宋向前，許　勝，沈春龍，趙振江

（泰州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇泰州225300）

大容量物料存儲(chǔ)輸送中螺旋輸送機(jī)的控制*

宋向前，許勝，沈春龍，趙振江

（泰州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇泰州225300）

針對(duì)螺旋輸送機(jī)在大容量物料輸送過(guò)程中對(duì)超載敏感、易堵塞等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了大型料罐存儲(chǔ)物料、以空氣壓縮泵及電動(dòng)料罐閥為輔助動(dòng)作、由螺旋輸送機(jī)大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。

物料；螺旋輸送機(jī)；觸摸屏

DOI：10.3969/j.issn.1009-9492.2015.01.026

0　引言

螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，適用于水平或傾斜輸送粉狀、粒狀或小塊狀物料。螺旋輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，機(jī)槽下部的物料并不隨螺旋體旋轉(zhuǎn)，而是在螺旋葉片的推動(dòng)下向前移動(dòng)，達(dá)到輸送物料的目的，輸送過(guò)程中可同時(shí)完成混合、攪拌或冷卻功能［1-3］。但螺旋輸送機(jī)在大容量物料輸送過(guò)程中存在對(duì)超載敏感、易堵塞等缺陷。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了大型料罐存儲(chǔ)物料、以空氣壓縮泵及電動(dòng)料罐閥為輔助動(dòng)作、由螺旋輸送機(jī)大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。

1　系統(tǒng)組成

螺旋輸送機(jī)控制系統(tǒng)觸摸屏畫(huà)面如圖1所示，物料存儲(chǔ)在大型儲(chǔ)料罐中，方便長(zhǎng)時(shí)間物料輸送供給，為了監(jiān)控物料儲(chǔ)存的狀態(tài)，設(shè)置了物料下限位和上限位。當(dāng)下限位燈不亮?xí)r表示無(wú)物料或物料很少，正常情況應(yīng)該是下限位燈亮。在料罐與螺旋輸送機(jī)的連接處設(shè)置了一套電動(dòng)閥門(mén)，正常輸送時(shí)開(kāi)閥，停止輸送時(shí)關(guān)閥。為了使儲(chǔ)料罐中緊壓的物料松動(dòng)并順利下落到輸送機(jī)內(nèi)，在料罐的下方安裝一臺(tái)空氣壓縮泵，通過(guò)高壓氣體吹松物料。經(jīng)過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送的物料進(jìn)入攪拌裝置與其他物料或液體進(jìn)行攪拌混合。畫(huà)面中設(shè)置攪拌器、螺旋輸送機(jī)、料罐閥、空壓機(jī)等的開(kāi)關(guān)按鈕及狀態(tài)指示。

圖1　螺旋輸送機(jī)控制系統(tǒng)觸摸屏畫(huà)面圖

圖2為控制系統(tǒng)的電路原理圖，表1為控制系統(tǒng)的I/O分配表。系統(tǒng)設(shè)置了按鈕和觸摸屏控制的選擇開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)按鈕和觸摸屏的雙重控制。輸入元件中有攪拌器、螺旋輸送機(jī)、料罐閥、空壓機(jī)等的啟?？刂瓢粹o以及閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入和物料上下限開(kāi)關(guān)等，地址分配為X0-X14。輸出元件包括攪拌器、螺旋輸送機(jī)、閥的開(kāi)和關(guān)、閥的開(kāi)和關(guān)的狀態(tài)指示，物料上下限指示。

圖2　控制系統(tǒng)電路原理圖

表1　R大流量液位控制系統(tǒng)I/O分配表

2　控制要求

螺旋輸送機(jī)在大容量物料輸送過(guò)程中存在對(duì)超載敏感、易堵塞等缺陷，因此對(duì)輸送機(jī)的控制應(yīng)做到無(wú)負(fù)載起動(dòng)，即在機(jī)殼內(nèi)沒(méi)有物料時(shí)起動(dòng)，起動(dòng)后方能向螺旋機(jī)給料。另外，螺旋輸送機(jī)給料應(yīng)均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅(qū)動(dòng)裝置的過(guò)載。停止輸送時(shí)螺旋輸送機(jī)不應(yīng)立即停止，應(yīng)先關(guān)閉閥門(mén)停止加料，等機(jī)殼內(nèi)的物料完全輸送完畢后才能停止輸送機(jī)。

為了滿(mǎn)足以上要求，螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)應(yīng)能同時(shí)開(kāi)啟空壓泵和料罐閥。因料罐閥要充分打開(kāi)需要一分鐘以上的時(shí)間，故可以與輸送機(jī)同時(shí)開(kāi)啟。輸送機(jī)停止時(shí)應(yīng)同時(shí)停止空壓泵和料罐閥，直至料罐閥關(guān)閉、物料不再下落為止，輸送機(jī)才能完全停止。

3　 PLC程序設(shè)計(jì)

圖3所示為螺旋輸送機(jī)啟停控制程序，X3和X4為螺旋輸送機(jī)啟停按鈕，M13和M14為觸摸屏畫(huà)面中輸送機(jī)啟?？刂谱兞?，由M1切換按鈕和觸摸屏控制。當(dāng)儲(chǔ)料罐中物料很少或沒(méi)有時(shí)，Y7常閉有效，同樣發(fā)出停止命令?？紤]到電動(dòng)閥在關(guān)到一半開(kāi)度而且在無(wú)空氣泵輔助吹氣時(shí)物料不易下落，停止命令發(fā)出30秒后即可停止螺旋輸送機(jī)。

圖3　螺旋輸送機(jī)啟?？刂瞥绦?/p>

圖4　料罐閥關(guān)閉程序

圖4為料罐閥關(guān)閉程序，X6和M20分別為按鈕和觸摸屏控制變量，用于單獨(dú)停止料罐閥。同時(shí)，螺旋輸送機(jī)停止命令發(fā)出時(shí)也可以關(guān)閉料罐閥。程序中可以實(shí)現(xiàn)單按鈕點(diǎn)動(dòng)關(guān)閥、連續(xù)關(guān)閥和停止關(guān)閥等動(dòng)作，當(dāng)按下X6或M20時(shí)，M21有效，使M24接通，驅(qū)動(dòng)Y3動(dòng)作，閥開(kāi)始關(guān)閥。同時(shí)，定時(shí)器T7開(kāi)始定時(shí)，當(dāng)3秒鐘時(shí)間未到松開(kāi)X6或M20時(shí)，Y3不動(dòng)作，停止關(guān)閥；當(dāng)按下X6或M20超過(guò)3秒時(shí)，T7動(dòng)作使M24能夠自鎖，從而轉(zhuǎn)換成連續(xù)關(guān)閥。松開(kāi)按鈕時(shí)M21下降沿在T7動(dòng)作的情況下置位M22，從而能實(shí)現(xiàn)再次按下按鈕時(shí)置位M23并斷開(kāi)M24使Y3停止動(dòng)作，料罐閥停止關(guān)閉。因此，單獨(dú)按下按鈕不超過(guò)3秒為點(diǎn)動(dòng)，超過(guò)3秒則為連續(xù)，當(dāng)連續(xù)時(shí)再次按下按鈕時(shí)停止。此外，料罐閥還可以與螺旋輸送機(jī)聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。

4　結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)螺旋輸送機(jī)在大容量物料輸送過(guò)程中對(duì)超載敏感、易堵塞等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了大型料罐存儲(chǔ)物料、以空氣壓縮泵及電動(dòng)料罐閥為輔助動(dòng)作、由螺旋輸送機(jī)大容量輸送的觸摸屏控制系統(tǒng)。實(shí)踐證明該系統(tǒng)成本低、性能優(yōu)，完全能滿(mǎn)足大容量物料存儲(chǔ)輸送控制的要求。

［1］郎福林.傾斜螺旋輸送機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要概述［J］.黑龍江科技，2013（9）：105-106.

［2］胡繼云，孫慶春，李盟.水平螺旋輸送機(jī)性能的研究［J］.糧食加工，2013（6）：52-53.

［3］施祥.螺旋輸送機(jī)的制作與安裝［J］.糧食與食品工業(yè)，2013（4）：104-106.

（編輯：向飛）

Control of Large Capacity Storage Conveying Screw Conveyor

SONG Xiang-qian，XU Sheng，SHEN Chun-long，ZHAO Zhen-jiang
（College of Eletromechanial Engineering，Taizhou University，Taizhou225300，China）

In the process of screw conveyor in the bulk material on overload sensitive，blockage problem，the design of large tank storage material，with air compressor pump and electric tank valve action，assisted by a screw conveyor bulk transport of touch screen control system.

material；screw conveyor；touch screen

TP29

B

1009-9492（2015）01-0095-03

*江蘇省“青藍(lán)工程”資助項(xiàng)目

2014-07-31

宋向前，男，1980年生，江西鷹潭人，碩士，講師。研究領(lǐng)域：機(jī)電智能控制。