可编程序控制器,简称PLC,是结合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置,广泛应用于各个行业,在工业生产和程序控制及过程控制中显示出较大优越性,是当今工业自动控制的标准设备。
辊式破碎机因其工作可靠、维修简单、运行成本低廉,排料粒度大小可调等特点,被广泛应用于水泥、冶金、化工、电力、煤炭等行业对脆性和韧性的物料加工。
2、系统分析
2.1 辊式破碎机工作原理
辊式破碎机有两个相向旋转辊子,由两台电机分别拖动,以60转/分的转速旋转。被破碎的物料经给料口落入两辊子之间,进行挤压破碎,成品物料自然落下。但设备在运行过程中,当遇有过硬或不可破碎物料(如:钢板,木楔)时,往往卡在辊轮之间,容易使辊子的转速变慢或卡住辊子使电机堵转,甚至损坏设备。
2.2 工艺要求
针对辊式破碎机的特点,要求其控制系统具有手动控制、自动控制功能。手动控制主要用于设备的调试、检修和人工清理物料的情况。要求操作简便,可靠性高,易于维护;自动控制用于正常的工作状态,要求能够自动检测辊子的转速,轴的温度,并能根据检测到的各种参数,及时作出各种保护动作和声光报警。
3、系统设计
3.1硬件设计
根据系统的工艺要求,控制系统设计了手动/自动控制两套系统。手动控制设计选用普通的交流接触器、继电器、控制按钮和信号灯等常规的电气元件,系统元件少,构成简单,维护方便,但功能简单,只完成系统的启、停操作;自动控制系统的设计,选用了一台三菱公司生产的F2N系列的可编程序控制器(PI。C)作为核心控制设备,选用OMROME62P的编码器检测到辊子的转速,轴温则由普通热电阻温度传感器检测,并选用三菱公司930液晶触摸屏为显示单元,时时显示设备运行过程中,轴的温度、旋转速度等需要监控的对象。所有与外部连接的触点均通过中间继电器进行二次隔离,以增强系统的可靠性。
其硬件连接图如下:
1)编码器作为检测辊子的器件,其工作原理是:当挤压辊旋转一周时,与挤压辊轴连接在一起的编码器输出轴亦旋转一同,并在编码器内部切割磁力线,产生脉冲输出,其脉冲分辨率为20~2 7,用户可根据自己的需要选用不同的分辨率,这里选用24。PLC的XO、Xl端作为编码器的高速计数输入端,编码器的电源取自PLC的+24V。编码器的中间轴与挤压辊直接联接,安装时要注意找准中心位置。
2) X2为系统手动/自动的转换信号输入,闭合为自动运行,反之手动运行。它控制柜的转换开关,为使强电与弱电分开,中间用小型继电器4ZJ隔开。
3) X3、X4为自动运行方式下的启动、停止按钮。
4) X5、X6、X7为保护端,接主控制回路的保护元件。
所有输入、输出端与强电接触的均用中间继电器隔离,提高系统的安全性。
3.2软件设计
1、按照系统要求,生产工艺控制流程如下:
2、梯形图:是通过连线把PI。C指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PI。C指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似,利用梯形图可描述被控工艺的操作顺序,是面向广大工程技术人员的通俗化语言之一。
系统的控制梯形图则应为:
其功能是实现整个系统的控制。其中,Y4为电机正转驱动,Y5为电机反转驱动,Y6为油泵电机驱动。