立磨機控制系統研究范文

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摘要：

介紹立磨機的系統組成、系統功能，分析立磨機的關鍵技術，包括主電機控制技術、稀油站控制技術和滑動軸承潤滑控制技術，并從硬件和軟件兩方面探討立磨機控制系統的設計內容。

關鍵詞：

立磨機；控制系統；設計

引言

在我國的能源結構中，有色金屬行業消耗能源占很大比重，因此有必要針對當前有色金屬行業的現狀研究如何實現節能降耗問題。在礦產資源開采過程中，通過使用先進的機械設備和技術，不僅能夠降低有色金屬行業的能源消耗，而且能夠提高能源的利用率，實現經濟的健康持續發展[1]。在我國的礦山工業中，很多企業采用磨礦效率比較低而且產品粒度不達標的普通臥式球磨機磨礦，而立式磨機能夠克服普通臥式球磨機的缺陷，不僅具有較高的介質填充高度，而且能夠細磨，使磨粒達標，因此得到廣泛應用。作為立磨機裝備的重要組成部分，其自動控制系統起著非常重要的作用，操作人員要充分了解自動控制系統，掌握整臺設備的運行狀態，保證設備的安全運行。另外，通過自動控制系統進行智能操作，能夠減輕工作人員的工作量，有利于提高設備的運行效率，保證設備安全運轉并延長設備的使用壽命。

1立磨機的系統組成

立磨機主要由兩大部分組成，包括自動檢測和自動運行，這兩部分缺一不可。一方面，對于自動檢測部分，在檢測立磨機系統的參數時，重點應當放在電機電壓、電耗和潤滑油壓等狀態參數。另一方面，還要重視系統中的自動運行部分，設備是否良好運轉主要是看實時參數的具體情況，如果運轉良好則繼續，一旦有問題就要及時作出調整，調整時主要從電機控制、滑動軸承自動潤滑控制和減速機稀油站控制這三個方面入手[2]。具體來說，立磨機的控制系統由主電機控制、減速機狀態監測、主軸狀態監測、滑動軸承狀態監測、潤滑站自動控制和自動潤滑裝置這幾部分組成。

2立磨機的系統功能

1）立磨機的主電機狀態監測和控制功能。具體來說主要是實時顯示電流、電壓和功率和電機的加熱器控制。

2）減速機軸承狀態監測。它主要是檢測軸溫。

3）稀油站自動潤滑控制主要是控制出口油壓和油溫，如果油箱內的液壓過高或者過低或者油濾器壓差過大，那么該部位就會有提示，類似報警。

4）對于滑動軸承智能潤滑和軸溫監測主要能夠對滑動軸承的部分進行定時和定量加油。

5）立磨機主軸狀態監測主要是檢測軸溫和振動，當出現問題或者油位比較低的時候就會報警。

6）數據管理的功能，能夠隨時保存和查詢從現場采集的各數據。

7）通過遠程通訊接口能夠對遠程進行集中控制[3]。

3立磨機的關鍵技術

3.1主電機控制

作為立磨機的動力中樞，大型立磨機主電機應當保持運行安全穩定，這樣才能保證整個生產的正常進行，使整個工藝流程能夠更加通暢。主電機配置的監控參量主要有檢測參量和控制參量兩部分構成，其中檢測參量包括三相電流、三相電壓、電機軸溫、繞組溫度和累計功率；控制參量包括昵稱切換、主電機啟動或者停止、加熱器啟動或者停止以及經濟停車等。就地或者在電機主控回路中應當配置一臺啟動柜，其功能不僅是對電機的啟動和停止運行進行控制，同時還能夠對電壓和電流等進行檢測，從而實現立磨機運轉的實時和在線檢測。

3.2稀油站控制

作為立磨機的重要傳動裝置，減速機發揮著重要的作用，它能夠保證立磨機的安全運轉。為了實現減速機的正常運轉，需要對相關的稀油站進行控制，其中稀油站主要是由油箱、電機、管路、油濾器、安全閥、油泵和冷凝裝置等構成，在工作的過程中，首先要將油箱中的油液從送油管路輸送到潤滑降溫的目標區，實現該步驟主要是靠電動機的作用，然后經過回油管路，通過使用油濾器進行過濾，再將油送回到油箱。為了更好控制稀油站潤滑系統，最主要的是控制供油溫度和供油壓力。對于油溫的控制，如果油箱的出口溫度比設定的溫度高，那么就會自動開啟水閥，冷卻器也會發揮作用，直到油溫恢復正常[4]。如果溫度一直不降，反而升高，在達到設定的最高溫度時，立磨機系統就會發出報警信號，此時就暫停主電機的工作，相關人員就應當進行檢查。對于油壓的控制，如果出口油壓比設定的值低時，那么備用泵就會自動開啟，和工作泵一起發揮作用，從而保證壓力恢復到正常值，一旦恢復則自動停止備用泵。反之，如果降到過低值，那么立磨機系統會發出報警信號，停掉主電機以后再進行檢查。

3.3滑動軸承潤滑控制

對于軸承潤滑控制技術，主要目的是為了更好實現定量和定時潤滑。具體來說，第一，主控制器。主控控制器集成于立磨機PLC控制系統，能夠通過modbus總線協議和電磁能夠給郵箱內的信息識別器進行信息交互，也能夠對潤滑泵過程中的重力等多項參數進行全過程的監測，這樣用戶就能夠隨時監視設備的具體運行狀態等。第二，電動潤滑泵。其容積為6L，潤量為19mL/d，出口油壓超過5bar。第三，電磁給油箱。它是由信息識別器、電磁給油器、過濾器和油流感器這四部分組成，這四部分在運行過程中互不干擾，無論哪組電磁給油器發生堵塞或無法正常工作，都不會影響其他油路的正常工作。

4立磨機控制系統的軟件和硬件設計

4.1立磨機控制系統的硬件設計

立磨機控制系統硬件中的核心控制器是S7-300型PLC控制器，通過溫度變送器來檢測潤滑油溫度；通過振動加速度變送器來檢測主軸的震動；通過電壓、電流和功率變送器來檢測驅動電機的相關參數。另外，立磨機控制系統的人機交互界面是觸摸屏，將現場總線技術和上位機之間進行連接，這樣能夠對立磨機的工作狀況進行遠程監控，從而更好地實現對立磨機的控制[5]。

4.2立磨機控制系統的軟件設計

為了更好地實現立磨機的安全可靠運行，在進行軟件設計時實現了多個回路的連鎖控制，其中連鎖控制主要包括主軸故障信號和油位開關進行連鎖，主電機備妥信號和減速機軸承故障、稀油站重度故障進行連鎖。電機備妥信號只有在主軸和減速機等設備正常工作時才會亮起，然后再啟動主電機，從而保證立磨機控制系統的安全穩定運行。

5結語

立磨機控制系統的研究與設計對于立磨機的正常運轉和產出量影響巨大，因此應當加大對立磨機控制系統的投入，力爭不斷實現控制系統的創新，從而實現立磨機產量和工作效率的不斷提高，這是建設資源節約型社會的發展要求，更是社會發展的必然趨勢。

參考文獻：

[1]武濤，楊文旺，盧世杰.大型立磨機控制系統的設計與研究[J].有色設備，2014（2）：1-5.

[2]陳正在.立磨機總體結構設計與液壓系統研究[J].江西建材，2014（8）：6.

[3]楊文旺，武濤，盧世杰，等.立磨機控制系統的研究與設計[J].礦產保護與利用，2014（1）：41-45.

[4]蔡學云.水泥生產生料立磨智能控制系統研究[D].濟南：濟南大學，2014.

[5]王孝紅，劉釗，王卓，等.礦渣粉磨智能控制系統的研究及應用[J].控制工程，2012（2）:240-244.

作者:孫重鋒 單位:中材淄博重型機械有限公司