用PLC控制矿石传输的自动过程.pdf.pdf

2 0 0 6 年第 总 第 1 1 3 1 期 期 冶金动力 ME T A L L U R G I C A L P O WE R 用P L C控制矿石传输的自 动过程 贡照天 铜陵学院电 气工程系， 安徽铜陵 2 4 4 0 0 0 I 摘 要] 把破碎后的 矿石经漏斗、 皮带传翰到指定地点， 整个过程利用P L C 和 传感器等设备来自 动控制 漏斗和皮带的工作。当超重或轻载时通过称重传感器的测盆把重A转化为电 A再通过电 磁阀来控制漏斗门 的大小， 从而达到调节输送量的多少。 【 关 扭词】 可编 程控制器; 传感器; 称重 【 中 圈 分 类 号】 T P 2 7【 文 做 标 识码】 B【 文 章 编号】 1 0 0 6 - 6 7 6 4 2 0 0 6 0 1 - 0 0 6 5 -03 A u t o ma t i c P r o c e d u r e t o C o n t r o l O r e T r a n s p o r t b y P L C G O N G Z h a o - t i a n D e p m u m n t o f E le c t r ic E n g i n e e r i n g , T o n g l i n g加t i t u t e , T o n g l i n g, A n h u i 2 4 4 0 0 0 , C h i 词 A b s t r a c t ] T h e c r u s h e d o r e s w e r e t r a n s p o rt e d t o t h e a s s i g n e d p l a c e场 h o p p e r s a n d b e l t s t h e a n d w h o l e w o r k p r o c e d u r e o f t h e h o p p e r s a n db e l t s w e r e s e n s o r . W h e n i t w a s o v e r l o a d o r l i g h t l o a d , w e i g h t o f t h e w e i g h t i n g s e n s o r a n d t h e h o p p e r g a t e q u a n t i t y . a u t o m a t i c a ll y c o n t r o ll e d勿 t h e w o u l d b e c o n v e rt e d i n t o p o w e r w a s c o n tr o ll e d勿 th e e l e c t r o - andPLc如 m a g n e t i c v a l v es o a s t o a d j u s t t r a n s p o rt [ K e y w o r d s ] p r o g r a m m a b l e c o n t r o ll e r , s e n s o r , w e i g h t i n g 1 前言 目 前，许多矿山开采与选矿是一条龙生产， 因此， 把开采的矿石从井下运到山顶经破碎机破碎后再经 中间若干个环节通过皮带传输到下面的选厂进行选 矿从第一环节的 破碎到最后环节的 选矿。 中间的 数 个皮带传输对它们的速度、 称重量都提出一定的 要 求， 现在一些矿山采用电子称称重， 通过压力转换为 电信号去控制漏门的大小， 从而达到控制进给量的 大小。 这种控制一是比 较麻烦， 二是控制设备易出故 障。为此我们将P L C 控制技术用于皮带传输控制。 采用P L C 控制后， 控制重量修改方便， 只需修改程 序; 工作稳定可靠。 2 对控制系统的要求 矿石传输系统采用二级给料方式， 粗给料流量 大， 用短时间 加人额定重的9 0 至9 5 ， 细给 料流 量 小， 这 样即 可 得到 保证速 度， 又可 保证定量的 输 出。 对控制系统的 要求如下 1 对重量实现自 动控制， 其设定值由 可编程控 制器与压力传感器来设置; 2 实现自 动传送; 3 故障检测报告; 4 皮带传输设置四节， 对皮带的 传送要求先启 动后停止， 后启动先停止; 5 对皮带传输中 若某一节出 现故障， 那么它的 前端 送料前端往后端送 传送立即 停止， 后端皮带 传输每隔5。 停一节， 以 确 保料送完飞 6 皮 带传输控制皆 有可 编 程控 制器 来 控 制。 3 工艺流程 矿石传输的工艺流程见图1 。 图1 矿石传输系统工艺流程圈 冶金动力 ME T A L L U R G I C A L P O WE R Z o o s 年第 总 第 1 1 3 期 期 4 控制器 根据控制过程及精度的需要， 综合比 较各种产 品 后， 可编程控制器我们选用的 是 漏斗控制采用 F X Z 3 2 M R ， 皮带传送控制采用F X o 3 0 M R o 另外系统中的开关量输人信号有启动按键、 停 止键、 夹袋夹紧和气源压力开关等检测信号和一些 显示， 报警输出 信号， 模拟量通道接收 传感器重量输 人信号， 其中 称重斗门关、 开夹袋夹紧检测用接近开 关。 5 控制系统梯形图设计 5 . 1 漏斗控制P L C的输入、 输出信号 矿石传送的P L C控制软件输人、输出有若干 个， 现将漏斗控制的 输人、 输出主要信号如下 继电器信号含义 X 0 0 0起动信号 X 0 0 1停止信号 X 0 0 2细料控制信号 X 0 0 3粗料控制信号 X 0 0 4重量显示信号 Y 0 0 0粗料电磁阀 Y 0 0 1细料电磁阀 Y 0 0 2漏斗电磁阀 Y 0 0 3上袋吸嘴电磁阀 5 .2 漏斗控制流程 由 漏斗流程图见图2 可看出 在电源打开后自 动检查斗门 是否关闭。 如果未关闭电 路报警， 切除电 源。等故障排除后才能进行传送。在每个称重循环 中， 关称斗 后测皮重， 以 消除由 于物料的 粘附引 进的 称重误差; 停机时设置处理功能， 保证停机排除称斗 内 物料。 一方面可能保证下次开机时称斗无料， 且避 免了物料较长时间停留在称斗内吸湿而凝结在称斗 壁上。 在进料给定时， 先是粗料进给、 系统采用闭环控 制。当 给定重未达到额定量的9 5 时， 粗料进口 阀 门 一直打开， 进给速度较快。当 重量达到9 5 时， 称 重传感器发出 信号， 再通过执行机构关闭粗料进口 阀门。 此时细料进口阀门自 动打开， 当 重量达到额定 值时细料阀门 关闭， 称重完毕。 此时漏斗下端自 动夹袋， 打开放料阀门; 当 放完 后释放夹袋、 再自 动扎袋， 通过皮带传送到指 定地 点。 5 .3 漏斗控制系统梯形图的设计 矿石传送的工作有若干个工艺过程， 各工艺之 间部分信号相互冲突， 因此采用P L C的步进式编程， 图2 漏斗控制流程框图 使梯形图简化而便于局部修改。 其梯形图如图3 所示， 其控制过程为 起动操作 按下起动按钮S B 1 , X 0 0 0 的动合触 点闭合， m l o o 产生起动脉冲， m l o o 的动合触点闭 合， 使Y 0 0 0 保持接通， 粗料电 磁阀打开， 原料流人 容器。当粗料重量达到设定重量时， X 0 0 3 的动合触 点接通， M 1 0 3 产生脉冲， M 1 0 3 的动合触点接通一个 扫描周期， 复位指令R S T Y 0 0 0 使Y 0 0 0 线圈 断开， 粗 料压力传感器电磁阀Y V 1 关闭， 粗料停止流人。 与此同时， M 1 0 3 的动合触点接通一个扫描周 期， 保持操作指令S E T Y 0 0 1 ， 使Y 0 0 1 线圈接通细料 电磁阀Y V 2 打开， 细料流人。当细料达到额定重量 时M 1 0 2 动合触点闭合， 使Y 0 0 1 线圈断开， Y V 2 关 2 0 0 6 年第 1 期 总第 1 1 3期 冶金动力 ME T A L L U R G I C A L代 WE R 二 M1 0 1 图3 漏斗控制流程框图 闭， 细料停止流人。 经过6 0 s 的延时扎袋后， M 1 1 2 产生一个扫描 周期的脉冲， M 1 1 2 的动合触点闭合， Y 0 0 2 线圈接 通， 出口 漏斗打开， 开给放料。 经过2 0。 后原料放完， T l 的 动 合 触 点闭 合， Y 0 0 0 线圈 接 通， Y V 1 打 开， 粗 料 流人， 开始下一个循环。 停止操作 按下停止按钮S B 2 , X 0 0 1 的动 合触点 接 通， M 1 0 1 产 生 停 止脉冲， 使M 2 0 0 动 合 线圈 复 位断 开， M 2 0 0 动 合触点断开， 使Y 0 0 0 不能 再接 通。 5 结束语 矿石传送的动作繁多， 采用以P L C 为核心的 控 制系统可以 提高控制精度， 且局部修改软件程序较 为方便， 使用灵活、 系统可靠; 控制程序可随工艺流 程改变， 便于与上位机通讯， 并提高运输的自 动化程 度。而且可以 对其它的粉状物料进行定量称重和自 动包装， 如粮食、 水泥等。 另外在原系统上加装一些珊 模块， 还可以 实现 其它设备的进一步的控制。 【 参 考 文 献l [ 1 ] 张 凤珊. 电 气控制及可 编程序 控制器 [ M l 北京冲国 轻工出 版社. [ 2 浏敏.可 编程控 制器 技术[ M ] . 北京 机械工 业出 版 社. [ 3 梆宗仁. 可编程 控制器 应用系 统设计及通讯网 络 技术1 蝴.北京 人民 邮电出版社. 收稿 日期 2 0 0 5 - 1 0 - 1 0 作者简介 贡 照 天 1 9 5 6 - ,男 ， 电 气 工 程系 任 教， 副 教 授; 2 0 0 4 年 获 省 教育厅的“ 用P L C 控制包装机的自 动控制” 科研项目 立项。目 前正在 与铜陵博士来公司合作研发“ 三相应急供电电 源” 项目 。 是铜陵市电 机工程学会理事， 省自 动化学会会员。 马钢3 0 0 0 0 m 3-/ - h - 制氧机组投产 2 0 0 5 年1 2 月1 2 日2 1 时1 5 分， 马钢“ 十五” 重点工程、 气体分公司3 0 0 0 0 m 3 / h 制氧机组投产， 产出了 合 格的氧气和氮气。 该制 氧 机 组 工 程 计 划投 资1 7 5 1 8 万 元， 工 程 建 设 期 计 划为1 5 个月， 成 套引 进 德国 林德 公司 设 备， 流 程 选 用 单氧 泵内 压 缩， 配 带氢、 氢、 氮 稀有 气体 提取装置 氖、 氦留 头 。 工程于2 0 0 4 年1 0 月2 9 日 动 工 兴 建， 由 马 钢 修建 工 程公司 等 单位负责工程 施工 安装。 经过1 4 个月的紧张 施工安装建设， 2 0 0 5 年1 2 月1 0 日9 时1 6 分开动 空压机， 工程竣工投产。 该制氧机组与 传统的 分子筛外压缩制氧工艺相比， 全部采用内 压缩工 艺流程， 实现D C S 集散控制系统， 达到目 前国际先进水平。 该制氧机组投产后， 据测算， 正常年销售收人为1 8 9 8 8 万 元， 年 利润总 额为3 9 3 3 万元。 工程投产后投资回 收 期 含建 设期 为5 .3 2 年。 为马 钢生产 发展迈上千万吨 级 钢所需供应的 氧气、 氮气和氢气提供了 坚强的 保证。 同 时， 生产出富 余的 液氧、 液氮和液A ，尤其是提取的 氢、 氛等稀有黄金气体向市场销售， 可为马钢创造可观的非钢收入。 彭 德 斌