梭式布料器運行控制系統PLC改造

摘　要:針對原梭式布料器所采用接觸器控制系統進行分析,通過使用小型PLC配合變頻器進行自動運行控制,降低因接觸器損壞或其他線路故障造成的停機事故,以保證設備運行可靠性,節省維修費用,并減少故障排查時間,保證設備作業率。

關鍵詞: PLC　自動控制　梭式布料器

Abstract:An analysis of the contact apparatus control system adop ted on the recip rocal feederwas conducted.The automatic operation controlwas done through the coordination of a smallsize PLC with a frequency converter toreduce the closingdown accidents due to contact apparatus damage or because of other circuits’ failures in order toensure the reliability of equipment running and save maintenance costs aswell as to cut down the time of fault detection to guarantee the operating rate of the equipment.

Key words: PLC; automatic control; recip rocal feeder

0　前言

球團生產線中需要對進入鏈篦機的生球進行篩分,通過梭式布料器使生球均勻分布在布料寬皮帶上,再通過小球篩篩分,進而使合格生球均勻分布在鏈篦機篦床上。

1　工藝流程

球團生產中篩分布料系統工藝如圖1。

皮帶機上的料流只有不到0. 8 m寬,通過大球篩篩分后料流也只有約1 m寬,梭式布料器的作用就是通過往復運動,把原本1 m寬的料流均勻分布在2. 8 m寬的布料寬皮帶上,通過等寬的小球篩使合格生球均布在鏈篦機篦床上,進入鏈篦機,從而進入下一道工序。

2　原自動控制系統缺陷分析

原篩分布料系統自動控制采用常規接觸器配合接近開關組成,通過接近開關的動作控制不同接觸器吸合及斷開,實現電動機正反轉,從而使布料器往復運動,通過調整接近開關的位置來調整布料器運動行程,使料流均勻分布在寬皮帶上。接觸器的頻繁吸合及斷開,對接觸器的壽命有著極大的影響,因而接觸器的更換成為該設備檢修的重要工作,經常性的更換接觸器造成頻繁的拆、接線,線頭的松動給故障的排查帶來極大的不便,使檢修時間大大加長。同時,當設備停機再起動時,需要根據停止位置選擇正轉或反轉,如果選擇錯誤有可能造成運行超限位或停機故障。
傳動減速比在設計時雖有所考慮,但實際運行時頻繁的正反轉起動、停止仍然對電動機及軌道沖擊較大,速度頻繁的改變不能保證布料的均勻,同時對電動機的使用壽命也產生一定影響。

3　改造

3. 1　原運行控制示意（圖2）

根據該設備實際運行狀態,對設備數據進行統計,改造選擇三菱Fx - 1S - 20MR小型PLC配合愛默生TD1000型變頻器對布料器運行進行控制,可以實現手動、自動轉換,手動為點動控制,自動為連續運轉,在不同區域按事先設定的不同速度運轉。同時在原有運行控制系統中SQ1、SQ3外側各增加1只行程開關對動作極限進行保護,并在行程開關外側的軌道上加焊機械限位,以限制布料器的運行極限,徹底避免布料器運行超限位造成電纜損傷,并避免因超限位造成脫軌及其他事故。

3. 2　此種控制方式的優點

使用PLC控制系統取代原有常規接線方式,輸入輸出信號直接接入PLC系統, 直觀的在PLC系統面板上得以體現, 方便的實現多種控制方式,去除了繁瑣的連線, 降低了故障出現的幾率, 設備操作維護人員對設備運行狀態的觀察更為直觀,對故障的排查也更為簡便。同時在PLC程序設計中增加了對停車位置的記憶檢查功能, 避免由于運行方向選擇錯誤, 造成設備運行超限位及其他故障。
采用變頻器取代接觸器來直接控制電動機的運轉,也減少了保護系統所造成的故障點增加,同時可以對電動機的運轉速度進行調頻控制,使電動機的起動及停止可以按照設定的斜坡曲線進行,正反轉切換的改變更為平穩,運行速度可以進行設置,也方便了對布料的厚度的調整,同時變頻器可以對一些常見的故障進行檢測及保護,并通過故障代碼顯示出來,便于維護人員對故障的排查。
以上方案的實現使故障的排查更為直接簡便,維修時間大大減少,降低了維護人員的工作量,同時設備的運轉也更為可靠,設備運行率大幅提高。

4　結論

自動控制系統的工業應用日趨完善,應用領域也越來越廣泛, PLC的使用不受常規接觸器輔助觸點數量的限制,更容易實現常規控制方式不能實現、或較難實現的較為復雜的控制過程,運行可靠性大幅提高。同時對設備運行狀態的觀察檢測更為直接,容易對生產全過程進行控制與監控。自動控制系統的應用使得職工可以從頻繁重復的工作中解放出來,大大降低職工的勞動強度,保證工作質量;同時也使故障點的位置更容易確定,不會因為浪費大量時間查找故障點而造成誤工誤時現象,縮短了維修時間,提高了設備運轉率。