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天律 素 管 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 6 ． i s s n ． 1 0 0 6 - 1 1 0 X ． 2 0 1 4 ． 0 6 ．0 1 5 D L 8 0 3 0堆取料机 P L C控制系统改进 牛丙喜 天津天铁 冶金集团有限公司第一炼铁厂 ， 河北涉县 0 5 6 4 0 4 【 摘要】 针对 D L 8 0 3 0 堆取料机 P L C控制系统出现的大臂撞坏、 回转机构损坏、 堆取料机与地面皮带不联锁， 造成冒 料事故等故障， 分析出其产生原因， 提出了堆取料机滑线改进方案， 提高了堆取料机的作业率， 保障了设备的正常运行。 【 关键词】 堆取料机 ； 可编程逻辑控制器 ； 变频 器 I mpr o v e me n t o f PLC Co n t r o l S y s t e m o f DL8 0 3 0 St a c k e r -r e c l a i m e r NI U Bi n g - x i I r o n - ma k i n g P l a n t 1 ， T i a n j i n T i a n t i e Me t a l l u r g y G r o u p C o ． ， L t d ． ， S h e C o u n t y ， H e b e i P r o v i n c e 0 5 6 4 0 4 ， C h i n a Abs t r a c t Th e p a p e r a n a l y z e s t h e c a u s e s o f f a i l u r e s s u c h a s o v e r f l o wi n g i n c i d e n t d u e t o b i g a l 3 n d a ma g e ． r o t a r y a s s e mb l y d a ma g e a n d n o i n t e r l o c k i n g b e t we e n s t a c k e r - r e c l a i me r a n d b e l t c o n v e y o r o c c u r r i n g i n t h e PL C c o n t r o l s y s t e m o f DL8 03 0 s t a c k e r r e c l a i me r ．An i mp r o v e me n t p l a n i s p r o p o s e d o n t h e s l i d e wi r e o f s t a c k e r -r e c l a i me r ． Th e a v a i l a b i l i t y o f s t a c k e r - r e c l a i me r i s i mp r o v e d a n d e q u i p me n t n o r ma l r u n n i n g e n s u r e d． Ke y wo r ds s t a c k e r r e c l a i me r ；p r o g r a mma b l e l o g i c c o n t r o l l e r ； fre qu e n c y c o n v e r t e r 1 引言 天铁第一炼铁厂原料场 区域担负着 5座高炉 生产所需原燃料的储存场地 ， 是保障冶炼工序的重 要原料基地 ，原料的堆取采用 D L 8 0 3 0堆取料机 ， 其控制系统采用 昆腾 P L C控制系统 。由于堆取料 机是在露天作业 ， 需要连续供给运输皮带进行原料 的传输任务。 其控制系统在应用过程中由于出现了 大臂撞坏事故 、 回转机构的损坏及堆取料机与地面 皮带不联锁等现象 ， 为此对该堆取料机 的控制系统 进行 了分析研究 。经过分析找 出了问题原 因， 根据 现场生产工艺实 际， 提 出了改进措施 ， 改进后取得 了良好的效果， 保障了设备的正常运行。 2 DL 8 0 3 0堆取料机的组成 堆取料机包括南北方向的走行 ， 东西方向的回 转、 升降、 悬皮的堆料和取料、 斗轮。走行和回转采 廿 用了变频器控制 ， 升降采用了接触器控制， 悬皮和 若斗轮采用了 工频和变频两种控制方式。 以 悬皮控制 一为例， 重点介绍了两种控制方式， 闭合 0 4 ， 使 K M 4 2 、K M 4 3 线圈得 电；常开触点闭合 ，使 K M 4 1 和 K M 4 4或 K M4 5互锁 ， K M4 1常开触点 闭合 采用变 频器控制方式 ， K M4 4或 K M4 5常开触点闭合 采用 解除其控制方式 ， 见图 1 。 2 ． 1 改造 思路 和 元 器件 的 选用 在本次设计的系统中， 加设斗轮堆取料机的水 平位移 ， 大臂在水平方向的旋转角度 ， 大臂在垂直 方向的仰俯角度等极 限装置 。用接近开关 、 编码器 等传感器来校验斗轮堆取料机在 轨道上行走时是 否有打滑现象 ，斗轮堆取料机的堆状态和取状态 ； 控制大车走行的范围 ， 大臂的旋转角度 、 俯仰角度 ， 斗轮的运转情况及臂皮带运转情况等 ， 使得该堆取 料机 自动化程度大大提高 ， 工作效率大幅提高 ， ， 系 统的安全可靠性得到了很大的改善。 2 ． 2 传感器的选用 作业现场大车水平方向的行进距离近 3 0 0 m， 在滑线 的首尾处安装撞针来控制大车的行走范 围， 在大臂水平方 向的旋转角度两端加设机械撞针来 控制大臂的旋转范围， 在大臂的俯仰上下两端加设 机械撞针来控制升降范围。 2 ． 3连锁 控 制 方式 昱 - 2 6 修 1 ． 2 0 1 4 i 富 堆 取 料 机 与 地 面 皮 带 联 锁 采 用 继 电 器 控 制 方 作 者 简 介 牛丙喜 1 9 7 1 -- ， 男 ， 工程师 ， 主要从 事冶金设 备控制技 。 一 。 。 J - ⋯ 术管理工作。 式 ， 见图 2 。堆取料机与地面皮带联锁分为堆料 、 取 一 4 4 一 计 算 机 应 用 与 自 动 化 D L 8 0 3 0 堆取料机 P L C 控制系统改进 图 1 悬皮的工频和变频控制方式 P L C ，有 电源模块 1 4 0 G P S 1 1 4 2 0 、 1 4 0 C P U1 1 3 0 2 、 通 讯模块 1 4 0 N O M2 1 1 0 0 、 数字量输入 1 4 0 D A I 7 5 3 0 0 、 数 字量输出1 4 0 D A 0 8 5 3 0 0 、 模拟量输入 1 4 0 A C 1 0 4 0 0 0 、 模拟量输出 1 4 0 A C 0 0 2 0 0 0 模块 ，在电气设备选型 方面采用变频电动机驱动 ， 走行和斗轮变频器选用 丹麦丹佛斯变频器 VL T 5 0 0 0系列 ， 见 图 2 。 MD2 71 0 l 2 3 4 5 6 7 8 9 PS CPU H0M DI 1 DI 2 DI 3 DO AI AO MB 营 8 g 昌 g 8 晷 謇 g 8 霭 呈 蚕 皇 皇 暑 巴 ∞ 0 0 0 0 芏 1 0 曼 十 导 1 ．．～⋯ l M Ab Ll l 图 2模块 示意图 3 ． 2 P L C软 件 料 、 直播 3种情况。 Q u a n t u m 自动化给用户提供了可选 的编程 环 1 堆料 时 ， 转换开关打堆 料 ， 当 K 5闭合时 ， 境 ，通常选用的方案是施耐德 自动化 的 C o n c e p t 。 作 连锁开关 L A闭合， 堆取料机旋转开关 S A - L闭合， 为用户不再受限于特定的硬件配置， 配置任务连接 堆取料机皮带堆料运转 ， 堆取料机上电磁站内堆料 到 P L C ， 也可以在本地进行操作。 继电器 K D线圈得电， 其常开触点闭合， 使得地面 3 ．3 程序设计 电磁站内堆料继 电器 K D线圈得 电， 其常开触点闭P L C程序设计主要分成 8 个程序段进行控制 ， 合 ， 使得地面皮带正常运转 。 分别为通讯 、 自动 、 走行 、 变幅 升降 、 回转 、 皮带 、 2 取料时， 转换开关打堆料， 连锁开关 L A和 斗轮、 编码器、 电源程序段。 连锁开关 L A闭合 ， 地面皮带正常运转， 地面电磁4 堆取料机运行中出现的问题及解决措施 站内取料继电器 K Q线圈得电，其常开触点闭合，4 ． 1 大臂撞坏、 回转机构损坏 堆取料机上电磁站 内取料继电器 K Q线 圈得电 ， 其 1 故障分析 由于堆取料机作业现场环境复 常开触点闭合， 堆取料机皮带取料运转。 杂， 在取料过程中料塌方、 滑坡、 冻块等情况时有发 3 直播时 ， 转换开关打直播 ， 堆取料机皮带取 生， 加上岗位的误操作 ， 直接加重了回转电动机及机 料运转 ， K 5闭合 ， 连锁开关 L A闭合 ， 堆取料机旋转 械设备过载运行 ， 造成大臂损坏或回转机构的损坏。 开关 s A L闭合， 堆取料机上电磁站内堆料继电器 2 解决措施 增设 1 、 2 堆取料机回转预警保 K D线圈得电， 其常开触点闭合， 使得地面电磁站内 护装置。 此装置包括回转与悬臂皮带连锁部分、 回转 堆料继电器 K D线圈得电， 其常开触点闭合 ， 使得 过载报警部分。增设此装置有效地避免了2台堆取 地面皮带正常运转。 料机斗轮、 回转、 悬皮过负载运行， 直接防止了空开、 3 P L C控制系统的组成 接触器、 变频器、 电机的烧毁及机械设备的损伤。 3 ． 1 P L C硬件4 ． 2 与地 面皮带不联锁 本系统控制采用M o d i c o n T S X Q u a n t u m系列 1 故障分析 由于堆取料机在运行中出现过 } g； z I 0 ， ≈ 4_ 批 弛 张 ， “ ； g 嬲 } ‘ g ； ≈， } 妣 。 ， 螂 娥 融 ≯ g 0 ≈ ≈ ￡ 栅 班 ≈ 螂 搿 * ≯ ≯ ， 瑚 e,o z 计 算 机 应 用 与 自 动 化 一 4 5 天津 岔 分 载等故障， 造成连锁继电器损坏； 堆取料机由于滑 线变形 、 滑砣磨损严重等原因造成滑线损坏。 2 解决措施 1 改造堆取料机滑线。电缆沟地 基下沉是造成滑线变形的主要原因，把滑线从电缆 沟移到皮带架子旁， 改造成安全滑线。通过改造， 降 低 了滑线故障， 有效地保证了堆取料机的正常运行。 解决措施 2 采用一点对 多点 的无线通讯方 式， 组建 T C P ／ I P 无线通讯网络， 通过无线通讯网络 实现无线联锁信号传送取代有线联锁信号传送， 避 免原有线通讯系统故障率高的的弊端； 同时将堆取 料机生产信息融人生产系统 ， 丰富现有的管控一体 化的生产信息， 有利于生产工序之间的协调， 进而 降低了原料场混匀料系统的综合故障率， 使得断续 配料次数减少 ， 配 比稳定 ， 混匀料化学成分稳定 ， 有 利于提高烧结矿的质量和产量 ， 进而为高炉稳定顺 行优质高产创造条件。 4 ． 3 普通照明灯具经常熄灭 1 故障分析 由于堆取料机频繁启动 ， 造成堆 取料机上电压降太大， 从而使得普通照明灯经常熄 灭 ， 而一旦熄灭必须等 3 0 m i n才能 自动发亮 ， 严重 影响了堆取料机正常运转。 2 解决措施 采用 L E D灯具照 明时 ， 工作 电 压范围宽 ， 日光灯 亮度 比较强 ， 功率 比较低 ， 既节 能， 又能够适合工作电压波动特别大的工作场所。 4 ． 4 增加堆取料机监控 系统 1 故障分析 由于 自动化程度 比较低 ， 现场只 能人工操作 ， 工人的劳动强度大 ， 导致堆取料机在 南北走行 ， 东西 回转 ， 堆料 、 取料过程 中出现失误 ， 严重影响了堆取料机的正常运转。 2 解决措施 在堆取料机操作室安装一 台工 控机 ， 室外安装摄像头 ， 用于检测现场工作情况 ， 现 场各种运行情况都能在操作室显示出来 ， 提高了堆 取料机的 自动化程度。 4 ． 5 走行 变频器报故障 1 故 障分析 堆取料机走行系统采用 2台变 频器控制 4台电动机拖动 ， 一拖二 ， 当一台电机 出 现故障时 ， 变频器就会报故 障， 检查线路和电机都 需要时间 ， 影响到堆取料机的正常工作。 2 解决措施 在变频器输 出回路 中， 加设 4个 空气开关 ， 分别控制 4台电动机 ， 当一 台电动机出 现故障时， 拉开相应的空气开关， 从而使该变频器 拖动另一台电动机正常工作 ， 堆取料机正常工作。 5 结束语 通过对 昆腾 P L C控制 系统在天铁炼铁原料场 D L 8 0 3 0 堆取料机上的应用 ， 对其应用中经常出现 大臂撞坏事故或回转机构的损坏 ， 堆取料机与地面 皮带不联锁 ， 造成 冒料事故等故 障现象 ， 分析找 出 了上述问题现象的原因。 根据现场生产工艺实际情 况 ， 提出了改进措施 ， 改进后收到 良好的效果 ， 保 障 了设备的正常运行 ，降低了该系统的故障发生率， 提高了系统的稳定性和可靠性。 参 考 文 献 [ 1 ] 王永华． 现代电气控制及 P L C应用技术[ M ] ． 北京 北京航空航 天大学 出版社 ， 2 0 0 5 2 8 1 ． [ 2 ] 彭鸿才． 电机原理及拖动[ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 1 9 9 4 2 9 7 ． [ 3 ] 曾润生 ， 黄祯地 ， 周泽魁． 过程控制仪表[ M] ．浙 江 浙江大学出版 社 ， 1 9 8 7 4 ． ] 黄立培． 变频器应用技术及 电动机调速【 M] ．北 京 人 民邮电 出版 社 ． 】 9 9 7 ． 上接第 4 3页 ‘ o V L A N ， 在有 0 A网络的地点， 只要接人 V L A N 8 就 5 结束语 能查看现场的视频数据，对专业管理人员来说， 大 天铁热轧 O A网络的建设保障了办公 自动化 大提高了工作效率。V L A N 9 是后勤 V L A N ， 增加了 系统的顺利运行，加快了热轧信息化建设的步伐， 公司园林管理和食堂收费系统 ， 有 O A网络的地点 提高了办公效率， 提升了信息传递的实效性 ， 降低 就可以查看食堂的计费数据和园林管理数据， 方便 了办公成本， 为热轧适应高效的现代化工作节奏奠 了后勤人员， 减少了工作量 。 定 了坚实的基础。 一 4 6 一 计 算 机 应 用 与 自 动 化
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