堆取料機(jī)的自動控制
1 系統(tǒng)構(gòu)成簡介
使用美國AB公司的SLC500系列模塊式可編程控制器,其中取料機(jī)的控制使用SLC5/03TM處理器,堆料機(jī)采用SLC5/02處理器。該系列PLC帶有編程軟件、windows操作界面及通訊軟件,功能齊全。
2 控制方式
堆、取料機(jī)的控制設(shè)備主要是各種電動機(jī)和用于限位、定位的行程開關(guān),這些設(shè)備的狀態(tài)檢測信號直接輸入計算機(jī),聯(lián)鎖、順序控制由軟件編程完成,操作人員在主控室只下達(dá)開停命令,堆、取料機(jī)完全自動地開停一系列設(shè)備,正常工作時均化場內(nèi)無需工作人員,設(shè)備狀態(tài)信號、報警信號全部輸入主控盤,操作人員一目了然。
3 控制要點(diǎn)及相關(guān)處理
3.1 取料機(jī)行走電動機(jī)的同步控制
取料機(jī)的左、右行走電動機(jī)必須協(xié)調(diào)一致,否則大車向一邊偏移,造成事故。對同步問題的處理,當(dāng)初我們是通過速度反饋來保持電動機(jī)轉(zhuǎn)速一致來實現(xiàn)的,在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)這樣做不可靠,因為即使電動機(jī)轉(zhuǎn)速一致,由于大車兩側(cè)受到的阻力不一樣,電動機(jī)實際行走的距離也不相等,因此我們進(jìn)行了改進(jìn)。取料機(jī)軌道長120m,在軌道兩側(cè)每10m安裝1對行程開關(guān),共9對(18個),當(dāng)大車向前運(yùn)行時,如果兩側(cè)同步,就會同時碰到行程開關(guān),如果不同步,就產(chǎn)生間隔的行程信號,計算機(jī)根據(jù)左、右開關(guān)信號獲得的時間差,來校正電動機(jī)運(yùn)行速度,使之達(dá)到同步,消除了大車偏移故障。
3.2 刮板機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的判斷
刮板機(jī)是取料機(jī)上最關(guān)鍵設(shè)備,負(fù)責(zé)把均化的石灰石刮到輸送皮帶機(jī)上,如果在工作中刮板機(jī)偷停,就會造成料的堆壓,甚至埋住取料機(jī),因此對它的運(yùn)行狀態(tài)必須做出可靠判斷。我們在刮板機(jī)的從動輪的一側(cè)安裝一個十字葉片,與葉片的垂直方向上安裝一個接近開關(guān),當(dāng)葉片靠近接近開關(guān)時,接近開關(guān)發(fā)出一個脈沖信號,如果在一定的時間內(nèi)計算機(jī)未接到信號或接到的信號狀態(tài)一直不變,就斷定刮板機(jī)停了。計算機(jī)產(chǎn)生報警信號,同時順序停止取料機(jī)上的運(yùn)行設(shè)備。
3.3 取消對堆、取料機(jī)相對位置的確定
在做控制邏輯時堆、取料機(jī)的位置信號需相互傳遞。程序運(yùn)行時,首先判斷堆料機(jī)和取料機(jī)的相互位置,如果一致,則產(chǎn)生警告同時停車,這樣做在理論上是無可非議的,但在實際應(yīng)用中卻遇到很多麻煩,因為用于判斷位置的多個行程開關(guān)中,只要有一個故障,就會引起錯誤的位置判斷,經(jīng)常出現(xiàn)急等開車卻開不起來的情況,因為取料機(jī)的行走電動機(jī)的運(yùn)行速度是非常慢的,所以我們刪除了程序起始段對料機(jī)相對位置的判斷,操作人員直接在現(xiàn)場調(diào)車,看到料機(jī)位置,調(diào)車到正確位置,這樣既簡單又方便。也可在均化場內(nèi)安裝工業(yè)攝像頭監(jiān)控。
3.4 動力線與控制線的處理
在工業(yè)生產(chǎn)中將動力線和控制線引入運(yùn)動的設(shè)備中,通常采用簡單可靠的滑環(huán)形式,但對線纜的拖放我們開始用的是卷盤,這種方法到了冬天,隨著溫度的下降,線纜變硬變脆,在盤卷過程中不順暢,甚至開裂,有時引起線間短路。對此我們采用了滑線的方式,即在線纜每間隔一定距離固定上一個滑圈,穿在一個與設(shè)備運(yùn)行方向一致的架起來的金屬線上,設(shè)備運(yùn)行時,線纜在金屬線上伸縮,避免了折損。
3.5 行程開關(guān)改為接近開關(guān)
在堆、取料機(jī)的控制過程中,我們采用了大量的用于限位、定位的行程開關(guān)。行程開關(guān)在長期運(yùn)行過程中可靠性不高,常見的故障是:①恢復(fù)性差,動作后,作用力消失,不回到原位;②機(jī)械形變,作用物碰撞不到;③由于設(shè)備的振動引起誤動作。
如有一段時間取料機(jī)的耙車電動機(jī)經(jīng)常偷停,運(yùn)行信號卻全部正常,后來在現(xiàn)場對I/O模件點(diǎn)進(jìn)行長時間的觀察,發(fā)現(xiàn)一個行程開關(guān)間歇誤動作,對此我們將行程開關(guān)都改換為非接觸式的接近開關(guān),減少故障率,增加了可靠性。
3.6 其他問題
堆、取料機(jī)的故障的另一個來源是對其進(jìn)行控制的電氣元件,均化堆場內(nèi)粉塵大,電子元件受粉塵影響短路、接觸不良等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,因此對計算機(jī)柜和電氣柜應(yīng)嚴(yán)格密封。另外,控制電源應(yīng)盡可能采用高電平,實踐證明24VDC的繼電器相對引起的故障率高,而大電壓吸力大,且流過觸頭的電流也大,對其上的積塵能更好的克服。
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