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堆取料机的自动控制

2007/05/25

......

我公司的石灰石均化堆场的堆、取料机采用了可编程序控制器,在应用过程中我们对其进行了不断的改进和完善。  

1 系统构成简介 

  使用美国AB公司的SLC500系列模块式可编程控制器,其中取料机的控制使用SLC5/03TM处理器,堆料机采用SLC5/02处理器。该系列PLC带有编程软件、windows操作界面及通讯软件,功能齐全。 

2 控制方式 

  堆、取料机的控制设备主要是各种电动机和用于限位、定位的行程开关,这些设备的状态检测信号直接输入计算机,联锁、顺序控制由软件编程完成,操作人员在主控室只下达开停命令,堆、取料机完全自动地开停一系列设备,正常工作时均化场内无需工作人员,设备状态信号、报警信号全部输入主控盘,操作人员一目了然。 

3 控制要点及相关处理 

   
3.1 取料机行走电动机的同步控制 
  
取料机的左、右行走电动机必须协调一致,否则大车向一边偏移,造成事故。对同步问题的处理,当初我们是通过速度反馈来保持电动机转速一致来实现的,在运行过程中发现这样做不可靠,因为即使电动机转速一致,由于大车两侧受到的阻力不一样,电动机实际行走的距离也不相等,因此我们进行了改进。取料机轨道长120m,在轨道两侧每10m安装1对行程开关,共9对(18个),当大车向前运行时,如果两侧同步,就会同时碰到行程开关,如果不同步,就产生间隔的行程信号,计算机根据左、右开关信号获得的时间差,来校正电动机运行速度,使之达到同步,消除了大车偏移故障。 

3.2 刮板机运行状态的判断 
  
刮板机是取料机上最关键设备,负责把均化的石灰石刮到输送皮带机上,如果在工作中刮板机偷停,就会造成料的堆压,甚至埋住取料机,因此对它的运行状态必须做出可靠判断。我们在刮板机的从动轮的一侧安装一个十字叶片,与叶片的垂直方向上安装一个接近开关,当叶片靠近接近开关时,接近开关发出一个脉冲信号,如果在一定的时间内计算机未接到信号或接到的信号状态一直不变,就断定刮板机停了。计算机产生报警信号,同时顺序停止取料机上的运行设备。 

3.3 取消对堆、取料机相对位置的确定 
  
在做控制逻辑时堆、取料机的位置信号需相互传递。程序运行时,首先判断堆料机和取料机的相互位置,如果一致,则产生警告同时停车,这样做在理论上是无可非议的,但在实际应用中却遇到很多麻烦,因为用于判断位置的多个行程开关中,只要有一个故障,就会引起错误的位置判断,经常出现急等开车却开不起来的情况,因为取料机的行走电动机的运行速度是非常慢的,所以我们删除了程序起始段对料机相对位置的判断,操作人员直接在现场调车,看到料机位置,调车到正确位置,这样既简单又方便。也可在均化场内安装工业摄像头监控。 

3.4 动力线与控制线的处理 
  
在工业生产中将动力线和控制线引入运动的设备中,通常采用简单可靠的滑环形式,但对线缆的拖放我们开始用的是卷盘,这种方法到了冬天,随着温度的下降,线缆变硬变脆,在盘卷过程中不顺畅,甚至开裂,有时引起线间短路。对此我们采用了滑线的方式,即在线缆每间隔一定距离固定上一个滑圈,穿在一个与设备运行方向一致的架起来的金属线上,设备运行时,线缆在金属线上伸缩,避免了折损。 

3.5 行程开关改为接近开关 
  
在堆、取料机的控制过程中,我们采用了大量的用于限位、定位的行程开关。行程开关在长期运行过程中可靠性不高,常见的故障是:①恢复性差,动作后,作用力消失,不回到原位;②机械形变,作用物碰撞不到;③由于设备的振动引起误动作。 
  
如有一段时间取料机的耙车电动机经常偷停,运行信号却全部正常,后来在现场对I/O模件点进行长时间的观察,发现一个行程开关间歇误动作,对此我们将行程开关都改换为非接触式的接近开关,减少故障率,增加了可靠性。 

3.6 其他问题 
  
堆、取料机的故障的另一个来源是对其进行控制的电气元件,均化堆场内粉尘大,电子元件受粉尘影响短路、接触不良等现象经常发生,因此对计算机柜和电气柜应严格密封。另外,控制电源应尽可能采用高电平,实践证明24VDC的继电器相对引起的故障率高,而大电压吸力大,且流过触头的电流也大,对其上的积尘能更好的克服。 

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