論述選礦廠中破碎機(jī)電氣控制系統(tǒng)的改造
摘要：介紹了選礦廠中破碎機(jī)電氣控制系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀。由繼電器程序控制， 改造為可編程控制器和集散控制系統(tǒng)， 使控制系統(tǒng)的水平和性能有了很大提高。并對(duì)破碎機(jī)新老電控系統(tǒng)進(jìn)行了比較， 對(duì)系統(tǒng)中高壓分合閘的控制保護(hù)及在運(yùn)行中存在問(wèn)題也進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞：集散控制可編程控制器繼電器保護(hù)破碎機(jī)電氣控制
中破碎系統(tǒng)是造礦廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)之一，其主要設(shè)備是一圓錐破碎機(jī)， 其運(yùn)行是否正常， 將影響采礦場(chǎng)及選礦廠正常生產(chǎn)。
中破碎機(jī)是年投人生產(chǎn)的， 其電氣控制回路采用傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)。隨著使用時(shí)間的推移線路老化， 繼電器動(dòng)作可靠性差， 系統(tǒng)故障頻繁， 再加上檢測(cè)保護(hù)不夠， 致使該設(shè)備軸瓦缺油，大瓦粘死， 主機(jī)過(guò)載甚至燒毀電機(jī)， 嚴(yán)重影響了選礦廠的正常生產(chǎn)。為使中破碎系統(tǒng)能正常運(yùn)行，防止主機(jī)過(guò)載、軸瓦粘死事故的發(fā)生， 年， 對(duì)選礦廠中破碎機(jī)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造。采用了先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)， 上位機(jī)配置了臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 互為熱備。
采用歐姆龍可編程控制器作為現(xiàn)場(chǎng)控制器， 用以處理各種開關(guān)量、模擬量以及聯(lián)鎖保護(hù)等。并增加了軸瓦流量開關(guān)， 供油溫度、回油溫度以及主機(jī)電流的監(jiān)測(cè)。計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并保存運(yùn)行記錄。該系統(tǒng)的改造達(dá)到了預(yù)期效果。并為細(xì)碎、重選電氣控制系統(tǒng)的改造莫定了基礎(chǔ)。
原電氣控制系統(tǒng)的使用情況破碎機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油的要求啟動(dòng)主機(jī)前必須先啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵， 并保證油壓， 潤(rùn)滑油流人破碎機(jī)機(jī)腔內(nèi)， 使破碎機(jī)得到充分潤(rùn)滑后， 方可啟動(dòng)主機(jī)。主機(jī)在運(yùn)行中供油出現(xiàn)異常， 應(yīng)迅速檢測(cè)到并作出正確控制。
由于物料性質(zhì)和量的變化對(duì)高壓大功率主電機(jī)負(fù)荷電流影響很大， 所以要對(duì)主機(jī)電流負(fù)荷進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)， 隨時(shí)對(duì)給料和主電機(jī)進(jìn)行控制保護(hù)。
原電氣控制方式原采用的是傳統(tǒng)的繼電器程序控制， 控制方式有機(jī)旁和遠(yuǎn)方集中控制室兩種操作方式和聯(lián)鎖非聯(lián)鎖兩種工作制， 并以集中控制為主。設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)由模擬屏上的信號(hào)燈來(lái)顯示。
供油系統(tǒng)的保護(hù)潤(rùn)滑油站有兩臺(tái)潤(rùn)滑泵， 一臺(tái)工作， 一臺(tái)備用， 可互為主輔， 由機(jī)旁操作柜上油泵選擇開關(guān)控制。正常工作時(shí)， 油壓小于正常值時(shí)， 則高壓壓力繼電器接點(diǎn)打開， 中間繼電器失電， 常閉接點(diǎn)閉合， 備用泵自動(dòng)投人， 同時(shí)發(fā)出聲響報(bào)警。此時(shí)， 破碎機(jī)停止給礦， 備用泵投用， 如油壓正常， 備用泵則自動(dòng)停車。
備用泵投用后， 油壓仍不正常， 并繼續(xù)下降， 當(dāng)油壓。時(shí)， 低壓壓力繼電器接點(diǎn)斷開， 保護(hù)繼電器失電釋放， 使主機(jī)被迫自動(dòng)分閘。
在油箱中設(shè)有油位控制繼電器， 并裝有高、低油位繼電器， 當(dāng)油位高于或低于要求油位時(shí)， 發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 但油位不參與系統(tǒng)的控制。
操作方式機(jī)旁或遠(yuǎn)方工作選擇由機(jī)旁操作柜上控制開關(guān)控制。集中控制室裝有集中控制操作臺(tái)和顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的模擬屏。在正常工作時(shí)由集中控制室操作， 操作順序?yàn)閱?dòng)潤(rùn)滑泵油壓滿足后主機(jī)啟動(dòng)主機(jī)正常后啟動(dòng)進(jìn)料機(jī)停止時(shí)， 停止進(jìn)料機(jī)停止主機(jī)停止油泵。
運(yùn)行中的常見(jiàn)故障主機(jī)運(yùn)行正常， 但是直流繼電器損壞、或接點(diǎn)未閉合等使主機(jī)運(yùn)行燈不亮。
油壓正常， 但中間繼電器損壞、或接點(diǎn)未閉合等使主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。
〔油壓正常， 中間繼電器接點(diǎn)閉合， 但保護(hù)繼電器未動(dòng)作、或常閉接點(diǎn)粘死等使主機(jī)一啟動(dòng)就跳閘。
軸瓦供油管路較細(xì)使油管易堵塞， 造成軸瓦缺油， 大瓦粘死， 主機(jī)過(guò)載甚至燒毀電機(jī)和機(jī)械設(shè)備事故。
油位控制繼電器長(zhǎng)期和油接觸， 機(jī)油進(jìn)人油位控制繼電器內(nèi)部， 造成油位正常時(shí)繼電器誤動(dòng)作報(bào)警， 或者油位不正常時(shí)繼電器不動(dòng)作， 造成供油不正常， 主機(jī)不能正常工作， 且只能測(cè)量油箱油位的高位和低位， 測(cè)量不直觀不連續(xù)。
因供油溫度過(guò)高， 造成破碎機(jī)銅套損壞。
改造后的效果改造后系統(tǒng)增加了軸瓦流量開關(guān)、供油溫度檢測(cè)、回油溫度檢測(cè)與保護(hù)圖、以及主機(jī)電流的監(jiān)測(cè)， 并將油位繼電器換成了超聲波液位計(jì)。
計(jì)算機(jī)、隨時(shí)將以上監(jiān)測(cè)到的模擬信號(hào)進(jìn)行處理， 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行控制并保存運(yùn)行記錄。在顯示器上顯示流量、溫度、電流等參數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后， 可隨時(shí)在計(jì)算機(jī)上察看故障時(shí)的運(yùn)行記錄， 方便分析故障及處理。
風(fēng)魚魚嘮擺彝書 一號(hào)泵泵潤(rùn)淆站圖破碎機(jī)油系統(tǒng)檢測(cè)圖一油箱油位檢測(cè)一供油油壓繼電器一供油溫度檢測(cè)一回油溫度檢測(cè)幣一軸瓦流量開關(guān)電氣控制系統(tǒng)的改造改造時(shí)電氣控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)， 并用工業(yè)計(jì)算機(jī)操作， 兩臺(tái)工控機(jī)互為熱備，當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)照常工作。對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控采用了高性能大屏幕顯示器， 在控制室可以實(shí)時(shí)監(jiān)視或?yàn)g覽現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)即使需要與其它部分進(jìn)行聯(lián)系， 也不需通過(guò)大量的信號(hào)線進(jìn)行連接， 從而減少了各系統(tǒng)之間的大量連線， 提高了可靠性。
新系統(tǒng)的啟停及保護(hù)用遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)控制和機(jī)旁控制兩種方式， 以計(jì)算機(jī)控制為主。操作順序啟動(dòng)時(shí)， 選擇油泵選擇手自動(dòng)啟動(dòng)油泵油壓滿足后主機(jī)啟動(dòng)主機(jī)正常后啟動(dòng)進(jìn)料機(jī)停止時(shí)， 停止進(jìn)料機(jī)停止主機(jī)延時(shí)后停油泵。破碎機(jī)保護(hù)的自動(dòng)檢測(cè)反映運(yùn)行狀態(tài)的有主機(jī)電流、油箱液位、供油壓力、供油溫度、回油溫度， 軸瓦流量等，監(jiān)視破碎機(jī)工作狀態(tài)。當(dāng)抽壓不足啟動(dòng)備用油泵， 在指定時(shí)間內(nèi)油壓仍未到設(shè)定值， 或軸瓦供油中斷在指定時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)， 主機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行。
當(dāng)供、回油溫度超過(guò)一定值時(shí)， 就報(bào)警。
軸瓦流量軸瓦每分鐘只有幾升的小流量， 因此流量開關(guān)選型十分重要， 選擇了型微流量開關(guān)。這是一種固定位置的單點(diǎn)流量液位溫度開關(guān)， 傳感頭的工作原理是熱擴(kuò)散原理。一個(gè)低功率的加熱器用于在兩個(gè)電阻式熱探測(cè)器間產(chǎn)生一個(gè)溫差， 這個(gè)溫差是測(cè)量中流量的函數(shù)， 在液位測(cè)量中則是流體熱導(dǎo)性的函數(shù)， 流體溫度的測(cè)量可以從不加熱的上獲得。的控制電路將傳感頭上的溫差轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬的直流電壓信號(hào)。一旦該信號(hào)超過(guò)某個(gè)可調(diào)的設(shè)定值， 則激活繼電器報(bào)警電路。
由于流量很小在調(diào)試時(shí)， 必須進(jìn)行反復(fù)調(diào)整使其滿足控制要求， 以保證設(shè)備正常運(yùn)行。
溫度檢測(cè)破碎機(jī)的供回油溫度過(guò)高會(huì)造成破碎機(jī)銅套及主機(jī)損壞。在調(diào)試時(shí)須校準(zhǔn)好供回油溫度儀。
油箱油位測(cè)量采用超聲波液位計(jì)， 它可以準(zhǔn)確的測(cè)量出油箱瞬時(shí)油位， 使油箱油位的觀察更直觀。
繼電器， 將壓力繼電器量程由原來(lái)。
改為。， 使壓力繼電器動(dòng)作更靈敏。
新系統(tǒng)的調(diào)試啟動(dòng)號(hào)或號(hào)油泵， 當(dāng)供油壓力時(shí)， 啟動(dòng)主機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行， 但同時(shí)主機(jī)合閘失敗報(bào)普， 系統(tǒng)不能運(yùn)行。根據(jù)主機(jī)合閘回路程序控制圖圖分析， 發(fā)現(xiàn)主機(jī)合閘后合閘回路未能斷開， 使動(dòng)作接通報(bào)警回路造成調(diào)試失敗。對(duì)合閘程序進(jìn)行了調(diào)整， 調(diào)整后的合閘回路程序控制見(jiàn)圖， 當(dāng)主機(jī)合閘后自動(dòng)斷開合閘回路， 使斷電系統(tǒng)正常運(yùn)行。重新啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵， 當(dāng)供油壓力時(shí)， 啟動(dòng)主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行正常。調(diào)整供油壓力使其。
時(shí)， 備用潤(rùn)滑油泵應(yīng)自動(dòng)投人運(yùn)行， 同時(shí)報(bào)警， 使供油壓力， 報(bào)警退出， 經(jīng)后， 備用潤(rùn)滑油泵應(yīng)自動(dòng)退出運(yùn)行。將供油壓力繼續(xù)調(diào)小使兩臺(tái)潤(rùn)滑油泵同時(shí)工作， 供油壓力還是。
后主電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行， 報(bào)警退出， 后潤(rùn)滑油泵停止運(yùn)行， 全系統(tǒng)停止運(yùn)行。
再次啟動(dòng)使系統(tǒng)正常運(yùn)行， 短接流量開關(guān)相當(dāng)軸瓦無(wú)供油， 后給料機(jī)應(yīng)停止給料，后主電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行， 后潤(rùn)滑油泵停止運(yùn)行， 全系統(tǒng)停止運(yùn)行。
調(diào)試中的問(wèn)題及改進(jìn)主機(jī)失控控制系統(tǒng)當(dāng)?shù)蛪汗╇婋娫赐蝗皇щ娫斐刹僮鞴駜?nèi)無(wú)電源， 使可編程控制器不能工作， 主電機(jī)失控停不下來(lái)。
主機(jī)急停按鈕從可編程控制器中分離出來(lái)， 見(jiàn)圖急停按鈕， 使急停按鈕直接控制高壓油開關(guān)的分閘線圈， 無(wú)論有無(wú)低壓供電電源、無(wú)論可編程控制器工作是否正常， 按下急停按鈕就可使高壓油開關(guān)分閘主機(jī)停止運(yùn)行。
增加一個(gè)低壓電源繼電器， 當(dāng)?shù)蛪弘娫赐蝗皇щ姾螅?使主機(jī)自動(dòng)分閘， 主機(jī)在正常工作時(shí)， 中間繼電器吸合。當(dāng)?shù)蛪汗╇婋娫词щ姾螅?中間繼電器釋放， 其常閉觸點(diǎn)閉合， 使高壓油開關(guān)分閘主機(jī)停止運(yùn)行。
非正常頻繁的啟動(dòng)軸瓦流量開關(guān)未動(dòng)作而造成主電機(jī)非正常的頻繁啟動(dòng)。在主機(jī)合閘回路中串人流量開關(guān)觸點(diǎn)， 使主機(jī)在流量開關(guān)未動(dòng)作時(shí)不能合閘， 見(jiàn)圖中的。流量開關(guān)。
圖調(diào)整后主機(jī)合閘回路程序控制圖, 報(bào)警器報(bào)警， 后前級(jí)給料應(yīng)停止，后主電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行， 報(bào)警退出， 后潤(rùn)滑油泵停止運(yùn)行， 全系統(tǒng)停止運(yùn)行。
再次啟動(dòng)使系統(tǒng)正常運(yùn)行， 短接流量開關(guān)相當(dāng)軸瓦無(wú)供油， 后給料機(jī)應(yīng)停止給料，后主電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行， 后潤(rùn)滑油泵停止運(yùn)結(jié)論選礦廠中破碎機(jī)電控系統(tǒng)的改造， 經(jīng)過(guò)運(yùn)行表明， 各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求， 性能穩(wěn)定可靠， 系統(tǒng)故障大大降低， 效果明顯。優(yōu)化了操作和監(jiān)控， 達(dá)到了破碎機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
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