PLC在磁選機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】把PLC應(yīng)用到采礦設(shè)備磁選機(jī)控制系統(tǒng)中是一種有益嘗試。本文詳述了PLC在磁選機(jī)液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用，具體的控制梯形圖及控制電氣原理。

【關(guān)鍵詞】可編程控制器；磁選機(jī)；液壓傳動(dòng)；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

Abstract In this article we discussed that the process of PLC in control system of magnetism selector come true， including control ladder diagram and electric control principle .

Key words PLC magnetism selector hydraulic drive control system application.

一、引言

PLC（Programmable logic controller）可編程序控制器自二十世紀(jì)七十年代誕生以來(lái)，以極高的發(fā)展速度遍布全世界，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)。是一種新型的通用的自動(dòng)控制裝置。它功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈活方便，易于編程以及適應(yīng)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代高端工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是新一代主控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS），集散控制系統(tǒng)（DCS），可編程控制器（PLC），以及全集成主控系統(tǒng)（PCC）之一。

由于特殊所處環(huán)境的因素，采礦設(shè)備在一般的印象中是一種笨重，粗獷，自動(dòng)化程度低下的形象。因采礦設(shè)備的阻礙，我國(guó)礦產(chǎn)品開采的生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)設(shè)備故障頻發(fā)?；诖?，首次探索把PLC應(yīng)用到磁選機(jī)控制系統(tǒng)中是一種有益嘗試。

二、磁選機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

在選礦設(shè)備中，磁選機(jī)是不可缺少的核心設(shè)備，在整個(gè)選礦過(guò)程中擔(dān)負(fù)著重任，從圖一的選礦流程圖中可以清楚看到：礦物經(jīng)過(guò)磁選機(jī)篩選出礦產(chǎn)品而排放出礦渣，從而達(dá)到選出礦產(chǎn)品的目的。

選用液壓系統(tǒng)作為磁選機(jī)的傳動(dòng)動(dòng)力，采用四個(gè)油缸拖動(dòng)磁選機(jī)的四層運(yùn)動(dòng)篩，其液壓系統(tǒng)原理如圖二所示。

控制系統(tǒng)是磁選機(jī)系統(tǒng)的靈魂，經(jīng)過(guò)選型比較，選擇運(yùn)行可靠，性能穩(wěn)定，具有較好性價(jià)比的OMRON歐姆龍CPM1A-40CDR-A型PLC來(lái)完成自動(dòng)控制任務(wù)。

三、控制要求

根據(jù)選礦實(shí)際工作流程確定對(duì)控制系統(tǒng)的要求，具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是磁選機(jī)的四層運(yùn)動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)。即由1#～4#油缸拖動(dòng)第1～第4層磁選篩往復(fù)運(yùn)動(dòng)達(dá)到篩選礦物獲取礦產(chǎn)品的目的。其中第1～第3層磁選篩為一組進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行，第4層磁選篩單獨(dú)為一組進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。具體的自動(dòng)循環(huán)過(guò)程如下：

第1～第3層磁選篩自動(dòng)循環(huán)過(guò)程：

第4層磁選篩自動(dòng)循環(huán)過(guò)程：

四、PLC控制實(shí)現(xiàn)

1、控制電氣原理（見圖三）

根據(jù)控制要求分析PLC的控制輸入，輸出點(diǎn)位。輸入點(diǎn)數(shù)：八個(gè)接近開關(guān)控制磁選篩運(yùn)動(dòng)的行程位置，一個(gè)油泵電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，一個(gè)加熱器啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，一個(gè)冷卻水泵啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，二個(gè)沙泵啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，以及兩組自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)，停止開關(guān)。共需求17個(gè)輸入點(diǎn)位。其中油泵電機(jī)，加熱器，冷卻水泵，沙泵利用轉(zhuǎn)換開關(guān)啟停，節(jié)省了五個(gè)輸入點(diǎn)位。輸出點(diǎn)數(shù)：八個(gè)電磁閥（四個(gè)三位兩通閥用）DT1～DT8，油泵電機(jī)，加熱器，冷卻水泵，沙泵控制接觸器。共需13個(gè)輸出點(diǎn)位。OMRON歐姆龍CPM1A-40CDR-A型是繼電器輸出，可用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)電磁鐵，減掉中間繼電器的使用，不僅節(jié)省費(fèi)用，節(jié)約電控箱空間減小體積，而且減少了故障點(diǎn)，提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

2、控制梯形圖程序（見圖四）

通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)，運(yùn)用OMRON CX-P編程軟件進(jìn)行梯形圖程序的編制。利用模擬設(shè)定電位器功能來(lái)根據(jù)磁選機(jī)工況調(diào)整4#油缸伸出后的停止時(shí)間（0～20秒）。CPM1A擁有兩個(gè)可以進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模擬設(shè)定的模擬設(shè)定電位器，旋轉(zhuǎn)電位器就可以將0～200（BCD數(shù)據(jù)）的值送入特殊輔助繼電器區(qū)域。

送入?yún)^(qū) 設(shè)定值

模擬設(shè)定電位器0 250CH 0000～0200

模擬設(shè)定電位器1 251CH 0000～0200

3、控制程序傳輸

將梯形圖程序編制好后，準(zhǔn)備把程序傳輸入PLC，通過(guò)CQM1-CIF-02專用信號(hào)傳輸線，把PLC與計(jì)算機(jī)串口連接起來(lái)，然后上電，利用CX-P遍程軟件ONLINE命令進(jìn)行在線傳輸梯形圖程序。

4、系統(tǒng)調(diào)試

完成上述一系列工作后，將CPM1A-40CDR-A型PLC裝入電氣控制箱進(jìn)行布線，檢查整個(gè)控制系統(tǒng)，確認(rèn)無(wú)誤就可以進(jìn)行磁選機(jī)系統(tǒng)的機(jī)、電、液一體化的統(tǒng)調(diào)。通過(guò)調(diào)整接近開關(guān)的安裝位置，改變油缸的行程，從而調(diào)整磁選機(jī)運(yùn)動(dòng)篩的往復(fù)行程。通過(guò)調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力，流量，改變油缸的拖動(dòng)力的大小及運(yùn)行速度，從而調(diào)整磁選機(jī)運(yùn)動(dòng)篩的篩選能力。經(jīng)過(guò)統(tǒng)調(diào)，使磁選機(jī)系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行效果。

五、結(jié)論

在環(huán)境惡劣的選礦設(shè)備中采用PLC控制是一種有益嘗試，磁選機(jī)系統(tǒng)運(yùn)用PLC控制對(duì)提高設(shè)備的自動(dòng)化程度，改善操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度發(fā)揮著重要作用，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明，由于PLC性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，體積小，安裝調(diào)試容易，不需更改PLC外部電氣布線而可以輕松改變程序滿足控制變化的要求。將會(huì)在礦用設(shè)備的自動(dòng)化控制中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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