輥壓機(jī)自動(dòng)控制
| 輥壓機(jī)對(duì)油缸的液壓以及輥縫的控制要求較嚴(yán)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(gè)液壓油泵、兩個(gè)增壓閥、四個(gè)泄壓閥組成。輥?zhàn)娱g隙、輥間壓力、溫度、油壓等信號(hào)由傳感器監(jiān)測(cè)，送入PLC中，然后通過程序?qū)ι鲜鰠?shù)自動(dòng)控制，使輥壓機(jī)在正常的壓力和輥縫偏差中工作。 我廠輥壓機(jī)由唐山水泥機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)組成框圖、軟件功能與設(shè)計(jì)，重點(diǎn)討論輥壓機(jī)液壓調(diào)節(jié)自動(dòng)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(chǎng)的壓力、溫度、輥?zhàn)娱g隙、電流等模擬信號(hào)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(jī)的備妥、現(xiàn)場(chǎng)起動(dòng)按鈕等數(shù)字量信號(hào)送入數(shù)字量輸入模塊1771-IMD(220V AC，16bit)中，通過CPU的邏輯運(yùn)算，由數(shù)字量輸出模塊1771-OMD(220V AC，16bit)去控制各電機(jī)的起動(dòng)或停止。電機(jī)的運(yùn)行信號(hào)送入數(shù)字量輸入模塊1771-IMD(220V AC，16bit)中。網(wǎng)關(guān)主要實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)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(chǎng)PLC相連接，通過同軸電纜組成的以太網(wǎng)(Et hernet)與上位機(jī)相連接。上位機(jī)MicroVAX3100/90上，可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。 2 軟件功能與設(shè)計(jì) 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(shí)現(xiàn)如下功能: 1)輥壓機(jī)主電機(jī)的單機(jī)聯(lián)鎖。當(dāng)軸承溫度超過70℃或減速機(jī)的油溫超過90℃或兩輥?zhàn)笥议g隙偏差大于6mm時(shí)，主電機(jī)跳停。 2)主電機(jī)、潤滑油泵、液壓油泵、電磁閥的起動(dòng)、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(dòng)調(diào)節(jié)喂料量，并根據(jù)其料位控制倉下氣動(dòng)閥的開關(guān)，使物料進(jìn)入輥壓機(jī)保證一定的料流，達(dá)到良好的粉磨效果。 4)液壓調(diào)節(jié)自動(dòng)控制。 5)與上位機(jī)的通訊程序。 在上位機(jī)與PLC之間設(shè)置相互認(rèn)可的參數(shù)，這些參數(shù)有波特率、停止位和奇偶校驗(yàn)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 2.2 上位機(jī)軟件系統(tǒng) 上位機(jī)MicroVAX3100/90采用VMS操作系統(tǒng)以及丹麥FLS公司的SDR應(yīng)用軟件包。我們利用該軟件包進(jìn)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(diǎn)的組態(tài)、報(bào)警組態(tài)、趨勢(shì)圖組態(tài)等，并制作了分組圖與模擬圖。這樣在上位機(jī)上就可實(shí)現(xiàn)操作、監(jiān)視、報(bào)警等功能。 3 液壓調(diào)節(jié)自動(dòng)控制 輥壓機(jī)自動(dòng)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(shí)間的摸索與調(diào)試，得出以下控制參數(shù)和控制方案。 1)當(dāng)定、動(dòng)輥主電機(jī)開始運(yùn)行時(shí)兩大泄壓閥打開，進(jìn)行泄壓。5s后根據(jù)正常調(diào)壓條件進(jìn)行調(diào)壓。當(dāng)動(dòng)、定輥停機(jī)時(shí)兩大泄壓閥打開，進(jìn)行泄壓。這兩項(xiàng)措施主要是為保護(hù)主電機(jī)。 2)當(dāng)主電機(jī)超負(fù)荷到其額定電流的110%時(shí)，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?zhàn)娱g隙將變大，使主電機(jī)負(fù)荷降低。 3)兩增壓閥動(dòng)作必要條件:料位倉下氣動(dòng)閥打開，動(dòng)、定輥主電機(jī)運(yùn)行，輥間隙值大于2mm(輥?zhàn)訅旱轿婚g隙計(jì)為0mm)。 4)兩輥間接觸壓力的恒值控制:當(dāng)物料剛進(jìn)入輥壓機(jī)時(shí)，液壓泵起動(dòng)，兩側(cè)增壓閥同時(shí)打開，系統(tǒng)進(jìn)行加壓。此時(shí)物料進(jìn)入狹窄的輥間隙，液壓系統(tǒng)壓力連續(xù)增加，當(dāng)液壓達(dá)到設(shè)定值(約7MPa)時(shí)，液壓泵停止運(yùn)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(dāng)液壓低于設(shè)定值-1MPa時(shí)，增壓閥再次打開，直到液壓達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)液壓高于設(shè)定值+1MPa時(shí)，小泄壓閥打開，直到液壓達(dá)到設(shè)定值。這樣，使其液壓系統(tǒng)的壓力在設(shè)定值的±1MPa偏差范圍內(nèi)保持恒定。 5)控制兩輥?zhàn)笥议g隙偏差，保持兩輥的平等。 ①當(dāng)兩輥?zhàn)笥议g隙偏差小于3mm時(shí)，按3)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 ?、诋?dāng)兩輥?zhàn)笥议g隙偏差在3～5mm時(shí)，間隙大的一側(cè)增壓閥打開系統(tǒng)進(jìn)行加壓，但壓力不超過設(shè)定值；間隙小的一側(cè)小泄壓閥打開系統(tǒng)進(jìn)行泄壓，但壓力不低于設(shè)定值-1MPa；另外，當(dāng)A側(cè)間隙大于B側(cè)間隙3mm時(shí)，此時(shí)即使B側(cè)的壓力未達(dá)到設(shè)定值，B側(cè)的增壓閥亦要關(guān)閉。 ③當(dāng)偏差超過5mm時(shí)，間隙大的一側(cè)增壓閥打開系統(tǒng)進(jìn)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(dāng)偏差超過6mm時(shí)，為保護(hù)設(shè)備，主電機(jī)跳停。 6)兩增壓閥與兩小泄壓閥動(dòng)作時(shí)間控制:當(dāng)兩側(cè)壓力均小于設(shè)定值-1MPa時(shí)，增壓閥動(dòng)作是90s/10s的脈沖/中止的周期起動(dòng)，當(dāng)兩側(cè)壓力有一側(cè)壓力大于設(shè)定值-1MPa時(shí)，增壓閥是以70ms/10s的脈沖/中止的周期起動(dòng)。小泄壓閥是以20ms/10s的脈沖/中止的周期起動(dòng)。 4 結(jié)束語 經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，該自動(dòng)控制系統(tǒng)可以滿足設(shè)備工藝提出的各項(xiàng)技術(shù)要求，保證輥壓機(jī)運(yùn)行的可靠性，穩(wěn)定了生產(chǎn)，為我廠帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 |
