臥式離心機實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集故障監(jiān)控系統(tǒng)的研究

丁輝

摘要：文章詳細介紹了臥式離心機在洗煤生產(chǎn)中的作用以及其工作原理、洗煤的主要工藝流程，從離心機的主要特點以及常見故障出發(fā)，分析自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要性和前景。分析采集系統(tǒng)中需要主要采集控制的參數(shù)，并對其實際實施做出一個比較具體的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：選煤；臥式離心機；自動化；數(shù)據(jù)采集

中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0003—02

0引言

我國是以燃煤為主的國家之一，煤作為一種主要能源被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，煤炭在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中約占70%，而選煤過程是決定其產(chǎn)量和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，所以選煤質(zhì)量、保證產(chǎn)量是實現(xiàn)選煤廠占有市場，提高利潤的重要環(huán)節(jié)。

目前，機械制造技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用也日益廣泛。機械自動化占有了市場的主要發(fā)展地位，如何實現(xiàn)生產(chǎn)級設(shè)備自動化數(shù)據(jù)采集以及自動化控制也就成了生產(chǎn)方如何發(fā)展自身，升級產(chǎn)品，搶占市場的一個主要方向。我國自動化水平較低，選煤工藝中的自動化應(yīng)用程度不夠高，所以如果能夠?qū)崿F(xiàn)一些選煤設(shè)備的自動化數(shù)據(jù)采集，將有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量以及擴大市場占有率。

1離心機概況

1.1離心機自動化數(shù)據(jù)采集的重要性

選煤廠用離心力來分離固體和液體，直接關(guān)系到選煤產(chǎn)品水分高低和洗水閉路循環(huán)的質(zhì)量，而這種實現(xiàn)離心脫水所用的機器設(shè)備通稱為離心脫水機。離心脫水的形式有兩種：離心過濾和離心沉降。相比較離心過濾式離心機應(yīng)用比較廣泛，離心過濾是把所處理的含水物料加在轉(zhuǎn)子的多孔篩面上，在離心力的作用下，固體在轉(zhuǎn)子篩面上形成固體沉淀物，液體則通過沉淀物和篩面的孔隙排出，脫水效果與被脫水物料的粒度組成有關(guān)。以WZYT型臥式振動離心機為例，研究離心機的自動化數(shù)據(jù)采集的重要性。

WZYT型臥式離心機為振動卸料型，振動方式為亞共振型。其篩籃大端直徑為1000～1500mm。主要用于0.5～50mm粒級的精煤和中煤的脫水，入料水分一般為18%～25%，最高不超過30%，處理能力50～300 t/h；槽鋼框架固定在廠房地基上，需要的承載能力為40 t；工作噪音不大于85 dB，且無異常噪音；軸承最高工作溫度不高于85℃；各個油封處和密封處不得滲漏。夏天用N68號機油，冬天用N46號機油。啟動和停止的流程見圖1和圖2。其主要易損件有篩籃、篩籃座、油封以及三角帶等。

1.2臥式離心機洗煤的工作原理

WZYT型臥式離心脫水機在洗煤廠中是一種利用振動離心作用將產(chǎn)品物料固液分離的設(shè)備，是基于清理過濾表面，防止篩面被顆粒堵塞，減少物料對篩面的磨損。在提高脫水效果的前提下，物料通過入料口分布在離心機的篩籃上，加以振動電機帶動軸向快速振動，既可以使篩面上的物料均勻卸料，又能夠達到產(chǎn)品松散的目的，更有助于產(chǎn)品的固液分離。WZYT型臥式振動脫水機篩籃回轉(zhuǎn)傳動系統(tǒng)由1臺電動機通過一級主動皮帶傳動降速，主軸帶動篩籃做旋轉(zhuǎn)運動；篩籃振動傳動系統(tǒng)由2臺性能相同的振動電機產(chǎn)生周期變化的水平激振力（按照篩籃直徑選擇不同電機和振動電機），激發(fā)篩籃在沿篩籃主軸方向做往復(fù)直線振動。

1.3臥式離心機的常見故障及改進后的具體實施

WZYT型臥式離心脫水機是一種高頻率做功機械設(shè)備，常見故障有：離心液中大粒固體含量增加，離心機振幅減小，有附加聲響，出料產(chǎn)品水分高，粒度過細，篩籃篩縫被煤泥堵塞，空運轉(zhuǎn)殼體或者篩籃擺動大以及入料后篩籃殼體擺動大等。這一系列的故障，都直接影響設(shè)備的使用壽命、檢修周期以及產(chǎn)品的質(zhì)量。對設(shè)備的實時監(jiān)控、易損件檢測、運行檢測以及應(yīng)急處理都顯得尤為重要。如果不能夠及時發(fā)現(xiàn)物料分布不均勻，部件磨損，篩籃主軸不同心等一系列可能發(fā)生的問題，都將造成不必要的損失。所以可以在運行時通過傳統(tǒng)經(jīng)驗對設(shè)備數(shù)據(jù)實施檢測。對電流、電壓、油壓、轉(zhuǎn)速以及油溫等重要參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，并可以存儲起來繪制變化曲線，方便用戶對其工作生產(chǎn)狀態(tài)的了解，以及生產(chǎn)方對其故障的診斷排除。運用總線技術(shù)、組態(tài)軟件和可編程控制器對離心機和現(xiàn)場總系統(tǒng)相連，將數(shù)據(jù)傳送到主控室的工控機上，并在控制柜上設(shè)計一系列的開關(guān)按鈕及液晶顯示屏，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳送。比如，運行方式為手動運行、自動運行和遠程控制。手動啟動即可以手動啟動離心機及其他設(shè)備。手動停止可以按順序停止設(shè)備，離心機停止；自動運行即運行方式轉(zhuǎn)為自動運行，按自動啟動按鈕，依次按順序啟動。自動停止，按自動停止按鈕，依次按順序停止。以上過程由可編程控制器（PLC）根據(jù)工藝要求開發(fā)應(yīng)用程序控制運行。必須按照先后啟動順序進行啟動；遠程控制即由可編程控制器（PLC）接收輸入信號進行啟動/停止操作，順序相同。自動操作界面即為在主控柜面板配置觸摸屏，對離心機進行控制和監(jiān)測，節(jié)省空間，美觀實用。采用通用通訊方式連接到主控PLC，觸摸屏上顯示系統(tǒng)功能，根據(jù)工藝流程組態(tài)畫面，觸摸操作進入不同畫面。所有單體設(shè)備操作畫面，在遠程單動控制模式中，點擊“單體設(shè)備”進入操作子畫面；“故障”：故障發(fā)生時為紅色且閃爍；“啟動”：運行時為綠色：“停止”：停止時為紅色；“啟動”按鈕：無故障時按下此按鈕，設(shè)備運行；“停止”按鈕：運行時按下此按鈕，停止運行；“退出”按鈕：關(guān)閉操作子畫面；“速度命令”：設(shè)定離心機需要達到的轉(zhuǎn)速（0～100%）；“速度反饋”顯示離心機當前的轉(zhuǎn)速（0～100%）；“流量反饋”顯示出料口當前的流量。根據(jù)機械出廠值和工藝要求設(shè)置主電機電流，設(shè)定電機電流顯示；轉(zhuǎn)鼓最大轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)鼓最大轉(zhuǎn)速；振動校正，設(shè)定離心機振動顯示；振動報警，設(shè)定離心機振動報警值；振動停止設(shè)定，設(shè)定離心機振動停止值；固相端軸承溫度，設(shè)定離心機固相端軸承溫度顯示；固相端軸承溫度報警，設(shè)定離心機固相端軸承溫度報警值；固相端軸承溫度停機，設(shè)定離心機固相端軸承溫度停機值；液相端軸承溫度，設(shè)定離心機液相端軸承溫度顯示；液相端軸承溫度報警，設(shè)定離心機液相端軸承溫度報警值；液相端軸承溫度停機，設(shè)定離心機液相端軸承溫度停機值；進料流量，設(shè)定進料流量顯示；加報警畫面，在報警解除后，才可復(fù)位。

2結(jié)束語

目前，在選煤離心脫水機方面的自動化控制還只是處在一個比較簡單的階段，在潤滑系統(tǒng)上得到了一定的應(yīng)用，要想全面的實現(xiàn)自動化控制和數(shù)據(jù)采集還需要更深入的研究以及大量實驗，所以還要繼續(xù)學習相關(guān)知識，在傳感器選型、程序編輯以及控制柜的設(shè)計上再進行更大的研究和設(shè)計，從而實現(xiàn)上述自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的高度控制。