立磨機控制系統(tǒng)研究范文

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摘要：

介紹立磨機的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)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(tǒng)的設計內(nèi)容。

關鍵詞：

立磨機；控制系統(tǒng)；設計

引言

在我國的能源結(jié)構中，有色金屬行業(yè)消耗能源占很大比重，因此有必要針對當前有色金屬行業(yè)的現(xiàn)狀研究如何實現(xiàn)節(jié)能降耗問題。在礦產(chǎn)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(yè)的能源消耗，而且能夠提高能源的利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展[1]。在我國的礦山工業(yè)中，很多企業(yè)采用磨礦效率比較低而且產(chǎn)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(zhì)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(tǒng)起著非常重要的作用，操作人員要充分了解自動控制系統(tǒng)，掌握整臺設備的運行狀態(tài)，保證設備的安全運行。另外，通過自動控制系統(tǒng)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(zhuǎn)并延長設備的使用壽命。

1立磨機的系統(tǒng)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(tǒng)的參數(shù)時，重點應當放在電機電壓、電耗和潤滑油壓等狀態(tài)參數(shù)。另一方面，還要重視系統(tǒng)中的自動運行部分，設備是否良好運轉(zhuǎn)主要是看實時參數(shù)的具體情況，如果運轉(zhuǎn)良好則繼續(xù)，一旦有問題就要及時作出調(diào)整，調(diào)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(tǒng)由主電機控制、減速機狀態(tài)監(jiān)測、主軸狀態(tài)監(jiān)測、滑動軸承狀態(tài)監(jiān)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(tǒng)功能

1）立磨機的主電機狀態(tài)監(jiān)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(tài)監(jiān)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(nèi)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(jiān)測主要能夠?qū)瑒虞S承的部分進行定時和定量加油。

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

6）數(shù)據(jù)管理的功能，能夠隨時保存和查詢從現(xiàn)場采集的各數(shù)據(jù)。

7）通過遠程通訊接口能夠?qū)h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(wěn)定，這樣才能保證整個生產(chǎn)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(jiān)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(jīng)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?qū)﹄妷汉碗娏鞯冗M行檢測，從而實現(xiàn)立磨機運轉(zhuǎn)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(fā)揮著重要的作用，它能夠保證立磨機的安全運轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)減速機的正常運轉(zhuǎn)，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(qū)，實現(xiàn)該步驟主要是靠電動機的作用，然后經(jīng)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(tǒng)，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(fā)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(tǒng)就會發(fā)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(fā)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(tǒng)會發(fā)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(xiàn)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(tǒng)，能夠通過modbus總線協(xié)議和電磁能夠給郵箱內(nèi)的信息識別器進行信息交互，也能夠?qū)櫥眠^程中的重力等多項參數(shù)進行全過程的監(jiān)測，這樣用戶就能夠隨時監(jiān)視設備的具體運行狀態(tài)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(fā)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(tǒng)的軟件和硬件設計

4.1立磨機控制系統(tǒng)的硬件設計

立磨機控制系統(tǒng)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(qū)動電機的相關參數(shù)。另外，立磨機控制系統(tǒng)的人機交互界面是觸摸屏，將現(xiàn)場總線技術和上位機之間進行連接，這樣能夠?qū)α⒛C的工作狀況進行遠程監(jiān)控，從而更好地實現(xiàn)對立磨機的控制[5]。

4.2立磨機控制系統(tǒng)的軟件設計

為了更好地實現(xiàn)立磨機的安全可靠運行，在進行軟件設計時實現(xiàn)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(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

5結(jié)語

立磨機控制系統(tǒng)的研究與設計對于立磨機的正常運轉(zhuǎn)和產(chǎn)出量影響巨大，因此應當加大對立磨機控制系統(tǒng)的投入，力爭不斷實現(xiàn)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，從而實現(xiàn)立磨機產(chǎn)量和工作效率的不斷提高，這是建設資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求，更是社會發(fā)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(tǒng)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(jié)構設計與液壓系統(tǒng)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(tǒng)的研究與設計[J].礦產(chǎn)保護與利用，2014（1）：41-45.

[4]蔡學云.水泥生產(chǎn)生料立磨智能控制系統(tǒng)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(tǒng)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