西門子控制系統在旋回破碎機中的應用

孫哲　孟麗娜

摘 要：回旋破碎機是目前破碎作業中常用的設備，文章主要針對西門子控制系統在回旋破碎機中的應用進行了介紹，分別從操作運行原理、以及系統應用和系統組成等方面進行了論述。并著重分析了SIMATIC S7-300及MP277觸摸屏在系統中的作用。

關鍵詞：MP277 S7-300 破碎機控制原理

中圖分類號：TD451 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0247-01

PXF6089旋回破碎機是我公司的主打產品之一，設備具有生產率高，電耗低，工作平穩，操作使用方便，運行靈活，連續作業率高等諸多的優點，特別是最近幾年，在礦山行業中被廣泛的應用，也為我公司創造了很大的經濟效益和市場效應。

1 PXF6089旋回破碎機工作原理

PXF6089旋回破碎機是由傳動部、機座部、偏心套部、破碎圓錐部、中架體部、橫梁部、原動部、油缸部、液壓部、滑車部、電氣部和干、稀油潤滑等部分組成。

電動機經由皮帶輪和圓錐齒輪帶動偏心套轉動，破碎圓錐在偏心套的帶動下繞破碎機中心作旋擺運動。從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定圓錐表面，給入破碎腔內的物料進行不斷擠壓以及彎曲作用而被破碎。物料被破碎后，依靠自重從破碎腔底部排出來。

2 PXF6089旋回破碎機電控系統

2.1 電氣控制系統的組成

PXF6089旋回破碎機系統主電機是高壓驅動電機，在中央控制室控制，不進入本系統。本設計只控制破碎機的輔助設備（即低壓控制系統），包括稀油潤滑站、液壓系統站、干油潤滑站、防塵風機等。

在這個系統中，現場所有的信號包括稀油潤滑站、液壓系統站、干油潤滑站、防塵風機等電機的起停，包括壓差、油位、溫度、冷卻水、主軸位移監測等輸入輸出信號進入現場PLC 柜，再由現場PLC柜通過點對點的方式將運行和報警及停機信號送到DCS（中控）系統，通過DCS系統的人機界面控制破碎機系統的啟動和停止，以及接收停機信號后跳停主電機等。按照設備生產工藝要求編制的程序放置在PLC的用戶存儲器中，根據輸入指令信號，PLC作出判斷和邏輯處理，發出各種輸出指令，保證破碎機的各個部分按著要求工作。

2.2 西門子控制系統的應用

SIMATIC S7-300及MP277觸摸屏簡介

SIMATIC S7-300是一種模塊化微型PLC系統，可以滿足中、小規模的性能要求。各種性能的模塊非常好地滿足和適應自動化控制任務。簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，使得應用十分靈活，方便用戶操作。當控制任務增加時，亦可進行自由擴展，大量的集成功能使它功能非常強大。它還包括離散量、模擬量、特殊I/O模塊和相關外圍設備。SIMATIC S7-300控制器具備強大的處理能力，其通訊網絡、功能模塊、存儲容量都可以靈活地進行選擇和配置。同時，還可以搭配各種網絡通訊模塊。S7-300處理器在內存、I/O能力、控制指令以及通訊接口等各個方面，為用戶提供了廣泛的選擇機會，允許用戶根據不同應用的需要來制定其控制系統，并且運行安全可靠。

MP277觸摸屏作為SIMATIC操作面板系列之一，是人、機的完美接口，最大程度使你的系統透明化。比原有的TP270觸摸屏分辨率和色彩均有大幅度提高。堅固、緊湊和多功能的特點，創新的在線模擬功能，大大節省工程時間；多達300種配方并支持VB腳本功能。人機界面組態軟件WinCC flexible應用靈活，支持多語言組態，創新的HMI概念。通過Web進行遠程控制/維護， E-mail和SMS支持，開放簡易擴展功能，可集成到TCP/IP網絡中。

本PXF6089旋回破碎機選用的CPU是SIMATIC S7-300，315-2DP，主要技術指標：

1）內置工作存儲器128kB，支持最大可插拔存儲卡8M；2）內置RS-485接口； 3）S7記數器256個，S7定時器256個；4）支持最大數字量通道32768，模擬量通道2028；

本磨機系統的PLC選用二個11槽的框架，每個框架最多可以安裝11個模塊，二個框架共用電源模塊，電源模塊安裝在第一框架的最左側。

其中：

CPU： 315-2DP，1塊

電源： PS307-10A，1塊；

槽架： RACK300，860mm，2個

接口模塊： IM365，1對

輸入模板： SM321-DI16，4塊；

輸出模板： SM322-D016，4塊；

模入模塊： SM331-AI8 ，4塊

并配有觸摸屏：MP277（10.4寸 24K彩色）

2.3 PXF6089旋回破碎機機的程序編譯：

根據工藝要求，采用Step-7系統的編程軟件，編譯出破碎機機控制程序，裝載在CPU模塊中。

其中控制柜備妥信號包括：稀油潤滑站溫度正常、液壓系統溫度正常、稀油潤滑電機備妥、液壓系統電機備妥、防塵風機備妥、干油潤滑電機備妥。

控制柜備妥-控制柜遠程操作-DCS驅動-稀油潤滑泵工作正常，液壓系統工作正常，防塵風機工作正常，且各個設備的壓力、溫度、流量、液位、過濾器等工作正常，此時才能啟動主機。當有報警和停機信號時，不允許啟動主電機，并將報警信息傳送到DCS中央控制室，方便現場調試及日常維護工作的要求。

2.4 磨機的觸摸屏

PXF6089旋回破碎機PLC的現場操作和監控在觸摸屏上進行，觸摸屏西門子MP277，為10寸彩色顯示屏，在屏上可以手動啟動稀潤滑電機、張緊系統電機、干油潤滑電機、防塵風機等，并且對于潤滑壓力，張緊站壓力和主軸位置進行監控。根據要求設計幾種畫面：

主畫面：觸摸屏的默認畫面，系統啟動后即進入此畫面，從這個畫面可以切換到其他的畫面中。

操作畫面：對于破碎機的相應輔機可以分別啟動和停止，并且顯示電機的備妥和運行等信號指示。本畫面操作簡單。

監控畫面：對于主軸位置、張緊液壓站和潤滑站等的模擬量進行實時監控，在這里隨時可以知道現場的情況。

消息畫面：方便維護人員隨時查看報警信息，及時快速處理問題。

3 結語

通過PXF6089旋回破碎機PLC控制系統現場調試、使用證明該控制系統選型合理、技術先進、工作可靠，滿足破碎機工藝控制的要求。同時該PLC控制系統應用在其他規格的旋回破碎機上，也有很好的參考價值。

參考文獻

[1] 廖常初.S7-300/400PLC應用技術[M].機械工業出版社，2005.

[2] 劉鍇，周海.深入淺出西門子S7-300PLC[M].北京航空航天大學出版社，2004.

[3] 礦山機械手冊[M].冶金工業出版社.endprint