大容量物料存儲輸送中螺旋輸送機的控制*

宋向前，許　勝，沈春龍，趙振江

（泰州學院機電工程學院，江蘇泰州225300）

大容量物料存儲輸送中螺旋輸送機的控制*

宋向前，許勝，沈春龍，趙振江

（泰州學院機電工程學院，江蘇泰州225300）

針對螺旋輸送機在大容量物料輸送過程中對超載敏感、易堵塞等問題，設計了大型料罐存儲物料、以空氣壓縮泵及電動料罐閥為輔助動作、由螺旋輸送機大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。

物料；螺旋輸送機；觸摸屏

DOI：10.3969/j.issn.1009-9492.2015.01.026

0　引言

螺旋輸送機廣泛應用于各行業(yè)，適用于水平或傾斜輸送粉狀、粒狀或小塊狀物料。螺旋輸送機旋轉工作時，機槽下部的物料并不隨螺旋體旋轉，而是在螺旋葉片的推動下向前移動，達到輸送物料的目的，輸送過程中可同時完成混合、攪拌或冷卻功能［1-3］。但螺旋輸送機在大容量物料輸送過程中存在對超載敏感、易堵塞等缺陷。針對這個問題，設計了大型料罐存儲物料、以空氣壓縮泵及電動料罐閥為輔助動作、由螺旋輸送機大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。

1　系統(tǒng)組成

螺旋輸送機控制系統(tǒng)觸摸屏畫面如圖1所示，物料存儲在大型儲料罐中，方便長時間物料輸送供給，為了監(jiān)控物料儲存的狀態(tài)，設置了物料下限位和上限位。當下限位燈不亮時表示無物料或物料很少，正常情況應該是下限位燈亮。在料罐與螺旋輸送機的連接處設置了一套電動閥門，正常輸送時開閥，停止輸送時關閥。為了使儲料罐中緊壓的物料松動并順利下落到輸送機內，在料罐的下方安裝一臺空氣壓縮泵，通過高壓氣體吹松物料。經過螺旋輸送機輸送的物料進入攪拌裝置與其他物料或液體進行攪拌混合。畫面中設置攪拌器、螺旋輸送機、料罐閥、空壓機等的開關按鈕及狀態(tài)指示。

圖1　螺旋輸送機控制系統(tǒng)觸摸屏畫面圖

圖2為控制系統(tǒng)的電路原理圖，表1為控制系統(tǒng)的I/O分配表。系統(tǒng)設置了按鈕和觸摸屏控制的選擇開關，從而實現(xiàn)按鈕和觸摸屏的雙重控制。輸入元件中有攪拌器、螺旋輸送機、料罐閥、空壓機等的啟停控制按鈕以及閥的開關狀態(tài)輸入和物料上下限開關等，地址分配為X0-X14。輸出元件包括攪拌器、螺旋輸送機、閥的開和關、閥的開和關的狀態(tài)指示，物料上下限指示。

圖2　控制系統(tǒng)電路原理圖

表1　R大流量液位控制系統(tǒng)I/O分配表

2　控制要求

螺旋輸送機在大容量物料輸送過程中存在對超載敏感、易堵塞等缺陷，因此對輸送機的控制應做到無負載起動，即在機殼內沒有物料時起動，起動后方能向螺旋機給料。另外，螺旋輸送機給料應均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅動裝置的過載。停止輸送時螺旋輸送機不應立即停止，應先關閉閥門停止加料，等機殼內的物料完全輸送完畢后才能停止輸送機。

為了滿足以上要求，螺旋輸送機啟動的同時應能同時開啟空壓泵和料罐閥。因料罐閥要充分打開需要一分鐘以上的時間，故可以與輸送機同時開啟。輸送機停止時應同時停止空壓泵和料罐閥，直至料罐閥關閉、物料不再下落為止，輸送機才能完全停止。

3　 PLC程序設計

圖3所示為螺旋輸送機啟停控制程序，X3和X4為螺旋輸送機啟停按鈕，M13和M14為觸摸屏畫面中輸送機啟停控制變量，由M1切換按鈕和觸摸屏控制。當儲料罐中物料很少或沒有時，Y7常閉有效，同樣發(fā)出停止命令。考慮到電動閥在關到一半開度而且在無空氣泵輔助吹氣時物料不易下落，停止命令發(fā)出30秒后即可停止螺旋輸送機。

圖3　螺旋輸送機啟停控制程序

圖4　料罐閥關閉程序

圖4為料罐閥關閉程序，X6和M20分別為按鈕和觸摸屏控制變量，用于單獨停止料罐閥。同時，螺旋輸送機停止命令發(fā)出時也可以關閉料罐閥。程序中可以實現(xiàn)單按鈕點動關閥、連續(xù)關閥和停止關閥等動作，當按下X6或M20時，M21有效，使M24接通，驅動Y3動作，閥開始關閥。同時，定時器T7開始定時，當3秒鐘時間未到松開X6或M20時，Y3不動作，停止關閥；當按下X6或M20超過3秒時，T7動作使M24能夠自鎖，從而轉換成連續(xù)關閥。松開按鈕時M21下降沿在T7動作的情況下置位M22，從而能實現(xiàn)再次按下按鈕時置位M23并斷開M24使Y3停止動作，料罐閥停止關閉。因此，單獨按下按鈕不超過3秒為點動，超過3秒則為連續(xù)，當連續(xù)時再次按下按鈕時停止。此外，料罐閥還可以與螺旋輸送機聯(lián)動動作。

4　結語

本文針對螺旋輸送機在大容量物料輸送過程中對超載敏感、易堵塞等問題，設計了大型料罐存儲物料、以空氣壓縮泵及電動料罐閥為輔助動作、由螺旋輸送機大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。實踐證明該系統(tǒng)成本低、性能優(yōu)，完全能滿足大容量物料存儲輸送控制的要求。

［1］郎福林.傾斜螺旋輸送機機體設計的簡要概述［J］.黑龍江科技，2013（9）：105-106.

［2］胡繼云，孫慶春，李盟.水平螺旋輸送機性能的研究［J］.糧食加工，2013（6）：52-53.

［3］施祥.螺旋輸送機的制作與安裝［J］.糧食與食品工業(yè)，2013（4）：104-106.

（編輯：向飛）

Control of Large Capacity Storage Conveying Screw Conveyor

SONG Xiang-qian，XU Sheng，SHEN Chun-long，ZHAO Zhen-jiang
（College of Eletromechanial Engineering，Taizhou University，Taizhou225300，China）

In the process of screw conveyor in the bulk material on overload sensitive，blockage problem，the design of large tank storage material，with air compressor pump and electric tank valve action，assisted by a screw conveyor bulk transport of touch screen control system.

material；screw conveyor；touch screen

TP29

B

1009-9492（2015）01-0095-03

*江蘇省“青藍工程”資助項目

2014-07-31

宋向前，男，1980年生，江西鷹潭人，碩士，講師。研究領域：機電智能控制。