用PH控制儀控制前處理水槽自來水閥

劉行全 謝利紅

1.概述

在各類對(duì)金屬工件表面處理的工藝中，均涉及到除脂（油）及磷化后水洗（水洗包含水浸洗或噴淋），雖然在生產(chǎn)控制上要求對(duì)水閥進(jìn)行管控，但因?yàn)闆]有具體的量化或數(shù)據(jù)管控，往往為保證把工件洗干凈，導(dǎo)致水閥常開，造成水浪費(fèi)嚴(yán)重。所以，對(duì)前處理水洗槽的水閥開關(guān)實(shí)施數(shù)控非常必要。

根據(jù)生產(chǎn)工藝，除脂（油）的藥液主要是堿性，而磷化藥液又顯酸性，為此，采用帶探頭的PH值控制儀，檢測除油后水洗槽的堿性值及磷化后的酸性值。根據(jù)酸堿度去自動(dòng)控制水閥的開與關(guān)，理論上是可行的?？紤]對(duì)PH儀器檢修或損壞時(shí)實(shí)施對(duì)水閥的自動(dòng)控制，在PH儀器控制水閥前加一個(gè)微電腦時(shí)間控制器（型號(hào)KG316T），當(dāng) PH控制儀器處于檢修停用狀態(tài)時(shí)，用微電腦時(shí)間控制器設(shè)定水閥的開關(guān)時(shí)間，也能比較準(zhǔn)確地自動(dòng)控制水閥開與關(guān)。

2.技術(shù)措施

（1）采用帶2個(gè)探頭、型號(hào)為OPM-223的PH控制儀（也可以選1個(gè)探頭的2個(gè)PH控制儀對(duì)除油水洗槽與磷化水洗槽分別控制，型號(hào)為ORP-2002），將探頭安裝在水槽適當(dāng)位置，檢測水的酸堿度來控制自來水水閥的關(guān)與開。

（2）為安全起見，水槽的水閥開關(guān)均選取線包為DC 24V電壓的水閥（外接AC 220V經(jīng)過整流達(dá)到DC 24V），確保從控制箱出來的線路均為安全電壓。

（3）利用PH控制儀的內(nèi)部觸點(diǎn)控制外接繼電器線包電源，水閥開關(guān)的電源由該繼電器的常開觸點(diǎn)控制。在PH值未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PH控制儀不給外部繼電器電源信號(hào)，水閥電源無電，水閥處于斷開狀態(tài)，水槽使用槽內(nèi)原有水；當(dāng)PH控制儀測得水槽的PH值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其內(nèi)部觸點(diǎn)就給外部繼電器電源信號(hào)，繼電器常開觸點(diǎn)閉合，水閥電源得電開啟，開始給水槽供水。

（4）具體參數(shù)根據(jù)實(shí)際水洗工件干凈為準(zhǔn)。

（5）考慮到PH控制儀故障時(shí)的檢修，在電路上增加了手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)QF，當(dāng)PH控制儀檢修或探頭保養(yǎng)時(shí)，將選擇開關(guān)QF轉(zhuǎn)至微電腦時(shí)間控制器，現(xiàn)場可根據(jù)需要設(shè)定水閥的開與關(guān)時(shí)間，利用微電腦時(shí)間控制器的2個(gè)常開觸點(diǎn)替代原中間繼電器的常開觸點(diǎn)。在設(shè)定水閥開啟時(shí)間內(nèi)，水閥得電，給水槽供水；在設(shè)定水閥關(guān)閉時(shí)間內(nèi)，水閥斷電，停止給水槽供水。

3.電氣原理（圖 1、2）

（1）原理圖說明。①圖中元器件為：1個(gè)24V直流電源；帶PH探頭的PH控制儀器（雙探頭1個(gè)或單探頭2個(gè)）；中間繼電器KA 1個(gè)或2個(gè)，按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)QF 1個(gè)；水閥開關(guān)2個(gè)；微電腦時(shí)間控制器1個(gè)，電源指示燈1個(gè)，5A保險(xiǎn)絲1個(gè)。②對(duì)于雙探頭PH控制儀，當(dāng)除油后水洗槽的pH值＞9.5時(shí)，PH控制儀給內(nèi)部觸點(diǎn)48、49電信號(hào)，中間繼電器KA1線包有電，KA1的2、3觸點(diǎn)閉合，除油后水洗槽供水的水閥YV1得電，處于開啟狀態(tài)，給水槽供水；當(dāng)除油后水洗槽的pH值＜8.8時(shí)，PH控制儀給內(nèi)部觸點(diǎn)48、49斷電信號(hào)，中間繼電器KA1線包斷電，KA1的2、3觸點(diǎn)斷開，水閥YV1斷電，停止給水槽供水。當(dāng)磷化后的水槽的pH值＜4.5時(shí)，pH控制儀給內(nèi)部觸點(diǎn)58、59通電信號(hào)，中間繼電器KA2線包得電，KA2的2、3觸點(diǎn)閉合，給磷化后水洗槽供水的水閥YV2有電處于開啟狀態(tài)，給水槽供水；當(dāng)磷化后水洗槽的pH值＞5.7時(shí)，PH控制儀給內(nèi)部觸點(diǎn)58、59斷電信號(hào)，中間繼電器KA2線包斷電，KA2的2、3觸點(diǎn)斷開，水閥YV2斷電，停止給水槽供水。③對(duì)于單探頭PH控制儀，需要對(duì)2個(gè)控制儀分別控制兩個(gè)水洗槽的水閥開關(guān)，原理與上述一樣。④當(dāng)探頭需要保養(yǎng)或控制儀需要檢修時(shí)，將按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)QF轉(zhuǎn)換到微電腦時(shí)間控制器位置，各水閥的開啟不再受PH控制儀的控制，而是由兩個(gè)常開觸點(diǎn)與中間繼電器2常開觸點(diǎn)并聯(lián)的微電腦時(shí)間控制器控制。在設(shè)定供水時(shí)間內(nèi)，微電腦時(shí)間控制器的觸點(diǎn)閉合，水閥得電開啟，給水槽供水；在設(shè)定停止供水時(shí)間內(nèi)，微電腦時(shí)間控制器的觸點(diǎn)斷開，水閥斷電，停止給水槽供水。

4.使用效果

采用PH控制儀控制前處理水槽自來水的開與關(guān)后，前處理自來水用量大幅下降，節(jié)約40%以上的自來水。以事業(yè)部2條自動(dòng)前處理為例，設(shè)計(jì)安裝PH控制儀所花費(fèi)用為5261×2=10522元；安裝PH控制儀前，2條前處理線每天用自來水量平均在275t，安裝PH控制儀后，2條前處理線每天用水量平均在150t，節(jié)約用水125t，按目前自來水公司價(jià)格3.53元/t，每天節(jié)約3.53×125=441.25元，年節(jié)約水費(fèi)126859元（每月按25天，年按11.5月計(jì)算）。年節(jié)約廢水處理費(fèi)用4.6元/t×125×25×11.5=165312.5元。自來水與處理廢水1年合計(jì)節(jié)約費(fèi)用為：126859+165312.5-10522=281649.5元。該方案簡單易行且節(jié)約用水的環(huán)保意義及社會(huì)效益更是不可低估。