輥壓機的自動控制原理
| 輥壓機對油缸的液壓以及輥縫的控制要求較嚴格，液壓與輥縫的控制是由液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成的，它是由一個液壓油泵、兩個增壓閥、四個泄壓閥組成。輥子間隙、輥間壓力、溫度、油壓等信號由傳感器監(jiān)測，送入PLC中，然后通過程序?qū)ι鲜鰠?shù)自動控制，使輥壓機在正常的壓力和輥縫偏差中工作。 我廠輥壓機由唐山水泥機械廠制造，控制系統(tǒng)由我廠自行研制開發(fā)。本文將介紹輥壓機控制系統(tǒng)組成框圖、軟件功能與設計，重點討論輥壓機液壓調(diào)節(jié)自動控制系統(tǒng)。 1 控制系統(tǒng)組成 控制系統(tǒng)采用美國Allen-Bradley公司生產(chǎn)的PLC-5/60型PLC?，F(xiàn)場的壓力、溫度、輥子間隙、電流等模擬信號通過各種變送器送入PLC柜的模擬量輸入模塊1771-IFE(12bit)中，而電機的備妥、現(xiàn)場起動按鈕等數(shù)字量信號送入數(shù)字量輸入模塊1771-IMD(220V AC，16bit)中，通過CPU的邏輯運算，由數(shù)字量輸出模塊1771-OMD(220V AC，16bit)去控制各電機的起動或停止。電機的運行信號送入數(shù)字量輸入模塊1771-IMD(220V AC，16bit)中。網(wǎng)關(guān)主要實現(xiàn)PLC與上位機MicroVAX3100/90之間通訊，它通過雙絞線組成的DH/DH+網(wǎng)(Da ta Highway Plus)與現(xiàn)場PLC相連接，通過同軸電纜組成的以太網(wǎng)(Et hernet)與上位機相連接。上位機MicroVAX3100/90上，可以顯示實時數(shù)據(jù)、實現(xiàn)實時控制。 2 軟件功能與設計 2.1 PLC軟件系統(tǒng) PLC程序采用美國ICOM公司PLC-5專用梯形圖語言編程，可實現(xiàn)如下功能: 1)輥壓機主電機的單機聯(lián)鎖。當軸承溫度超過70℃或減速機的油溫超過90℃或兩輥左右間隙偏差大于6mm時，主電機跳停。 2)主電機、潤滑油泵、液壓油泵、電磁閥的起動、停止的聯(lián)鎖控制。 3)喂料倉的料位控制。根據(jù)喂料倉的料位自動調(diào)節(jié)喂料量，并根據(jù)其料位控制倉下氣動閥的開關(guān)，使物料進入輥壓機保證一定的料流，達到良好的粉磨效果。 4)液壓調(diào)節(jié)自動控制。 5)與上位機的通訊程序。 在上位機與PLC之間設置相互認可的參數(shù)，這些參數(shù)有波特率、停止位和奇偶校驗位，PLC通訊參數(shù)通過寄存器的位組合來選擇。PLC程序通過FAL命令進行數(shù)據(jù)傳送。 2.2 上位機軟件系統(tǒng) 上位機MicroVAX3100/90采用VMS操作系統(tǒng)以及丹麥FLS公司的SDR應用軟件包。我們利用該軟件包進行了有關(guān)軟件的組態(tài)，其中包括:通訊軟件的組態(tài)、有關(guān)點的組態(tài)、報警組態(tài)、趨勢圖組態(tài)等，并制作了分組圖與模擬圖。這樣在上位機上就可實現(xiàn)操作、監(jiān)視、報警等功能。 3 液壓調(diào)節(jié)自動控制 輥壓機自動控制中最為關(guān)鍵的部分是液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，我們經(jīng)過一段時間的摸索與調(diào)試，得出以下控制參數(shù)和控制方案。 1)當定、動輥主電機開始運行時兩大泄壓閥打開，進行泄壓。5s后根據(jù)正常調(diào)壓條件進行調(diào)壓。當動、定輥停機時兩大泄壓閥打開，進行泄壓。這兩項措施主要是為保護主電機。 2)當主電機超負荷到其額定電流的110%時，兩大泄壓閥打開使接觸壓力下降，隨著穩(wěn)定的物料量喂入，輥子間隙將變大，使主電機負荷降低。 3)兩增壓閥動作必要條件:料位倉下氣動閥打開，動、定輥主電機運行，輥間隙值大于2mm(輥子壓到位間隙計為0mm)。 4)兩輥間接觸壓力的恒值控制:當物料剛進入輥壓機時，液壓泵起動，兩側(cè)增壓閥同時打開，系統(tǒng)進行加壓。此時物料進入狹窄的輥間隙，液壓系統(tǒng)壓力連續(xù)增加，當液壓達到設定值(約7MPa)時，液壓泵停止運轉(zhuǎn)，增壓閥關(guān)閉。系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)。兩側(cè)的壓力可以在允許的偏差范圍內(nèi)變化而不需壓力控制系統(tǒng)校正。當液壓低于設定值-1MPa時，增壓閥再次打開，直到液壓達到設定值。當液壓高于設定值+1MPa時，小泄壓閥打開，直到液壓達到設定值。這樣，使其液壓系統(tǒng)的壓力在設定值的±1MPa偏差范圍內(nèi)保持恒定。 5)控制兩輥左右間隙偏差，保持兩輥的平等。 ①當兩輥左右間隙偏差小于3mm時，按3)進行調(diào)節(jié)。 ?、诋攦奢佔笥议g隙偏差在3～5mm時，間隙大的一側(cè)增壓閥打開系統(tǒng)進行加壓，但壓力不超過設定值；間隙小的一側(cè)小泄壓閥打開系統(tǒng)進行泄壓，但壓力不低于設定值-1MPa；另外，當A側(cè)間隙大于B側(cè)間隙3mm時，此時即使B側(cè)的壓力未達到設定值，B側(cè)的增壓閥亦要關(guān)閉。 ③當偏差超過5mm時，間隙大的一側(cè)增壓閥打開系統(tǒng)進行加壓，但壓力不超過系統(tǒng)允許******壓力(9MPa)，間隙小的一側(cè)小泄壓閥無條件打開系統(tǒng)泄壓，直到兩輥間隙偏差小于3.5mm；當偏差超過6mm時，為保護設備，主電機跳停。 6)兩增壓閥與兩小泄壓閥動作時間控制:當兩側(cè)壓力均小于設定值-1MPa時，增壓閥動作是90s/10s的脈沖/中止的周期起動，當兩側(cè)壓力有一側(cè)壓力大于設定值-1MPa時，增壓閥是以70ms/10s的脈沖/中止的周期起動。小泄壓閥是以20ms/10s的脈沖/中止的周期起動。 4 結(jié)束語 經(jīng)過兩年多的運行，該自動控制系統(tǒng)可以滿足設備工藝提出的各項技術(shù)要求，保證輥壓機運行的可靠性，穩(wěn)定了生產(chǎn)，為我廠帶來了可觀的經(jīng)濟效益。 |
