nèi)。 (4) 若人從室內(nèi)出來時，第二道門的開門傳感器先動作，第一道門的開門傳感器才動作。關(guān)門傳感器與進入的動作相同，但由于此時不需除塵，所以風(fēng)機、電磁鐵均不動作。3 PLC控制程序設(shè)計 3.1 PLC的選型及I/O分配 根據(jù)可編程序控制器實際連接的元器件，三個傳感器作為輸入，3個執(zhí)行元件(2臺風(fēng)機和1個電磁鎖)作為輸出，由此選擇經(jīng)濟實用的喬伊絲自動化W200系列CPU222型號PLC，其傳感器電源DC24V可輸出600mA電流;輸出繼電器觸點容量為2A，電壓為AC85-265V。CPU222有8路輸入和6路輸出，共計14路，完全能夠滿足該控制系統(tǒng)對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I0.2，兩臺風(fēng)機分別設(shè)為Q0.0對和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)計一個時間繼電器T37，以保證20s的延時進行徹底除塵,

在上述程序設(shè)計過程中，設(shè)計時選用了喬伊絲W200主機具有很高性能價格比的CPU222型號PLC，該主機單元可進行系統(tǒng)擴展。擴展時系統(tǒng)中可加裝數(shù)字和模擬量擴展單元、通訊單元、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及人機界面等模板，充分利用PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，使所設(shè)計控制系統(tǒng)的功能更加強大，而系統(tǒng)的設(shè)計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，可在個人計算機上進行可視化編程及程序調(diào)試。

3.3 調(diào)試及運行效果 首先對單臺設(shè)備通電和調(diào)節(jié)，進行模擬試驗。觀察每臺設(shè)備的工作狀態(tài)，動作符合要求、運轉(zhuǎn)正常后，按起動按鈕，整個除塵控制系統(tǒng)按設(shè)計好的程序進行工作，調(diào)試順利、完成了預(yù)定要求。

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