簡(jiǎn)述水泥磨機(jī)的電控設(shè)計(jì)

李鑫 李長(zhǎng)勝 王嘉男

摘 ?要：目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)所使用的設(shè)備大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動(dòng)化。數(shù)字化和自動(dòng)化的設(shè)備在使用的過程中非常便捷，因此在現(xiàn)有的工業(yè)企業(yè)中使用得非常頻繁，效果也是非常顯著。水泥磨機(jī)在工業(yè)的生產(chǎn)中的應(yīng)用也是非常廣泛的，因此設(shè)備的電控設(shè)計(jì)質(zhì)量和使用質(zhì)量就顯得非常關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：水泥磨機(jī);電控系統(tǒng);控制器;設(shè)計(jì);微處理機(jī)

文章闡述的水泥磨機(jī)的電控設(shè)計(jì)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際較好的設(shè)備進(jìn)行分析的。根據(jù)設(shè)計(jì)過的ψ3.5×15m的水泥磨的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)需要注意的設(shè)計(jì)構(gòu)成等問題進(jìn)行闡述。文章闡述的水泥磨機(jī)電控裝置的控制核心有兩個(gè)方面。第一個(gè)方面是可編程的控制器;第二個(gè)方面是可編程的單片機(jī)。通過這兩個(gè)控制核心的控制，能夠很好的對(duì)設(shè)備的三大動(dòng)力和輔助部件進(jìn)行控制。第一個(gè)部件是水泥磨機(jī)的主電機(jī)。第二個(gè)部件是水泥磨機(jī)的輔助電機(jī)。第三個(gè)部件是水泥磨機(jī)的三個(gè)潤(rùn)滑站。水泥磨機(jī)的三個(gè)潤(rùn)滑站分別是：第一設(shè)備主電機(jī)潤(rùn)滑站;第二設(shè)備主減速機(jī)潤(rùn)滑站;第三是主軸承潤(rùn)滑站。通過上述的控制，能夠很有效的對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在設(shè)備啟停方面的控制之外，電控系統(tǒng)還可以對(duì)設(shè)備的主軸承的溫度進(jìn)行控制和顯示，同時(shí)對(duì)設(shè)備的負(fù)載情況也有一個(gè)非常好的顯示。電控系統(tǒng)中選用的控制柜形式有兩種，第一種是高壓開關(guān)控制柜。第二種是液體電阻控制柜。這兩種電控柜的聯(lián)合作用可以有效的保障設(shè)備在高壓的狀態(tài)下安全的啟動(dòng)和運(yùn)行。水泥磨機(jī)采用的操作方式為三級(jí)操作，這樣就有效的提升了設(shè)備集中控制的效率和控制因數(shù)。在水泥磨機(jī)電控系統(tǒng)的升級(jí)換代過程中算是一種技術(shù)上的突破。

1 水泥磨機(jī)概述

在現(xiàn)有的水泥廠中，水泥磨機(jī)是粉磨車間的主要設(shè)備。水泥磨機(jī)的主要作用就是將水泥的熟料經(jīng)過一定的研磨機(jī)細(xì)磨，讓水泥熟料達(dá)到生產(chǎn)的要求力度的水泥。在水泥磨機(jī)正常的運(yùn)行過程中，水泥磨機(jī)的筒體會(huì)實(shí)現(xiàn)高速的旋轉(zhuǎn)。水泥熟料在圓筒內(nèi)經(jīng)由鋼球的一系列碾壓，實(shí)現(xiàn)熟料的力度改變。我國(guó)目前水泥廠中，使用的設(shè)備電控系統(tǒng)通常采用的是一體式的單機(jī)電控系統(tǒng)，但是伴隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，我國(guó)的水泥磨機(jī)的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式已經(jīng)變成全廠集散型的電控系統(tǒng)。這種電控系統(tǒng)的主要要求就是將設(shè)備的電控信號(hào)和廠區(qū)的中控室中的電控信號(hào)進(jìn)行雙向逆向連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制和中控室控制的雙重控制，不會(huì)因?yàn)橹锌厥业目刂剖?dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行失控。上文提及的三級(jí)電控操作模式，主要指的是總廠控制室，車間和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的三級(jí)控制。文章的設(shè)計(jì)思路主要是參照現(xiàn)有的最新的電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的電控設(shè)計(jì)可以有效的提升效率。

2 ψ3.5×15m水泥磨機(jī)的電控設(shè)計(jì)

關(guān)于ψ3.5×15m水泥磨機(jī)的電控設(shè)計(jì)的闡述和分析，文章主要從四個(gè)方面進(jìn)行闡述。第一個(gè)方面是ψ3.5×15m水泥磨機(jī)電控設(shè)計(jì)過程中的控制要求。第二個(gè)方面是ψ3.5×15m水泥磨機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的總體設(shè)計(jì)方案。第三個(gè)方面是ψ3.5×15m水泥磨機(jī)在電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的硬件電路的設(shè)計(jì)方式。第四個(gè)方面是ψ3.5×15m水泥磨機(jī)在電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的軟件設(shè)計(jì)。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2.1 ψ3.5×15m水泥磨機(jī)電控設(shè)計(jì)過程中的控制要求

（1）水泥磨機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)

第一，設(shè)備的電機(jī)設(shè)計(jì)功率選用的是1000kW電機(jī)，預(yù)計(jì)的選用型號(hào)是YP1000-8，所選的電壓由業(yè)主選定為6000V。

第二，設(shè)備的輔助電機(jī)設(shè)計(jì)功率選用的是18.5kW電機(jī)，預(yù)計(jì)的選用型號(hào)是Y225S-8，所選用的電壓由業(yè)主選定為380V。

第三，設(shè)備的主電機(jī)潤(rùn)滑站預(yù)計(jì)選用的型號(hào)是TE521。

第四，設(shè)備的減速機(jī)潤(rùn)滑站預(yù)計(jì)選用型號(hào)是TS525。

第五，設(shè)備的主軸承潤(rùn)滑站，預(yù)計(jì)選用的型號(hào)是TE332X，并且要提供軸承保護(hù)功能。

（2）水泥磨機(jī)磨機(jī)的設(shè)計(jì)要求

第一，根據(jù)上述的設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，可以得出，設(shè)備的電機(jī)功率大，電壓高，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)的過程中要對(duì)高壓電機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)的控制保護(hù)，增加高壓過載啟動(dòng)裝置。同時(shí)常規(guī)的電控設(shè)計(jì)中的電流保護(hù)，電壓測(cè)量保護(hù)，斷相保護(hù)和失壓保護(hù)等。根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，我們?cè)诳刂圃O(shè)計(jì)過程中要增加溫度控制保護(hù)，在電機(jī)定子運(yùn)行溫度為65攝氏度以下時(shí)，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn);一旦電機(jī)定子的運(yùn)行溫度高于65攝氏度是，設(shè)備就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)控制，停止工作運(yùn)行。

第二，設(shè)備的輔助電機(jī)必須具備正傳和反轉(zhuǎn)的功能，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互鎖功能。

設(shè)備中的各種潤(rùn)滑站要求在正常電壓和正常溫度下運(yùn)行，一旦出現(xiàn)異常就會(huì)啟動(dòng)潤(rùn)滑控制保護(hù)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。主控顯示屏上要實(shí)時(shí)的顯示設(shè)備的運(yùn)行溫度及設(shè)備的各個(gè)主要組成部分的運(yùn)行實(shí)際溫度，這樣可以讓中控室的工作人員進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行控制，避免設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)生事故。

2.2 ψ3.5×15m水泥磨機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的總體設(shè)計(jì)方案

本次的電控設(shè)計(jì)主要是以PLC控制和單片機(jī)控制為主。PLC控制的有兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是設(shè)備的所有的潤(rùn)滑站;第二個(gè)部分是設(shè)備的輔助電機(jī)。本機(jī)的電控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中使用的操作形式是常見的六柜五箱標(biāo)配。水泥磨設(shè)備的自身控制方式有兩種。第一種是集中/現(xiàn)場(chǎng)控制;第二種是本柜/機(jī)旁控制。控制系統(tǒng)的PLC控制面板顯示的是設(shè)備控制中的溫度測(cè)量?jī)x中顯示的實(shí)時(shí)溫度。

2.3 ψ3.5×15m水泥磨機(jī)在電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的硬件電路的設(shè)計(jì)方式

第一，主電機(jī)控制：主電機(jī)是高壓大功率電機(jī)，它是一種長(zhǎng)期工作制的恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載。這類機(jī)械不要求調(diào)速，但帶載起動(dòng)困難，所以應(yīng)采用高壓開關(guān)柜加液體電阻起動(dòng)柜的方式控制。高壓開關(guān)柜采用ZN28-A-10/1000-20型的真空斷路器為主要元件，設(shè)有電流回路、電壓回路、分閘回路、分閘指示、儲(chǔ)能指示和儲(chǔ)能裝置等回路，并具有過流速斷保護(hù)、接地?cái)嘞啾Ｗo(hù)、失壓保護(hù)等措施。

第二，PLC控制系統(tǒng)：磨機(jī)中有四個(gè)潤(rùn)滑站，I/O總數(shù)為240個(gè)，將其全部控制放入PLC系統(tǒng)中。PLC選用日本光陽(yáng)公司的SU-6系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于中小型的PLC，屬組合式可編程控制器。

2.4 ψ3.5×15m水泥磨機(jī)在電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的軟件設(shè)計(jì)

本次水泥磨機(jī)的軟件控制設(shè)計(jì)主要有四方面的目的，采用梯形圖式的軟件設(shè)計(jì)。這四方面的目的是：第一方面是要保障設(shè)備全部的潤(rùn)滑站的泵站自動(dòng)的供給投入;第二個(gè)方面是設(shè)備使用的加熱器和閥門等都要具有自動(dòng)開啟、自動(dòng)停止的功能;第三個(gè)方面是PLC控制要對(duì)設(shè)備連接的中間繼電器進(jìn)行絕對(duì)控制;第四個(gè)方面是要有效的控制信號(hào)燈和報(bào)警信號(hào)。

參考文獻(xiàn)

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