PLC變頻調速控制系統在礦石破碎篩分系統的應用

摘 要：PLC變頻調速控制技術在礦石破碎篩分系統中的應用，可以對其工藝流程進行自動化控制，提高礦石破碎篩分效率。文章首先對礦石破碎篩分系統組成結構進行分析，指出傳統控制技術存在的問題，進而研究PLC變頻調速控制系統的應用，以期實現對礦石破碎篩分系統的優化設計目標。

關鍵詞：PLC技術;變頻調速控制;礦石破碎篩分系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.036

0 前言

礦石破碎篩分是礦山生產中的一個重要環節，一些原礦本身的產品附加值較低，通過對原礦進行破碎篩分，可以提升其產品附加值。目前在許多銅礦石的礦石破碎篩分系統通過采用PLC變頻調速控制技術，對系統運行過程進行自動化控制，不僅使破碎成品率大大提升，篩分穩定性也得到加強，具有顯著的應用價值。

1 礦石破碎篩分系統的組成結構

礦石破碎篩分系統具有特定的使用功能，主要完成礦石的多級破碎和篩分工作。在其運行過程中，銅礦石先經過給料機進入粗破碎系統中，經過處理以后的銅礦石會得到相應的篩分。此時能夠發揮PLC變頻調速控制系統的作用，保證所篩分的結果達到要求與標準。對不合格的銅礦石系統會再次進行細碎、篩分，最后實現去磨礦浮選，完成對銅礦石的處理。但是傳統控制系統較為復雜，系統啟停過程較長，在傳統繼電器聯鎖控制模式下，容易因頻繁操作出現故障。而且在工藝參數調整過程中，設備產能未能及時匹配，容易出現堵料等現象，而且電能消耗巨大，容易影響設備使用壽命。為了使礦石破碎篩分系統得到進一步優化，可采用PLC變頻調速控制技術，設計集中式控制結構，在監控站、PLC控制器和變頻調速器、現場電氣驅動三級結構下，實現對礦石破碎篩分系統的智能化控制[1]。

2 PLC變頻調速控制在礦石破碎篩分系統中的應用策略

2.1 變頻器的選擇

礦石破碎篩分系統的傳統控制系統采用工頻控制方式，破碎機、篩分機、皮帶機等都在工頻的恒速狀態下運行，無法對礦石粒度、數量等的變化作出反應。而直流調速、調壓調速技術等，控制系統結構過于復雜，調速性能也較差，目前逐漸被變頻調速技術取代。采用變頻器對礦石破碎系統進行控制，可實現系統軟啟動，不需要設計降壓啟動電路，可簡化控制硬件線路結構，確保啟動過程的平穩性。同時采用變頻器對礦石篩分系統中的破碎機和皮帶機等進行控制，也可以根據工藝參數的變化，自動調整系統運行速度，在滿足生產要求的同時，達到節約能源的目的。因此，在礦石破碎篩分系統中，應做好變頻器優化選擇，使用組合功能豐富、穩定性強、具有高效矢量控制能力和較強過載能力的產品[2]。

2.2 PLC裝置的選擇

PLC裝置即可編程控制器，具有靈活的編程功能，使其可以應用在工業生產自動化控制的各個領域，而且功能完善、使用方便。PLC裝置是PLC變頻調速控制系統的核心設備，決定著系統使用功能。可通過PLC編程實現系統短路保護、過壓過流保護、控制回路保護和故障報警等功能，并通過設計良好的人機交互界面，對系統控制信息進行直觀顯示，方便技術人員進行觀察和處理。在PLC裝置的選擇過程中，應綜合考慮功能、性能、維護方便、經濟合理等方面的需求，對PLC裝置類型進行合理選擇。此外還要考慮系統輸入、輸出點的數量、I/O端口分組情況、系統接地要求等，確保PLC裝置的適用性。然后根據礦石破碎篩分系統的實際控制需求，完成PLC編程工作，利用PLC裝置實現系統自動化運行，減少對人工操作的依賴。

2.3 系統控制方式

在系統控制方式的設計過程中，需要從安全性、高效性、靈活性等角度出發，通過設計多種控制方式，并靈活切換，滿足礦石破碎篩分系統的實際控制需求。PLC變頻調速控制系統首先要具備操作臺控制功能，如果監控站失效，應通過操控臺控制功能繼續控制系統運行，避免發生意外事故。其次是計算機控制功能，即系統正常運行狀態下的控制方式，技術人員可以通過操作界面對系統運行進行控制，也可以有計算機系統自動進行控制。再次是就地控制方式，即通過設備電氣開關實現啟停控制，主要用于試車和檢修中的緊急事故處理。在系統設計過程中，應保證控制功能的完善性，包括流程監控功能、自動報表功能、數據統計功能、報警功能和權限設置功能等。在此情況下，技術人員可以隨時掌握生產工藝情況，并為工藝技術的改進提供依據。如果系統出現異常狀況，系統會自動發出報警，并發送報警相關信息，幫助技術人員快速排除故障，恢復正常生產秩序。

3 結束語

綜上所述，PLC變頻調速控制系統在礦石破碎篩分系統中的應用，能夠從根本上解決傳統控制系統存在的諸多問題，改善控制系統能力，確保礦石破碎篩分系統的穩定運行。同時PLC變頻調速控制系統的應用也具有顯著的節能效益和成本節約效益，可以減少設備運行維護成本，提高礦石破碎篩分的綜合效益。

參考文獻：

[1]吳旺平.寶鋼原料場礦石破碎系統改造運行實踐[J].寶鋼技術，2017（01）：33-38.

[2]周棟梁.PLC變頻調速控制系統在礦石破碎篩分系統的應用[J].有色冶金節能，2015，31（04）：41-43.

作者簡介：張晗（1989-），男，山西運城人，本科，助理工程師，研究方向：自動化。