韋仕延

摘 要：隨著我國(guó)信息電子技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)自動(dòng)化水平不斷提高。PLC是一種專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算裝置，自二十世紀(jì)以來(lái)得到快速發(fā)展，并應(yīng)用到許多領(lǐng)域取得了了不錯(cuò)效果。利用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)礦石破碎系統(tǒng)的自動(dòng)控制，不但解放了人力，還提高了工作精度，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于此展開(kāi)研究，望能夠起到參考作用。

關(guān)鍵詞：PLC;礦石破碎系統(tǒng);自動(dòng)控制

一、礦石破碎簡(jiǎn)述

要知道，采得的地下礦石一般體積較大，無(wú)法立即投入生產(chǎn)應(yīng)用，因此必須采用一些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行礦石破碎。值得注意的是礦石破碎的流程工藝有多種，一般最常用的有兩段開(kāi)路流程、兩段一閉路流程、三段開(kāi)路流程、三段一閉路流程幾種。兩段開(kāi)路破碎流程破碎效率高，但其破碎的產(chǎn)物雜質(zhì)較多，此種破碎方式在小型工廠與工業(yè)試驗(yàn)田中較為常見(jiàn);兩段一閉路對(duì)礦石要求較高，礦石粒度較小可采取此種破碎手段，并且破碎時(shí)一般要用到一些體型較大的破碎設(shè)備，如反擊式破碎機(jī);三段一閉路破碎流程應(yīng)用較為廣泛，只要含泥不多的礦石都可采用;三段開(kāi)路破碎流程與三段一閉路相比，破碎所得產(chǎn)品較粗，但破碎效率很高。這幾種破碎流程各有利弊，采礦部門(mén)必須根據(jù)實(shí)際情況采取合適的破碎工藝，要靈活對(duì)破碎流程進(jìn)行優(yōu)化，不能生搬硬套。

二、PLC系統(tǒng)簡(jiǎn)述

PLC是Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)，PLC控制器的控制原理是模仿繼電器控制，它是通過(guò)存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)等進(jìn)行的指令，并通過(guò)數(shù)字完成輸入與輸出操作來(lái)完成對(duì)各類(lèi)機(jī)械的控制。近10年來(lái)，隨著PLC控制器價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的中小設(shè)備開(kāi)始采用PLC控制器進(jìn)行控制，PLC控制器在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi)PLC控制器在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。21世紀(jì)，PLC控制器會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn);從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展;從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求。

三、PLC實(shí)現(xiàn)礦石破碎系統(tǒng)的自動(dòng)控制

（一）控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能

（l）滿足開(kāi)、停機(jī)的順序連鎖，#3皮帶機(jī)到#2皮帶機(jī)到#3皮帶機(jī)到斗板喂機(jī)（2）實(shí)現(xiàn)上位機(jī)開(kāi)、停機(jī)操作。（3）滿足各設(shè)備的運(yùn)行聯(lián)鎖，包括：打滑、撕裂、熱保護(hù)、頻敏電阻器、抱閘限位、拉繩、跑偏、主接觸器、變頻器運(yùn)行狀態(tài)、變頻器故障。打滑聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出皮帶打滑則屬故障;撕裂聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行前、后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出皮帶撕裂則屬故障;熱保護(hù)聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行前、后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出熱元件輔助常閉觸點(diǎn)處于開(kāi)路狀態(tài)則屬故障;頻敏電阻器聯(lián)鎖指開(kāi)機(jī)指令發(fā)出后，經(jīng)過(guò)155延時(shí)，若控制系統(tǒng)未接收到其已短接信號(hào)或開(kāi)機(jī)前其仍處于短接狀態(tài)則屬故障;抱閘限位聯(lián)鎖指停機(jī)狀態(tài)下皮帶抱閘機(jī)構(gòu)必須動(dòng)作，開(kāi)機(jī)前必須釋放，若狀態(tài)不對(duì)則屬故障;拉繩聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行前、后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出拉繩開(kāi)關(guān)動(dòng)作則停機(jī);跑偏聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行前、后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出皮帶跑偏則屬故障;主接觸器聯(lián)鎖指若開(kāi)機(jī)指令發(fā)出后25，控制系統(tǒng)未接收到其閉合信號(hào)，則屬故障;變頻器故障聯(lián)鎖指電機(jī)運(yùn)行前、后若控制系統(tǒng)檢測(cè)出變頻器故障信號(hào)則屬故障;變頻器運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)鎖指若開(kāi)機(jī)指令發(fā)出后25，控制系統(tǒng)未接收到其閉合信號(hào)，則屬故障。

（二）控制點(diǎn)數(shù)的確定

板喂機(jī)：包括開(kāi)/停機(jī)和速度給定及對(duì)運(yùn)行狀態(tài)、變頻器故障與速度、電流監(jiān)視。破碎機(jī)：監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)。#1皮帶機(jī)：包括開(kāi)/停機(jī)和對(duì)運(yùn)行狀態(tài)、拉繩開(kāi)關(guān)、跑偏的監(jiān)視。#2皮帶機(jī)：包括開(kāi)/停機(jī)、解除抱閘和對(duì)運(yùn)行狀態(tài)、拉繩開(kāi)關(guān)、跑偏、熱元件、打滑、撕裂、抱閘限位的監(jiān)視。#3包括開(kāi)/停機(jī)解除抱閘和對(duì)運(yùn)行狀態(tài)、拉繩開(kāi)關(guān)、跑偏、熱元件、打滑、撕裂、抱閘限位，由于該電機(jī)采用串頻敏變阻器啟動(dòng)，因此還要包括對(duì)頻敏變阻器狀態(tài)的監(jiān)視。共計(jì)點(diǎn)數(shù)：DI：21DO：6Al：2AO：6

（三）控制系統(tǒng)選型

選型原則：改造時(shí)間短、性價(jià)比高、易于維護(hù)。通過(guò)多方對(duì)比選擇了業(yè)界口碑較好的PCL（SIEMENS7S一313C）與工控機(jī)（WINCC）的組合。該系統(tǒng)以SIEMENS公司57一313CPCL為核心，在此基礎(chǔ)上配有工控機(jī)作為上位機(jī)。二者通過(guò)MIP總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通訊速率可達(dá)187.5kBs/。用WNICC作為操作平臺(tái)，在友好的中文界面上完成人機(jī)對(duì)話。操作員可以通過(guò)上位機(jī)起/停各電機(jī)、調(diào)節(jié)板喂機(jī)的速度、監(jiān)控各電機(jī)的運(yùn)行工況。具有事件和故障記錄、記錄過(guò)程參數(shù)的歷史趨勢(shì)。確保各設(shè)備之間的工藝聯(lián)鎖及相關(guān)傳感器的聯(lián)鎖邏輯。

（四）系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

該系統(tǒng)線路簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，備品采購(gòu)容易，充分發(fā)揮SIEMENS產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)，具有極強(qiáng)的可靠性與穩(wěn)定性，性價(jià)比極高。同時(shí)該系統(tǒng)是一個(gè)完全開(kāi)放的系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的擴(kuò)展能力（DUDO可擴(kuò)展至1024點(diǎn)，AlA/O可擴(kuò)展至526點(diǎn)），能夠最大限度地保障用戶的投資。

（五）觸摸屏在PLC破碎機(jī)系統(tǒng)種的應(yīng)用

采用觸摸屏操作可以讓操作人員按照界面指示操作，使操作變得簡(jiǎn)單生動(dòng)，并且可以減少操作上的失誤，提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，保障設(shè)備安全。該減壓起動(dòng)操作分為三個(gè)界面：減壓起動(dòng)控制器首頁(yè)界面，指示操作人員選擇操作方式;“手動(dòng)方式”操作界面，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)后，操作人員觀察到轉(zhuǎn)速上升到合適的速度時(shí)，按下“運(yùn)行”按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入全壓運(yùn)行狀態(tài);“自動(dòng)方式”操作界面，按下“起動(dòng)”按鈕，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)，經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)?？刂破魇醉?yè)界面的創(chuàng)建首頁(yè)界面創(chuàng)建的關(guān)鍵是“切換方式（手動(dòng)/自動(dòng)）”按鈕的創(chuàng)建。eView（易威）觸摸屏組態(tài)編寫(xiě)是應(yīng)用EV5000組態(tài)軟件來(lái)編寫(xiě)的。在EV5000組態(tài)窗口應(yīng)用“功能鍵”創(chuàng)建切換方式按鈕。在組態(tài)窗口首先輸入文字“減壓起動(dòng)控制器”，然后選擇“功能元件”→“功能鍵”圖標(biāo)，將其拖入組態(tài)窗口中，彈出“功能元件屬性”對(duì)話框。設(shè)置如下。（1）功能鍵設(shè)置。選擇“功能鍵”選項(xiàng)并選中“切換窗口”，將切換窗口設(shè)定為4：Frame4。（2）標(biāo)簽設(shè)置。選擇“標(biāo)簽”選項(xiàng)并選中“使用標(biāo)簽”，在內(nèi)容欄中輸入：手動(dòng)方式，設(shè)置字號(hào)為16，顏色為黑色。（3）圖形設(shè)置。選擇“圖形”并選中“使用矢量圖”，導(dǎo)入EV5000圖庫(kù)中合適的向量圖按鈕。如EV5000軟件安裝在電腦C盤(pán)ProgramFiles文件夾，導(dǎo)入過(guò)程為C：＼ProgramFiles＼eV5000UNICODE—CHS＼圖庫(kù)＼矢量圖＼按鈕＼buttonl—18.Vg（淡綠色按鈕圖標(biāo)）?！按_認(rèn)”后“手動(dòng)方式”切換按鈕即創(chuàng)建完成。調(diào)整按鈕及其文字標(biāo)簽至合適位置。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，利用PLC實(shí)現(xiàn)礦石破碎系統(tǒng)的自動(dòng)控制具有重要意義，它不僅節(jié)省了資金投入，還大大簡(jiǎn)化了操作，切實(shí)提高了破碎效率。上文所介紹的系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、靈活、穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，但還存在一定的改進(jìn)空間。相關(guān)從業(yè)人員也應(yīng)不斷實(shí)踐創(chuàng)新，努力為我國(guó)采礦行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

參考文獻(xiàn)：

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