PLC在球磨機自動化控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

郭天舒

摘 要：在球磨機運行的過程中，電控系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的一個部分，電控系統(tǒng)的質(zhì)量優(yōu)劣以及運行效率直接影響到球磨機設(shè)備的正常運行。因此在球磨機運行的時候，要對其自動化控制系統(tǒng)給予充分的重視。在自動化控制系統(tǒng)中，主要的元器件之一就是PLC控制元件。本文主要針對PLC在球磨機設(shè)備自動化系統(tǒng)改造過程中的主要應(yīng)用進行闡述。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng)；球磨機設(shè)備；自動化控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP39 文獻標志碼：A

0 前言

在球磨機自動化控制系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)是一種電控專用的電子裝置，這種電子裝置能夠在工業(yè)化的環(huán)境下進行數(shù)字運算的實際運行操作，實現(xiàn)對球磨機設(shè)備的運行控制。自動化控制系統(tǒng)中的PLC系統(tǒng)是帶有一種存儲器，這種存儲器能夠根據(jù)設(shè)備運行特性進行程序的編程，用來進行控制系統(tǒng)內(nèi)部的順序運算以及邏輯運算。在運算的過程中實現(xiàn)計算，計數(shù)以及計時的功能指令。同時還能夠通過一定的數(shù)字模擬實現(xiàn)信號的輸出以及輸入，通過信號的輸入以及輸出來有效地實現(xiàn)機械設(shè)備的穩(wěn)定運行。在球磨機設(shè)備運行的過程中，我們要想實現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定并且安全運行，就要通過相應(yīng)的編程器來對運行控制程序進行改變，通過這樣的控制方式來有效地改變設(shè)備的運行狀態(tài)，讓設(shè)備的運行狀態(tài)更加優(yōu)化，進而實現(xiàn)球磨機設(shè)備的高產(chǎn)以及優(yōu)產(chǎn)的效果。

1 球磨機設(shè)備在生產(chǎn)過程中對自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計要求

1.1 球磨機設(shè)備主機設(shè)備負荷對自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計要求

在球磨機運行的過程中，運行負荷的穩(wěn)定是非常關(guān)鍵的，因此我們在自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中要對設(shè)備的負荷控制進行充分的考量，在物料生產(chǎn)中只有穩(wěn)定的負荷才能達到均衡的生產(chǎn)，因為主機負荷的變化直接影響主電機電流值的變化。這一要求在設(shè)計的過程中主要是通過電動機電流的控制來實現(xiàn)。

1.2 球磨機設(shè)備正負風壓對于自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計要求

正壓風風力的大小與氧化鉛粉的視比重成正比，負壓風主要滿足排料。在負荷穩(wěn)定的情況下，正壓風量過大或過小都將導(dǎo)致氧化度過小或過大，從而引起產(chǎn)品視比重的下降，使之達不到生產(chǎn)要求。

1.3 球磨機設(shè)備機內(nèi)溫度對于自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計要求

球磨機機內(nèi)溫度的高低直接影響設(shè)備內(nèi)部物料氧化反應(yīng)的速度和氧化程度。只有采取疏導(dǎo)散溫的方法，使機內(nèi)鉛粉按工藝溫度值進行氧化反應(yīng)，才能確保主機按工藝要求進行穩(wěn)定生產(chǎn)。

2 球磨機設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的主要特點以及功能

在球磨機控制系統(tǒng)運行的過程中，主要的特點有6個，首先是PLC控制系統(tǒng)具有若干個自動調(diào)節(jié)回路，其次是PLC控制系統(tǒng)除了能夠控制球磨機設(shè)備運行工藝之外，還能夠?qū)η蚰C運行過程中的啟停以及延時進行信號的控制；第三是PLC控制系統(tǒng)具有自動調(diào)節(jié)恢復(fù)的功能；第四是PLC控制系統(tǒng)能夠通過信號模擬量的反饋來有效地分析設(shè)備內(nèi)部的運行狀態(tài)；再次是球磨機設(shè)備在運行的過程中，如果需要進行設(shè)置數(shù)據(jù)的修改可以根據(jù)實際的運行情況進行針對性的修改；最后是PLC控制系統(tǒng)在球磨機運行的過程中具有很強的抗干擾能力。

3 球磨機設(shè)備PLC控制系統(tǒng)對于設(shè)備有效控制的實現(xiàn)

PLC控制系統(tǒng)主要分布在生產(chǎn)的現(xiàn)場以及中央控制室內(nèi)，相互連接的方式主要是屏蔽信號來實現(xiàn)連接。

3.1 PLC控制系統(tǒng)能夠通過有效的連續(xù)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定負荷連續(xù)運行

在球磨機設(shè)備運行的過程中，設(shè)備加球量的數(shù)量，主要的取決方式為設(shè)備轉(zhuǎn)速的快慢。在這一過程中設(shè)備的主電機能夠通過電動機功率的變化來進行電壓信號的輸出，然后通過模擬量的接口I/O來實現(xiàn)自動化的控制。控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實際的球量同標準的球量進行對比，然后將電壓控制信號進行輸出，電壓控制信號通過輸出進入變頻器內(nèi)部，進而實現(xiàn)球磨機設(shè)備加球量的控制，控制電動機的轉(zhuǎn)速。在自動化控制系統(tǒng)完成啟動操作之后，交流控制調(diào)速回路以及主程序控制回路能夠分別進行電動機運行回路的信號轉(zhuǎn)變。這一信號轉(zhuǎn)變主要是根據(jù)實際設(shè)備負荷同標準設(shè)備負荷進行對比來進行轉(zhuǎn)變，通常情況下，我們會設(shè)置一定量的延遲啟動時間，例如5min作用的延遲時間設(shè)定。在延遲設(shè)定之后，控制系統(tǒng)能夠進行一定比例的輸出電壓來對變頻器進行工作頻率的改變，這樣就能夠自動地完成設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中加球量的調(diào)節(jié)，讓球磨機在運行過程中保持一種穩(wěn)定負荷的運行狀態(tài)。

3.2 PLC控制系統(tǒng)能夠通過自動調(diào)節(jié)正負風壓來實現(xiàn)設(shè)備機內(nèi)的風量穩(wěn)定

在球磨機設(shè)備穩(wěn)定負荷運行的前提下，我們要通過設(shè)備內(nèi)部無量的比重來進行正風壓以及負風壓的大小調(diào)節(jié)。當球磨機設(shè)備在正常穩(wěn)定運行的過程中，我們要保障正風壓以及負風壓在額定的設(shè)備風壓值下進行運轉(zhuǎn)，然后根據(jù)實際運行過程中設(shè)備出料口以及出風口的風壓差來進行風壓電流信號的調(diào)節(jié)。我們在調(diào)節(jié)的過程中要通過數(shù)據(jù)采集器進行模擬信號量的收集和處理，將設(shè)備運行信號同自動化控制系統(tǒng)中的運行電流數(shù)值進行對比，通過對比形成一種反向的電壓信號，這種反向電壓信號能夠執(zhí)行電動機的運行驅(qū)動，通過自動調(diào)整設(shè)備的風壓值以及正負風壓擋風板的角度來實現(xiàn)正風壓以及負風壓的大小調(diào)節(jié)以及風向調(diào)節(jié)，來實現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部物料的風壓正常穩(wěn)定。

3.3 PLC控制系統(tǒng)能夠通過自動記錄以及實時監(jiān)控來實現(xiàn)球磨機設(shè)備的動態(tài)運行控制

球磨機自動化控制系統(tǒng)的另一個作用就是要實現(xiàn)設(shè)備運行全過程的動態(tài)控制和監(jiān)控。我們在實現(xiàn)這一功能的過程中，通過安裝長圖自動記錄儀以及流程監(jiān)視圖的方式來進行設(shè)備運行的動態(tài)控制。設(shè)備的運行記錄能夠有效的反映出設(shè)備運行過程中的運行參數(shù)，我們可以通過分析運行參數(shù)來對設(shè)備的生產(chǎn)能力以及設(shè)備運行過程中的故障進行分析和對比，通過對球磨機設(shè)備的動態(tài)監(jiān)控能夠進一步的優(yōu)化設(shè)備的工藝參數(shù)，能夠及時的對設(shè)備的運行參數(shù)進行調(diào)整，讓設(shè)備的操作人員更加直觀地了解到設(shè)備的運行情況，更加簡便的操作球磨機設(shè)備。

3.4 PLC控制系統(tǒng)能夠通過自動調(diào)節(jié)溫度來實現(xiàn)設(shè)備機內(nèi)的溫度穩(wěn)定

在球磨機設(shè)備運行的過程中，溫度的控制非常關(guān)鍵，在球磨機內(nèi)部發(fā)生材料的反應(yīng)主要是根據(jù)溫度的變化調(diào)節(jié)來進行。球磨機設(shè)備在溫度控制的過程中，能夠通過旁路閥、冷卻水閥以及風卻風機等措施來進行溫度的控制。通常情況下，球磨機設(shè)備在溫度控制的過程中，會分成若干個風室進行溫度的控制。我們在進行自動化控制系統(tǒng)溫度控制的過程中要在設(shè)備筒體的內(nèi)部以及出料頭的位置進行溫度檢測信號的安裝，將所檢測到的信號數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC中，PLC通過對溫度數(shù)據(jù)進行分析并結(jié)合控制程序來控制閥門的開口量大小來調(diào)節(jié)風量和風速，確保球磨機內(nèi)溫度能夠符合相關(guān)要求。

結(jié)語

球磨機作為機械行業(yè)中的重要應(yīng)用設(shè)備，我們需要在設(shè)計以及制造過程中給予質(zhì)量上的保障，在設(shè)備運行的過程中，電控系統(tǒng)能夠有效地控制設(shè)備的穩(wěn)定連續(xù)運行。在球磨機設(shè)備改造的過程中，也能夠通過設(shè)備的控制系統(tǒng)的改變進行設(shè)備運行的改造。由于PLC控制系統(tǒng)中的強化的自動化程度以及科技含量，在實際的設(shè)備運行中，應(yīng)用非常廣泛，不僅僅能夠有效的提升設(shè)備的運行穩(wěn)定性，同時還能夠提升設(shè)備運行的經(jīng)濟效益。

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