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破碎机给料速度自动控制系统的研究与应用(上)

日期:2016-11-10  编辑:admin  点击:次
导读:破碎机,给料速度,自动控制系统 通过破碎机实际电流值与PLC程序中设定的数值进行比较,然后把比较后的偏差信号作为PI调节器的输入信号,经过PI调节器的调节后自动控制破碎机给料皮带变频器的频率,改变破碎机给矿皮带的速度,从而改变破碎机的给矿量,实现破碎机的自动充满给矿。

1问题的提出 原有破碎机给料皮带的控制方式是变频器频率开环控制,这种控制方式具体操作是:中控室操作人员,在计算机操作画面中“破碎机给矿皮带频率给定栏”中手动输入给料皮带变频器的频率,频率给定值完全凭操作人员实际经验来给定,然后中控室通知岗位人员观察现场给料皮带上矿石粒度大小变化的情况以及矿石的潮湿度情况,通知中控室的操作人员来调整给料机的速度。这种操作方式不仅给岗位工人增加了大量的劳动量,而且由于岗位工人与中控室联系需要一定的时间,会造成中控室的操作人员不能及时调整破碎机给料皮带的速度,从而使给矿皮带速度低时破碎机不能充满给矿,或给矿皮带速度高时破碎机往外溢矿的现象,致使破碎机台时效率低,不能发挥破碎机的最大效率。不仅浪费电能、增加成本,而且由于破碎机不能充满给矿,造成破碎机上下颠簸震动,液压缸和锁紧缸损坏漏油、破碎机地脚螺栓松动、破碎机铜质瓦套受损等设备故障的发生,降低了破碎机的使用寿命。

2 解决的方案为了消除破碎机正常运行时出现的这些缺陷,提高破碎机的台时,降低成本,保障破碎机充满给矿,尽量不使破碎机振动导致破碎机的各部件损坏,采用破碎机的电流参与到PLC的控制中,通过PI调节器调节变频器频率形成闭环控制系统来自动控制破碎机给矿量的方法来解决。首先设定破碎机的电流值,然后根据破碎机的电流变化信号,得到破碎机的电流变化率即电流的偏差信号,去控制破碎机给矿皮带变频器的频率,从而改变破碎机的给矿量。当破碎机实际电流数值与设定值比较变大时,PI调节器就会自动将给矿速度下调,直到与设定值相等。当破碎机实际电流数值与设定值比较变小时,PI 调节器就会自动将给矿速度上调,直到与设定值相等,使破碎机一直处于充满给矿状态,保持破碎机稳定运行发挥最大效率。与此同时,用温度传感器和压力传感器替代以前的机械式温度、压力等数字量开关,用模拟信号取代原有不准确的信号,不仅提高了温度、压力的保护精度,而且还自动存储各种温度、压力数据,利用计算机操作App自动绘制各种参数趋势图。通过查看趋势图,能够了解破碎机的运行状况,对于破碎机的隐性故障能够提前预知,为分析设备的运行状态提供了有利的资料。

为了提高通讯的抗干扰能力,计算机和PLC之间采用光纤通讯,不仅提高了通讯速率,而且使中控室操作人员能够及时准确地看到破碎机运行数据和运行状况。

3 控制系统方案的说明

3.1 硬件部分

3.1.1 破碎机的给矿部分 首先把中控室给出的变频器频率给定信号经PL模块送到变频器的I/O板信号输入端,使变频器能接收到中控室送过来的4~20mA模拟信号,用来改变给矿皮带的频率。然后把变频器输出的反馈信号再送回PLC,与给定信号进行比较。最后把给矿皮带的启动停止信号送入PLC的模块。

3.1.2 破碎机的启停及控制部分 将破碎机主电机的启动、停止、运行状态等数字量信号送入PLC、通过编程控制破碎机的启动和停止。然后从破碎机动力柜电流表上取出0~5A信号,经过转换器变成4~20mA信号送入PLC,作为破碎机实际电流的参数值,与破碎机设定电流进行比较,形成闭环控制(见图)。

 

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