李鑫 李長勝 王嘉男

摘 ?要：目前我國工業(yè)生產(chǎn)所使用的設(shè)備大多已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化和自動化。數(shù)字化和自動化的設(shè)備在使用的過程中非常便捷，因此在現(xiàn)有的工業(yè)企業(yè)中使用得非常頻繁，效果也是非常顯著。水泥磨機在工業(yè)的生產(chǎn)中的應(yīng)用也是非常廣泛的，因此設(shè)備的電控設(shè)計質(zhì)量和使用質(zhì)量就顯得非常關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：水泥磨機;電控系統(tǒng);控制器;設(shè)計;微處理機

文章闡述的水泥磨機的電控設(shè)計是根據(jù)現(xiàn)場的實際較好的設(shè)備進行分析的。根據(jù)設(shè)計過的ψ3.5×15m的水泥磨的電控系統(tǒng)的設(shè)計要點和設(shè)計需要注意的設(shè)計構(gòu)成等問題進行闡述。文章闡述的水泥磨機電控裝置的控制核心有兩個方面。第一個方面是可編程的控制器;第二個方面是可編程的單片機。通過這兩個控制核心的控制，能夠很好的對設(shè)備的三大動力和輔助部件進行控制。第一個部件是水泥磨機的主電機。第二個部件是水泥磨機的輔助電機。第三個部件是水泥磨機的三個潤滑站。水泥磨機的三個潤滑站分別是：第一設(shè)備主電機潤滑站;第二設(shè)備主減速機潤滑站;第三是主軸承潤滑站。通過上述的控制，能夠很有效的對設(shè)備進行控制。在設(shè)備啟停方面的控制之外，電控系統(tǒng)還可以對設(shè)備的主軸承的溫度進行控制和顯示，同時對設(shè)備的負(fù)載情況也有一個非常好的顯示。電控系統(tǒng)中選用的控制柜形式有兩種，第一種是高壓開關(guān)控制柜。第二種是液體電阻控制柜。這兩種電控柜的聯(lián)合作用可以有效的保障設(shè)備在高壓的狀態(tài)下安全的啟動和運行。水泥磨機采用的操作方式為三級操作，這樣就有效的提升了設(shè)備集中控制的效率和控制因數(shù)。在水泥磨機電控系統(tǒng)的升級換代過程中算是一種技術(shù)上的突破。

1 水泥磨機概述

在現(xiàn)有的水泥廠中，水泥磨機是粉磨車間的主要設(shè)備。水泥磨機的主要作用就是將水泥的熟料經(jīng)過一定的研磨機細(xì)磨，讓水泥熟料達到生產(chǎn)的要求力度的水泥。在水泥磨機正常的運行過程中，水泥磨機的筒體會實現(xiàn)高速的旋轉(zhuǎn)。水泥熟料在圓筒內(nèi)經(jīng)由鋼球的一系列碾壓，實現(xiàn)熟料的力度改變。我國目前水泥廠中，使用的設(shè)備電控系統(tǒng)通常采用的是一體式的單機電控系統(tǒng)，但是伴隨著我國的科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展和我國經(jīng)濟不斷的發(fā)展，我國的水泥磨機的電控系統(tǒng)的設(shè)計形式已經(jīng)變成全廠集散型的電控系統(tǒng)。這種電控系統(tǒng)的主要要求就是將設(shè)備的電控信號和廠區(qū)的中控室中的電控信號進行雙向逆向連接，這樣就可以實現(xiàn)設(shè)備控制和中控室控制的雙重控制，不會因為中控室的控制失效導(dǎo)致設(shè)備的運行失控。上文提及的三級電控操作模式，主要指的是總廠控制室，車間和設(shè)備現(xiàn)場的三級控制。文章的設(shè)計思路主要是參照現(xiàn)有的最新的電控系統(tǒng)的設(shè)計思路進行設(shè)計，這樣的電控設(shè)計可以有效的提升效率。

2 ψ3.5×15m水泥磨機的電控設(shè)計

關(guān)于ψ3.5×15m水泥磨機的電控設(shè)計的闡述和分析，文章主要從四個方面進行闡述。第一個方面是ψ3.5×15m水泥磨機電控設(shè)計過程中的控制要求。第二個方面是ψ3.5×15m水泥磨機電控系統(tǒng)設(shè)計中的總體設(shè)計方案。第三個方面是ψ3.5×15m水泥磨機在電控系統(tǒng)設(shè)計過程中的硬件電路的設(shè)計方式。第四個方面是ψ3.5×15m水泥磨機在電控系統(tǒng)設(shè)計過程中的軟件設(shè)計。下面進行詳細(xì)的分析。

2.1 ψ3.5×15m水泥磨機電控設(shè)計過程中的控制要求

（1）水泥磨機的設(shè)計參數(shù)

第一，設(shè)備的電機設(shè)計功率選用的是1000kW電機，預(yù)計的選用型號是YP1000-8，所選的電壓由業(yè)主選定為6000V。

第二，設(shè)備的輔助電機設(shè)計功率選用的是18.5kW電機，預(yù)計的選用型號是Y225S-8，所選用的電壓由業(yè)主選定為380V。

第三，設(shè)備的主電機潤滑站預(yù)計選用的型號是TE521。

第四，設(shè)備的減速機潤滑站預(yù)計選用型號是TS525。

第五，設(shè)備的主軸承潤滑站，預(yù)計選用的型號是TE332X，并且要提供軸承保護功能。

（2）水泥磨機磨機的設(shè)計要求

第一，根據(jù)上述的設(shè)備設(shè)計參數(shù)，可以得出，設(shè)備的電機功率大，電壓高，因此在進行設(shè)計電控系統(tǒng)的過程中要對高壓電機進行重點的控制保護，增加高壓過載啟動裝置。同時常規(guī)的電控設(shè)計中的電流保護，電壓測量保護，斷相保護和失壓保護等。根據(jù)設(shè)備的運行特點，我們在控制設(shè)計過程中要增加溫度控制保護，在電機定子運行溫度為65攝氏度以下時，設(shè)備正常運轉(zhuǎn);一旦電機定子的運行溫度高于65攝氏度是，設(shè)備就會自動啟動保護控制，停止工作運行。

第二，設(shè)備的輔助電機必須具備正傳和反轉(zhuǎn)的功能，以實現(xiàn)設(shè)備的互鎖功能。

設(shè)備中的各種潤滑站要求在正常電壓和正常溫度下運行，一旦出現(xiàn)異常就會啟動潤滑控制保護，發(fā)出聲光報警信號。主控顯示屏上要實時的顯示設(shè)備的運行溫度及設(shè)備的各個主要組成部分的運行實際溫度，這樣可以讓中控室的工作人員進行相應(yīng)的運行控制，避免設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)生事故。

2.2 ψ3.5×15m水泥磨機電控系統(tǒng)設(shè)計中的總體設(shè)計方案

本次的電控設(shè)計主要是以PLC控制和單片機控制為主。PLC控制的有兩個部分，第一個部分是設(shè)備的所有的潤滑站;第二個部分是設(shè)備的輔助電機。本機的電控系統(tǒng)在設(shè)計的過程中使用的操作形式是常見的六柜五箱標(biāo)配。水泥磨設(shè)備的自身控制方式有兩種。第一種是集中/現(xiàn)場控制;第二種是本柜/機旁控制?？刂葡到y(tǒng)的PLC控制面板顯示的是設(shè)備控制中的溫度測量儀中顯示的實時溫度。

2.3 ψ3.5×15m水泥磨機在電控系統(tǒng)設(shè)計過程中的硬件電路的設(shè)計方式

第一，主電機控制：主電機是高壓大功率電機，它是一種長期工作制的恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載。這類機械不要求調(diào)速，但帶載起動困難，所以應(yīng)采用高壓開關(guān)柜加液體電阻起動柜的方式控制。高壓開關(guān)柜采用ZN28-A-10/1000-20型的真空斷路器為主要元件，設(shè)有電流回路、電壓回路、分閘回路、分閘指示、儲能指示和儲能裝置等回路，并具有過流速斷保護、接地斷相保護、失壓保護等措施。

第二，PLC控制系統(tǒng)：磨機中有四個潤滑站，I/O總數(shù)為240個，將其全部控制放入PLC系統(tǒng)中。PLC選用日本光陽公司的SU-6系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于中小型的PLC，屬組合式可編程控制器。

2.4 ψ3.5×15m水泥磨機在電控系統(tǒng)設(shè)計過程中的軟件設(shè)計

本次水泥磨機的軟件控制設(shè)計主要有四方面的目的，采用梯形圖式的軟件設(shè)計。這四方面的目的是：第一方面是要保障設(shè)備全部的潤滑站的泵站自動的供給投入;第二個方面是設(shè)備使用的加熱器和閥門等都要具有自動開啟、自動停止的功能;第三個方面是PLC控制要對設(shè)備連接的中間繼電器進行絕對控制;第四個方面是要有效的控制信號燈和報警信號。

參考文獻

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