梭式布料器运行控制系统PLC改造

摘　要:针对原梭式布料器所采用接触器控制系统进行分析,通过使用小型PLC配合变频器进行自动运行控制,降低因接触器损坏或其他线路故障造成的停机事故,以保证设备运行可靠性,节省维修费用,并减少故障排查时间,保证设备作业率。

关键词: PLC　自动控制　梭式布料器

Abstract:An analysis of the contact apparatus control system adop ted on the recip rocal feederwas conducted.The automatic operation controlwas done through the coordination of a smallsize PLC with a frequency converter toreduce the closingdown accidents due to contact apparatus damage or because of other circuits’ failures in order toensure the reliability of equipment running and save maintenance costs aswell as to cut down the time of fault detection to guarantee the operating rate of the equipment.

Key words: PLC; automatic control; recip rocal feeder

0　前言

球团生产线中需要对进入链篦机的生球进行筛分,通过梭式布料器使生球均匀分布在布料宽皮带上,再通过小球筛筛分,进而使合格生球均匀分布在链篦机篦床上。

1　工艺流程

球团生产中筛分布料系统工艺如图1。

皮带机上的料流只有不到0. 8 m宽,通过大球筛筛分后料流也只有约1 m宽,梭式布料器的作用就是通过往复运动,把原本1 m宽的料流均匀分布在2. 8 m宽的布料宽皮带上,通过等宽的小球筛使合格生球均布在链篦机篦床上,进入链篦机,从而进入下一道工序。

2　原自动控制系统缺陷分析

原筛分布料系统自动控制采用常规接触器配合接近开关组成,通过接近开关的动作控制不同接触器吸合及断开,实现电动机正反转,从而使布料器往复运动,通过调整接近开关的位置来调整布料器运动行程,使料流均匀分布在宽皮带上。接触器的频繁吸合及断开,对接触器的寿命有着极大的影响,因而接触器的更换成为该设备检修的重要工作,经常性的更换接触器造成频繁的拆、接线,线头的松动给故障的排查带来极大的不便,使检修时间大大加长。同时,当设备停机再起动时,需要根据停止位置选择正转或反转,如果选择错误有可能造成运行超限位或停机故障。
传动减速比在设计时虽有所考虑,但实际运行时频繁的正反转起动、停止仍然对电动机及轨道冲击较大,速度频繁的改变不能保证布料的均匀,同时对电动机的使用寿命也产生一定影响。

3　改造

3. 1　原运行控制示意（图2）

根据该设备实际运行状态,对设备数据进行统计,改造选择三菱Fx - 1S - 20MR小型PLC配合爱默生TD1000型变频器对布料器运行进行控制,可以实现手动、自动转换,手动为点动控制,自动为连续运转,在不同区域按事先设定的不同速度运转。同时在原有运行控制系统中SQ1、SQ3外侧各增加1只行程开关对动作极限进行保护,并在行程开关外侧的轨道上加焊机械限位,以限制布料器的运行极限,彻底避免布料器运行超限位造成电缆损伤,并避免因超限位造成脱轨及其他事故。

3. 2　此种控制方式的优点

使用PLC控制系统取代原有常规接线方式,输入输出信号直接接入PLC系统, 直观的在PLC系统面板上得以体现, 方便的实现多种控制方式,去除了繁琐的连线, 降低了故障出现的几率, 设备操作维护人员对设备运行状态的观察更为直观,对故障的排查也更为简便。同时在PLC程序设计中增加了对停车位置的记忆检查功能, 避免由于运行方向选择错误, 造成设备运行超限位及其他故障。
采用变频器取代接触器来直接控制电动机的运转,也减少了保护系统所造成的故障点增加,同时可以对电动机的运转速度进行调频控制,使电动机的起动及停止可以按照设定的斜坡曲线进行,正反转切换的改变更为平稳,运行速度可以进行设置,也方便了对布料的厚度的调整,同时变频器可以对一些常见的故障进行检测及保护,并通过故障代码显示出来,便于维护人员对故障的排查。
以上方案的实现使故障的排查更为直接简便,维修时间大大减少,降低了维护人员的工作量,同时设备的运转也更为可靠,设备运行率大幅提高。

4　结论

自动控制系统的工业应用日趋完善,应用领域也越来越广泛, PLC的使用不受常规接触器辅助触点数量的限制,更容易实现常规控制方式不能实现、或较难实现的较为复杂的控制过程,运行可靠性大幅提高。同时对设备运行状态的观察检测更为直接,容易对生产全过程进行控制与监控。自动控制系统的应用使得职工可以从频繁重复的工作中解放出来,大大降低职工的劳动强度,保证工作质量;同时也使故障点的位置更容易确定,不会因为浪费大量时间查找故障点而造成误工误时现象,缩短了维修时间,提高了设备运转率。