分級破碎機中電氣控制技術的運用思考

摘 要：科學技術的進步使得人們對于自動化技術的研究也越來越深入，自動化技術節省了大量的人力和財力，因此在我國各行各業當中都有廣泛的自動化技術應用。對于電氣控制系統而言，其主要是通過繼電器實現自動化技術的控制，文章對我國電氣控制以及分級破碎機的發展進行分析，對電氣控制在分級破碎機上的實際應用中存在的問題以及應對措施做出一一分析，為我國分級破碎機自動化的長久發展提供有力參考。

關鍵詞：電氣控制；分級破碎機；自動化技術

中圖分類號：TH69；TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）12-0156-03

Application of Electric Control Technology in Grading Crusher

LIU Xia

（Shaoguan ShaoRui Heavy Industries Co.，Ltd.，Shaoguan 512000，China）

Absrtact：The progress of science and technology makes people more and more in-depth study of automation technology，automation technology saves a lot of manpower and financial resources，so there are a wide range of automation technology applications in all walks of life in China. As for the electric control system，it mainly realizes the control of automation technology through relays. This paper analyzes the development of electric control and classifier crusher in our country，and explains the existing problems and countermeasures in the practical application of electric control in classifier crusher，It will provide powerful reference for the long-term development of China’s grading crusher automation.

Keywords：electrical control；grading crusher；automation technology

0 引 言

電氣控制作為一種自動化技術其能夠大大提高工作效率和工作質量，在現代化的機械行業得到了廣泛應用。在分級破碎機當中應用電氣控制技術可以有效提高分級破碎機的自動化水平。文章對分級破碎機，電氣控制的實際發展以及電氣控制在分級破碎機當中的實際應用價值進行分析，得出電氣控制能夠實現分級破碎機的智能化、自動化操作，增強分級破碎機的實際工作效率。

1 電氣控制系統

電氣化的控制系統主要通過繼電器實現控制，其中電氣控制包括了繼電器、接觸器、開關等，通過各個部分互相協作實現電氣化的自動控制，不需要手動操作即可完成對設備的指令下達。電氣控制本身的結構簡單，結構產品因廉價的特性而在各個行業廣泛應用，且受外界干擾影響較少，受到社會各界的廣泛青睞[1]。但是經濟水平的不斷增長導致傳統的半自動化電氣控制已經不能夠滿足當下我國各行業發展的需求，只有對電氣控制進行優化創新才能夠促進電氣控制的長遠發展。在這種時代背景下，具有控制功能的邏輯控制器出現在人們面前，可編程的邏輯控制器將現代化的計算機技術和繼電器控制聯系起來，減少了人工操縱設備的復雜性，其可編程的特性使得這種技術具有較強的靈活性和通用性，豐富了傳統的繼電器系統。且這種先進的可編程邏輯控制器能夠實現復雜的數據通信，在滿足我國工業生產需求的同時，能夠滿足我國大部分現代化生產的實際需求。

2 電氣控制在分級破碎機當中運用的重要性

技術和經濟水平的限制導致傳統的分級破碎機只能夠在破碎和裝機行業工作，其功能具有單一性，且不能夠勝任一些功率大的生產任務，在電氣控制上也只有開關功能，具體的工作還需要專門的工作人員手動控制。

我國科學技術的進步促進了電氣控制的優化完善，這種優化完善使得其在分級破碎機上的應用有了突破性的發展，如圖1，在分級破碎機理論的支持下，破碎力度大、處理能力強、破碎強度高的分級破碎機得以研制成功。

先進的分級破碎機在其功能和設計方面都考慮到了多種工作對其本身的需求，其能夠代替傳統的分級破碎機設備，廣泛地應用到以往的分級破碎機領域。電氣控制在分級破碎機當中的實際運用主要向自動化、智能化的方向發展，分級破碎機當中簡單的開關控制向具體的操作控制、智能保護、自動檢測以及設備生產聯動方面轉變是當下分級破碎機發展的必然趨勢，由此可見，分級破碎機的發展已經離不開現代化的電氣控制的支持[2]。

3 電氣控制在分級破碎機當中的實際運用思考

3.1 分級破碎機對電氣控制的必然需求

分級破碎機主要應用于我國的煤炭開發和加工行業。國家政策的引導以及勞動力綜合素質的提高，使得我國煤炭行業的人力資源費用越來越高，也就是說，隨著我國經濟結構的優化升級，我國傳統的煤炭行業人力資源成本不斷增加，靠大量人工維持煤炭產業發展已經不能夠滿足其發展的需求。而通過現代化的智能控制系統來實現自動化的發展則能夠解放大量勞動力，大大降低安全事故發生的頻率，從而提高煤炭產業的生產效率和生產質量。綜上所述，電氣控制下的分級破碎機實現了傳統煤炭產業的現代化生產，同時也實現了自身的優化升級。符合現代化產業發展的必然趨勢，在工業現代化的潮流下，電氣控制必將在傳統產業的現代化過程中發揮舉足輕重的作用。

3.2 電氣控制保護系統對分級破碎機的作用

我國研制的分級破碎機（2PLF/SSC系列）的功能已經趨于完善，電氣控制在分級破碎機當中的實際應用使得分級破碎機的質量和性能都得到大幅度的提高，使得我國煤炭行業采用國內先進的電氣控制下的分級破碎機開展工作，改變了我國依賴國外進口分級破碎機開展工作的歷史。這種電氣化控制下的分級破碎機在投入生產使用后成為我國煤炭行業分級破碎機的首選設備，其高端的性能使其能夠打開高端市場的大門[3]。分級破碎機在現代化科學技術的支持下不斷發展為當下我國煤炭行業不不可或缺的關鍵設備，自動化的技術為煤炭行業降低人力成本奠定了堅實的基礎。

分級破碎機在煤炭的礦井出井輸送帶出料下方位置，出井原煤經分級破碎機破碎后進入煤倉或選煤廠，進而開展后續的各項工作。在實際的煤礦工作中，分級破碎機的位置是至關重要的，若分級破碎機出現問題則將無法正常粉碎原煤，導致原煤不能夠及時傳輸到煤倉。或者傳輸到煤倉的原煤沒有經過高質量的粉碎，給后續運輸、加工等工作帶來巨大的不便。此外，分級破碎機發生故障后不但會對煤炭本身的質量造成嚴重影響，對分級破碎機本身的使用壽命也會造成不同程度的影響。因此，將電氣控制技術應用到分級破碎機當中是保證煤礦生產實際質量的基礎，通過采用電氣控制的分級破碎機，為分級破碎機本身提供切實的電氣保護，在發現破碎機發生異常后立即停止運營并發出報警，確保煤炭開發的整體質量穩定。

電氣化的分級破碎機能夠對需要破碎的物料進行識別。在分級破碎機工作當中，對于一些不能被粉碎的物料進入分級破碎機內后會對其設備硬件造成嚴重損傷，而通過電氣控制則可以實現對分級破碎機的切實保護，保證分級粉碎機在破碎產品時其出料粒度、質量等都符合煤炭開發相關標準。

3.3 電氣控制在分級破碎機中的缺陷

電氣控制本身是一個較精密的控制系統，而在分級破碎機當中的應用易受周圍環境影響。在煤炭行業當中，煤炭生產的過程中其現場存在大幅度的振動且伴隨著大量的粉塵，在篩分破碎場地開展工作會面臨嚴重的粉塵污染，而粉塵污染對電氣控制系統內部的金屬具有強烈的腐蝕作用，會破壞電氣控制內部的接觸器、繼電器等零部件，導致電氣控制不能準確地控制分級破碎機，進而給分級破碎機的正常工作造成嚴重的影響。此外，長久的粉塵污染會給電氣控制和分級破碎機的觸點吸合能力造成不同程度影響，電氣設備觸點吸合異常會導致電氣設備不能正常工作[4]。

從生產現場的振動角度而言，在煤炭生產現場電氣控制的電氣元件隨著長期的振動會出現松動或者損壞，各個部件之間的螺絲松動將會造成電氣設備出現操作失靈或者操作異常的現象，對分級破碎機的正常運作產生較大的影響。以上所述電氣設備在破碎機上應用的不足主要是在煤炭生產過程中外部條件較惡劣導致的。

3.4 破碎機電氣控制實例分析

破碎機的電力控制能夠優化破碎機的工作效率，傳統繼電器在長時間使用下可靠性較差，會導致一系列類似于燒毀電機、主機過載等系統故障產生。下文以集散控制系統下的破碎機為例進行分析：

3.4.1 技術要求

該破碎機功率200-400kw，破碎機控制要求過載、過流、欠壓、過壓、缺相、失速保護，可以啟動、停止、正反轉、急停、報警、同步轉速監測。

3.4.2 系統功能

該破碎機系統采用西門子可編程控制器實現現場控制，對開關量的處理、模擬量的處理等能夠采用此控制器實現。系統分為手動、自動和遠程控制三種。手動：速度保護失效、進料保護失效、可單獨啟動潤滑泵和破碎機。自動：速度保護穩定、進料保護穩定、設備互相關聯保護。遠程控制：在設備需要集中控制時，選擇遠程控制，用其他設備遠程操作設備。該電氣控制下破碎機設備有RS485接口和以太網接口，可以在地面實現集中控制。

3.4.3 系統配置

（1）礦用編程控制箱。由PLC模塊、電源模塊、顯示屏、傳感器組成，控制箱分手動、自動和遠程控制。控制箱對傳感器各數據進行采集分析。PLC是控制系統核心，其各I/O模塊是可拆卸子排組成，便于維修更換。該系統還具有故障診斷功能，PLC掃描器和適配器發生故障，系統會及時檢測并報警。在I/O模塊出現故障后，CPU會發現I/O故障并報警。

（2）顯示屏。顯示屏是10寸觸昆侖通態屏，觸摸屏設置方便對設備運行實時顯示并和控制箱實現數據共享。該顯示屏上對生產系統運行、停止、電機電流、故障控制保護等參數以及視頻信號都有明確顯示，故障報警和運行參數都可追溯。

（3）礦用隔爆磁力啟動器。該啟動器適用含甲烷氣體的運作環境（煤礦井、冶金礦山、發電廠等），啟動器具有漏電閉鎖、斷相、過流、三相不平衡、短路保護等功能，伴隨有故障提示，根據需要配備485接口，實現遠程通信。

（4）傳感器。傳感器為BQH24礦用本安型編碼器，對于人物兩用輸送機這種對速度要求高的設備選用速度閉環控制，能保證設備系統運行可靠性，外形圖如圖2。

其工作電壓5-24.5V，電流<80mA，轉速0-6000r/min。

編碼器殼體一側輸出傳動軸，和繼電器輸出軸相關旋轉機構關聯，確保安裝重心咬合完整，接口端點整齊。

該破碎機電氣控制在使用之前其采用繼電器進行控制，系統故障頻繁，若設備軸瓦缺油沒有及時檢測，則會導致大瓦粘死，破碎機工作異常。采用先進的電氣控制之后，其設備實現了遠程控制和智能控制，主機過載、失速等故障能夠及時報警，提高了設備的安全性和可靠性，延長了設備使用壽命。

3.5 電氣控制在分級破碎機當中長久發展的思考

當下電氣控制在分級破碎機方面的重要作用讓我們看到了其在分級破碎機中廣泛應用的大好前景。當下電氣控制在分級破碎機運用中遇到的問題會一一解決，今后在分級破碎機中的應用也會越來越多樣化。當下，電氣控制對于分級破碎機的保護主要在于發現分級破碎機混入不良物品后自動關閉設備并報警，避免設備卷入不良物品產生設備故障，給后續正常工作帶來嚴重威脅。但是這種操作往往在瞬間停止分級破碎機，從而造成分級破碎機內部瞬間呈現出滿載的狀態，后期故障排除之后分級破碎機正常啟動需要耗費大量的人力、物力和時間。對未來的分級破碎機而言，要保證其電氣控制的管控是可預見性的，對出現異常的情況能夠提前預警，通過電磁技術、射線技術等，在以鐵器為代表的異物進入破碎機之前就能夠檢測到異常，提前預警并采取措施解決這一問題，避免異物進入分級破碎機之后事后預警，減少在分級破碎機的清理工作上耗費大量精力的麻煩。

4 結 論

綜上所述，我國煤炭產業要可持續發展就要對自身的各項生產措施和生產技術不斷地優化改善。電氣控制作為一種先進的自動化、智能化控制措施其在分級破碎機上的運用能夠充分地節省人力資源的耗費，并優化產業結構。電氣控制能夠輔助分級破碎機開展智能化、自動化的操作，使一些例如自動潤滑、自動保護、故障預警等工作能夠快速開展，保證煤炭產業當中分級破碎機的正常工作，進而保障我國煤炭生產、煤炭產業的穩定性。

參考文獻：

[1] 吳迪鑫.電氣控制在分級破碎機上的應用探討 [J].企業導報，2016（13）：77.

[2] 周虹權，趙乘麟.電氣控制在分級破碎機上的應用 [J].通訊世界，2016（2）：130.

[3] 肖軍.冶金產業中電氣控制技術的應用研究 [J].中國錳業，2017，35（1）：174-176.

[4] 丁勇.電氣控制在分級破碎機上的應用 [J].煤礦機械，2014，35（5）：181-183.

作者簡介：劉俠（1982.04-），男，漢族，江西高安人，中級職稱，畢業于江西理工大學，碩士。研究方向：控制工程。