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秸稈粉碎機新聞動態(tài)

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大型液壓圓錐破碎機稀油站測控系統(tǒng)的設(shè)計
發(fā)布時間:2013-09-06 08:34 來源:未知
大型液壓圓錐破碎機安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),必須保證油箱稀油潤滑、冷卻系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。如果圓錐破碎機的潤滑不良,各潤滑部位摩擦發(fā)熱嚴重,將導(dǎo)致軸襯及軸瓦表面燒傷、膠合、開裂、松動,并使油質(zhì)很快劣化。這類故障集中反映在內(nèi)部的重要潤滑部位上,如直軸襯與偏心軸套之間、斜軸襯與主軸之間、軀體球面與碗形軸瓦之間。為保障破碎機稀油站系統(tǒng)的可靠工作,需要匹配先進、穩(wěn)定的自動化監(jiān)控設(shè)備。為了改進原有系統(tǒng)的不足之處,增強自主技術(shù)水平,提高檢修能力,強化備品備件通用性問題,開發(fā)設(shè)計了一套全新的大型液壓圓錐破碎機稀油站測控系統(tǒng)。
1、系統(tǒng)設(shè)計目標
破碎機稀油站測控系統(tǒng)必須提供正確操作破碎機輔助系統(tǒng)(潤滑和正壓防塵系統(tǒng))所必需的控制邏輯。系統(tǒng)可以和破碎機控制系統(tǒng)通過信號線直聯(lián)實現(xiàn)數(shù)字量數(shù)據(jù)的輸入輸出,也可以通過各種工業(yè)總線進行通訊聯(lián)接,接受來自液壓潤滑油箱及其系統(tǒng)附屬的多個傳感器開關(guān)量、模擬量信號,同時監(jiān)測所接受信號數(shù)值的變化,并且與內(nèi)部程序中這些信號的設(shè)定值相比較,然后向破碎機控制系統(tǒng)輸出相應(yīng)的信號。破碎機控制系統(tǒng)利用這些控制信號來啟動或停止各個電機、激活報警信號以及在緊急狀下關(guān)閉破碎機主電機。此外,系統(tǒng)要選用適當?shù)臄U展通訊模塊,將現(xiàn)場各個潤滑監(jiān)測控制子站通過工業(yè)以太網(wǎng)或者現(xiàn)場總線聯(lián)系起來,并選用相應(yīng)網(wǎng)關(guān),將各個子站數(shù)據(jù)上傳到車間或者廠級DCS系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,為生產(chǎn)調(diào)度提供判斷依據(jù)。根據(jù)破碎機稀油站自動控制的要求,采用了分散控制與集中管理的方式。系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)分為兩級:即由可編程控制器控制設(shè)備運行的下位機結(jié)構(gòu)和監(jiān)控站(工控一體機)實現(xiàn)編程、組態(tài)、監(jiān)控及操作的上位機結(jié)構(gòu)組成。見圖l。系統(tǒng)要求實現(xiàn)的主要功能包括:
(1)破碎機啟動前,首先啟動潤滑系統(tǒng),檢測回油溫度,如溫度低于設(shè)定,應(yīng)啟動浸沒式加熱器加熱潤滑油。油溫低于設(shè)定值時,不得啟動破碎機。
(2)比較給油和回油溫度,回油溫度比給油溫度高50℃左右屬正常,溫差過大時出現(xiàn)報警,必要時關(guān)閉破碎機主電機。
(3)檢測潤滑油箱,液壓油箱油位和傳動軸箱油壓。
(4)檢查油過濾器濾芯狀況,若過濾器壓差過大時,過濾器堵塞報警出現(xiàn),破碎機都將自動停給料,空轉(zhuǎn)30 s后,主機自動停止。
(5)破碎機啟動前潤滑油必須最少循環(huán)2 min,確信油箱內(nèi)的回油管排出的油流足以充滿半管。啟動破碎機前必須先檢查回油管的回油量,若回油管無油排出,破碎機運轉(zhuǎn)不允許超過15 s。
(6)液壓站必須在破碎機運轉(zhuǎn)前啟動,并且回路壓力正常。
2、測控系統(tǒng)設(shè)計
2.1測控系統(tǒng)硬件設(shè)計
項目選用SIMATIC S7-300可編程控制器,它是一種通用型的可編程控制器,在礦山自動化控制系統(tǒng)中普遍應(yīng)用。SIMATIC S7-300可編程控制器具有模塊化、無風扇結(jié)構(gòu),性能穩(wěn)定可靠,能滿足破碎機稀油站現(xiàn)場的惡劣環(huán)境;計算性能較強,以及易于實現(xiàn)分布式的配置,具有PROFIBUS DP通訊總線接口,可以擴展工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口,將數(shù)據(jù)上傳至管理網(wǎng)等特點。選用該型可編程控制器可以滿足破碎機油箱測控系統(tǒng)的控制要求,是一種既經(jīng)濟又切合實際的硬件解決方案。
根據(jù)現(xiàn)場實際需要,S7 -300可編程控制器系統(tǒng)模塊組成:1塊中央處理單元CPU3152DP;l塊數(shù)字量輸入模塊SM321,32×DC 24 V;l塊數(shù)字量輸出模塊SM322, 32×24 VDC;1塊模擬量輸入模塊SM331,8×12位;l塊熱電阻模擬量輸入模塊SM332,8 x12位。
2.2測控系統(tǒng)軟件設(shè)計
測控系統(tǒng)軟件要求實現(xiàn)的功能:
(1)主潤滑系統(tǒng)回油溫度傳感器(PT100)。主要測量破碎機回油溫度,實現(xiàn)控制功能:恒溫保護,如果潤滑油溫度上升,達到控制器中最大允許設(shè)定值,破碎機電機將停機;油冷卻控制恒溫,提供冷卻風機電機的啟停信號。
(2)主潤滑油箱油溫傳感器(PT100)。測量主潤滑油箱中油的溫度,控制油加熱器的接觸器。
(3)主潤滑系統(tǒng)入口油溫傳感器(PT100)。測量破碎機冷卻風機之后,流進破碎機潤滑油的溫度,檢測冷卻系統(tǒng)的功能。
(4)上臂架襯套溫度傳感器(PT100)。測量破碎機上臂架軸承的溫度。控制功能:恒溫保護,如果上臂架軸承溫度上升到極限值1(75℃),控制器發(fā)出一個輕報警,如果溫度上升到極限值2(95℃),控制器發(fā)出一個重報警,破碎機主電機停機。
(5)主潤滑系統(tǒng)進油流量傳感器。測量破碎機進油流量:油流量在150 Unun之前,一直輸出電流4 mA,當油流量達到150時,輸出電流跳到12 mA,當油流量從150 L/nun上升到270 Umin時,電流從12 mA到20 mA成比例增加。控制功能:如果油流量降低到最小設(shè)定值170 Unun時,控制器發(fā)出重報警,破碎機主電機停機。
(6)主潤滑油泵出口壓力傳感器。安裝在主潤滑油泵與過濾器之間,輸出電流4—20 mA,測量主潤滑系統(tǒng)中過濾器之前的壓力。控制功能:如果油壓力上升,超過1.5 MPa,控制器發(fā)出停止主潤滑油泵電機的信號;如果壓力差超過0.22 MPa,控制器發(fā)出一個輕報警。
(7)水平軸潤滑油泵出口壓力傳感器。安裝在水平軸潤滑油泵與過濾器之間,輸出電流4~20mA,測量水平軸潤滑系統(tǒng)中過濾器之前的壓力。控制功能:如果水平軸潤滑油泵在運轉(zhuǎn),油壓力下降,低于0.2 MPa,3 min后控制器發(fā)出一個重報警,破碎機主電機停機;如果油壓力上升,超過0.45 MPa,控制器發(fā)出一個輕報警。
(8)過濾器堵塞壓力傳感器。安裝在主潤滑系統(tǒng)中過濾器之后,冷卻風機之前,測量過濾器與冷卻風機之間的壓力,輸出電流4~ 20 mA。控制功能:如果過濾器堵塞,系統(tǒng)發(fā)出一個輕報警。
(9)油箱油位傳感器。安裝在主潤滑系統(tǒng)油箱中,測量主潤滑油箱中的油位,輸出電流4~ 20 mA。控制功能:如果油位下降,低于最小極限值400 mm,發(fā)出一個輕報警。
(10)正壓傳感器。安裝在控制箱中,測量增壓風機靠近破碎機風管中的壓力,輸出電流4~20mA。控制功能:如果風壓下降,低于最小極限值300 Pa,發(fā)出一個輕報警。
(11)主潤滑系統(tǒng)回油油量開關(guān)。當回油流量高于最小極限值時,開關(guān)動作。控制功能:如果回油流量低于最小極限值,發(fā)出一個重報警,破碎機主電機停機。
(12)過濾器壓差傳感器。安裝在水平軸潤滑系統(tǒng)過濾器總成中,測量過濾器中的壓力差。控制功能:如果壓力差超過預(yù)先設(shè)定值,發(fā)出一個輕報警。
(13)復(fù)位按鈕。作來復(fù)位控制器激發(fā)的報警。
(14)程序選擇器。用來選擇相應(yīng)的運轉(zhuǎn)條件和油粘度條件下的溫度設(shè)定值。
(15)其他。破碎機主電機在運轉(zhuǎn)的信號,主潤滑油泵電機在運轉(zhuǎn)的信號,冷卻風機電機在運轉(zhuǎn)的信號,水平軸潤滑油泵電機在運轉(zhuǎn)的信號。
2.3 PLC控制器輸出量設(shè)計
PLC控制器輸出量設(shè)計主要包括:破碎機允許啟動信號,主潤滑油泵允許啟動,水平軸潤滑油泵啟動隨著破碎機主電機的啟停而啟停,1#冷卻風機允許啟動,2#冷卻風機允許啟動,油加熱器啟動,正壓防塵風機啟動,隨著“破碎機允許啟動”的信號出現(xiàn)同時啟動,潤滑油泵停止3 min后停機,重報警指示信號,輕報警指示信號。程序設(shè)計聯(lián)鎖見圖2。
2.4監(jiān)控軟件設(shè)計
為了方便操作人員,方便監(jiān)控破碎機稀油站測控系統(tǒng)整體運行情況,主要監(jiān)控數(shù)據(jù)運行在西門子工控一體機PC-677B中,在該硬件平臺上運行西門子WinCC組態(tài)監(jiān)控軟件。主要實現(xiàn)破碎機稀油站運行信號、報警信息以及主要運行信號的歷史趨勢記錄等工作。
SIMATIC WinCC是西門子公司開發(fā)的SIMATICPCS-7過程控制系統(tǒng)及其他西門子控制系統(tǒng)中的人機界面組件,它是第一個使用最新的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng),具有良好的開放性和靈活性,可以滿足項目技術(shù)要求。
(1)破碎機稀油站主要檢測信號監(jiān)控。系統(tǒng)通過PROFIBUS DP現(xiàn)場通訊總線,將以上液壓系統(tǒng)運行狀態(tài),上傳到上位觸摸屏進行顯示、報警,并對運行信號,和報警信號進行相應(yīng)的顏色顯示,便于操作人員監(jiān)視控制。
(2)破碎機稀油站測控系統(tǒng)歷史趨勢設(shè)計。為了對該系統(tǒng)工作情況進行更好的監(jiān)控,針對重要的進油流量、正壓壓力、主密封前壓力、主密封后壓力、進油溫度、回油溫度、油箱溫度、水平軸壓力、油箱液位、上臂架軸承溫度等參數(shù)進行了變量歸檔、歷史趨勢設(shè)計等工作。
3、結(jié)語
大型液壓圓錐破碎機稀油站測控系統(tǒng)是將PLC、工控觸摸一體機及最新的控制技術(shù)應(yīng)用到破碎機稀油站測控中,實現(xiàn)破碎機稀油潤滑系統(tǒng)的智能監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。由于采用了先進的設(shè)計理念,各種功能均按模塊化設(shè)計,具有較強的通用性、可維護性以及對不同現(xiàn)場的適應(yīng)性。經(jīng)過半年多現(xiàn)場的試運行及不斷完善和提高,各項性能指標都達到了設(shè)計標準,系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、功能強,既能替代國外同類產(chǎn)品,又增加了工藝過程所需的多項功能,實用、可靠、穩(wěn)定,性價比高,具有廣泛的推廣價值。
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