850T冷剪設(shè)備智能潤(rùn)滑系統(tǒng)

宗立杏 同國(guó)慶

(中鋼集團(tuán)西安重機(jī)有限公司 陜西西安 710201)

1 前言

本潤(rùn)滑系統(tǒng)在設(shè)備配置、工作原理、結(jié)構(gòu)布置上都做了較大的改進(jìn)，改變了以往以單線或雙線為主的傳統(tǒng)潤(rùn)滑方式，采用微電腦技術(shù)與可編程控制器相結(jié)合的方式，使設(shè)備潤(rùn)滑進(jìn)入一個(gè)新的里程。系統(tǒng)中主控設(shè)備、高壓電動(dòng)油泵、電磁給油器、流量傳感器、壓力傳感器等每一個(gè)部件都是本智能潤(rùn)滑系統(tǒng)所需。整套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，自動(dòng)調(diào)整潤(rùn)滑油(脂)供給量，減少機(jī)械磨損、提高設(shè)備使用效率，降低油品消耗，延長(zhǎng)了維護(hù)周期，減少日常工作維護(hù)量，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)綜合效益。

2 系統(tǒng)工作原理

該系統(tǒng)分為：主控設(shè)備、油站、電磁給油器、油路、控制及信號(hào)線路，其工作原理圖如圖1所示[2]。

2.1 主要功能

2.1.1 主控設(shè)備的主要功能

1)控制油站啟停

2)控制電磁給油器的運(yùn)行

3)現(xiàn)場(chǎng)信息收集

4)監(jiān)控每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑狀態(tài)

5)調(diào)節(jié)和顯示循環(huán)時(shí)間

6)調(diào)整每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供油量

圖1 智能潤(rùn)滑工作原理

2.1.2 油站的主要功能

油站主要將潤(rùn)滑脂輸送到管路，通過(guò)管路及電磁給油器，最終輸送到每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。本油站配置有二臺(tái)電動(dòng)潤(rùn)滑油泵(其中一臺(tái)為備用泵)。

2.1.3 電磁給油器的主要功能

電磁給油器主要執(zhí)行主控系統(tǒng)送來(lái)的指令，控制油閥開(kāi)啟、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)控制潤(rùn)滑點(diǎn)的供油。流量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，將信息反饋給主控系統(tǒng)。

2.2 控制系統(tǒng)工作原理

控制系統(tǒng)分為自動(dòng)、手動(dòng)兩部分。

手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)觸摸屏上按鈕組合對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的相應(yīng)潤(rùn)滑點(diǎn)。開(kāi)啟油泵后，潤(rùn)滑脂被壓注到主管路中，按下潤(rùn)滑點(diǎn)按鈕(按鈕組合編號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)潤(rùn)滑點(diǎn)相對(duì)應(yīng))，電磁給油器得到信號(hào)，開(kāi)通油閥，潤(rùn)滑脂壓注到相應(yīng)的潤(rùn)滑點(diǎn)。潤(rùn)滑供油時(shí)間可參照自動(dòng)運(yùn)行時(shí)所設(shè)定的供油時(shí)間。

自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可編程控制器按照已編制好的程序自動(dòng)運(yùn)行，本控制系統(tǒng)采用總線控制方式[3]，主控制器發(fā)出地址指令及數(shù)據(jù)指令，根據(jù)地址指令尋找相應(yīng)的分布式I/O,分布式I/O根據(jù)數(shù)據(jù)指令輸出控制電磁給油器內(nèi)相應(yīng)的電磁閥得電與否，從而控制相應(yīng)的潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑。系統(tǒng)首先檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，如系統(tǒng)中無(wú)參數(shù)時(shí)，供油系統(tǒng)禁止運(yùn)行，只有在各系統(tǒng)參數(shù)輸入后，系統(tǒng)才會(huì)按照所設(shè)定值自動(dòng)運(yùn)行。第一步：檢測(cè)聯(lián)鎖控制參數(shù)，連鎖控制參數(shù)由遠(yuǎn)程上位機(jī)提供。第二步：檢測(cè)油泵參數(shù)，本油站配置有二臺(tái)電動(dòng)潤(rùn)滑油泵(其中一臺(tái)為備用泵)，根據(jù)輸入的不同參數(shù)，決定啟動(dòng)油泵的編號(hào)和數(shù)量。第三步：檢測(cè)控制加油方式參數(shù)，加油方式分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種，自動(dòng)加油通過(guò)油位高低限位控制，油位處于下限時(shí)，自動(dòng)加油，油位處于上限時(shí)停止加油。第四步：油路打開(kāi)，電磁給油器根據(jù)主控系統(tǒng)發(fā)來(lái)的指令進(jìn)行判斷，控制各潤(rùn)滑點(diǎn)支油路的通斷，如：1號(hào)油閥打開(kāi)，1號(hào)油閥按照所設(shè)定的時(shí)間開(kāi)始給1號(hào)潤(rùn)滑點(diǎn)供油，同時(shí)1號(hào)潤(rùn)滑點(diǎn)的流量傳感器監(jiān)控潤(rùn)滑點(diǎn)的供油狀態(tài)，潤(rùn)滑點(diǎn)堵塞時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)立即動(dòng)作，輸出報(bào)警信號(hào)，供油時(shí)間到后，主控系統(tǒng)發(fā)出指令1號(hào)油閥關(guān)閉，2號(hào)油閥打開(kāi)，開(kāi)始給2號(hào)潤(rùn)滑點(diǎn)供油，2號(hào)潤(rùn)滑點(diǎn)供完油后關(guān)閉，3號(hào)潤(rùn)滑點(diǎn)打開(kāi)，就這樣依次按照主控設(shè)備發(fā)來(lái)指令循環(huán)下去。其供油量及供油時(shí)間都是按照設(shè)定值進(jìn)行。等最后一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供完油后，最后一個(gè)電磁給油器關(guān)閉，同時(shí)油泵自動(dòng)停止，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)等待延時(shí)，循環(huán)等待時(shí)間到后系統(tǒng)又開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)新的供油循環(huán)，其自動(dòng)運(yùn)行流程圖如圖2所示。

在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)供油時(shí)，觸摸屏顯示該點(diǎn)正在供油與該點(diǎn)供油時(shí)間以及潤(rùn)滑點(diǎn)供油狀態(tài)，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)間隔時(shí)間后，觸摸屏顯示間隔時(shí)間倒計(jì)數(shù)值，以便清楚當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 系統(tǒng)基本配置及主要參數(shù)

2.3.1 主控設(shè)備

主控設(shè)備提供直流12V、24V及交流220V、380V電源，可編程控制器采用西門子品牌，主要完成壓力顯示及控制、油站的起停控制及保護(hù)以及各潤(rùn)滑點(diǎn)的執(zhí)行，電控柜外形尺寸為：1000mm×600mm×1800mm。

2.3.2 油站

油站系統(tǒng)由兩臺(tái)電動(dòng)潤(rùn)滑泵(一用一備)，公稱壓力為40Mpa，給油量為400ml/min，電機(jī)功率為1.5kW，一臺(tái)電動(dòng)加油泵，一個(gè)貯油灌貯油容積為100L，多個(gè)壓力傳感器及壓力表組成。

2.3.3 電磁給油器控制箱

電磁給油器控制箱主要由電磁給油器、流量傳感器及潤(rùn)滑點(diǎn)運(yùn)行指示燈組成。

2.3.4 油路

油路主要由主管路、支管路、活動(dòng)潤(rùn)滑點(diǎn)管路等組成。主管路采用球頭活結(jié)頭連接及套管焊接，支管路采用卡套連接。

3 主設(shè)備作用簡(jiǎn)述

3.1 觸摸屏

本控制系統(tǒng)采用S7-200 SMART控制器專用的SMART LINE觸摸屏，觸摸屏是智能潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)顯示與調(diào)節(jié)的主要器件，觸摸屏是作為自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，人機(jī)對(duì)話的主要顯示和控制設(shè)備，在第一次運(yùn)行或設(shè)備使用過(guò)程中由于現(xiàn)實(shí)條件需改變系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，這時(shí)就要用到觸摸屏，觸摸屏上可以做多個(gè)畫面，每個(gè)畫面都實(shí)現(xiàn)不同的功能，本控制系統(tǒng)有運(yùn)行畫面、參數(shù)設(shè)定畫面、報(bào)警畫面、輔助功能畫面、潤(rùn)滑點(diǎn)狀態(tài)顯示畫面等。參數(shù)設(shè)定畫面主要設(shè)置油泵參數(shù)、加油參數(shù)、連鎖參數(shù)、總點(diǎn)數(shù)等，參數(shù)設(shè)定畫面如圖3所示。

圖2 自動(dòng)運(yùn)行流程圖

3.2 電磁給油器

本系統(tǒng)電磁給油器選用HR-DSF/W型的閥式給油器[4]，它適用于公稱壓力在40MPa以下，各級(jí)別的閉環(huán)式干、稀油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，為其定量供送潤(rùn)滑油、脂，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、電力、水泥、化工等行業(yè)的輕、重型機(jī)械設(shè)備上。該閥式給油器與以往的給油器不同，它內(nèi)部安裝4個(gè)單電磁閥，通過(guò)控制電磁閥的得電與失電，來(lái)控制潤(rùn)滑點(diǎn)的供油與否，是一種特別耐用的新穎的給油器，結(jié)構(gòu)合理、工藝先進(jìn)、使用可靠。

3.3 流量傳感器

流量傳感器是用來(lái)檢測(cè)各潤(rùn)滑點(diǎn)供油是否正常的檢測(cè)元件，它連接在電磁給油器與潤(rùn)滑點(diǎn)之間，對(duì)給油過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋至控制器，控制器再進(jìn)行綜合分析，完成檢測(cè)過(guò)程。當(dāng)某個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)工作時(shí)，此潤(rùn)滑點(diǎn)對(duì)應(yīng)的傳感器得電，該點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中，如有油通過(guò)，基于霍爾原理反饋DC24V的直流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制柜中的接收流量反饋信號(hào)的繼電器，這樣PLC模塊接收到信號(hào)，由PLC判斷該點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了故障點(diǎn)的記錄功能，方便設(shè)備的點(diǎn)檢，可以快判斷故障點(diǎn)。

圖3 參數(shù)設(shè)定畫面

4 850T冷剪設(shè)備潤(rùn)滑點(diǎn)分配表

850T冷剪設(shè)備潤(rùn)滑點(diǎn)分配表如表1所示。

表1 850T冷剪設(shè)備潤(rùn)滑點(diǎn)分配表

5 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1)PLC控制軟件可通過(guò)人機(jī)界面設(shè)定采單和其他多種形式，具有個(gè)性化調(diào)節(jié)和優(yōu)化使用。

2)本系統(tǒng)采用40Mpa級(jí)的兩臺(tái)高壓電動(dòng)潤(rùn)滑泵(一用一備)，供油主管只需要一根，配管科學(xué)；方便簡(jiǎn)單。

3)一對(duì)一潤(rùn)滑，一對(duì)一監(jiān)測(cè)反饋信號(hào)。

4)畫面圖像直觀。(系統(tǒng)組態(tài)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)都可顯示在觸摸屏上，各點(diǎn)單獨(dú)控制顯示并能自行改變)

5)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，智能識(shí)別，遠(yuǎn)程監(jiān)控。(采用現(xiàn)場(chǎng)總線模式，方便簡(jiǎn)單，可與大系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)鎖)。

6 結(jié)論

本控制系統(tǒng)采用總線控制方式，主控制器發(fā)出地址指令及數(shù)據(jù)指令，根據(jù)地址指令尋找相應(yīng)的分布式I/O,分布式I/O根據(jù)數(shù)據(jù)指令輸出控制電磁給油器內(nèi)相應(yīng)的電磁閥得電與否，從而控制相應(yīng)的潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑。

總線控制方式使控制系統(tǒng)在集成方面有了一定的提高，由于集成度有一定的提高，所以元器件也在一定程度上做了適當(dāng)精簡(jiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)電纜也不在繁瑣，使得日常維護(hù)量大大減少。