李國(guó)印，黃 威*

（1.海寧美景海綿有限公司;浙江 海寧 314400;2.河南工學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453003）

目前國(guó)內(nèi)一般小型的玉米初加工廠設(shè)備控制較簡(jiǎn)單，很多都是斷路器直接控制，不但不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的順序開(kāi)停，而且設(shè)備操作相對(duì)比較繁瑣又有很大的觸電風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)作業(yè)過(guò)程中也很容易出現(xiàn)糧食從緩沖倉(cāng)冒出、皮帶機(jī)被糧食堵死的情況，總體設(shè)備使用故障率較高，使用效率偏低，因此對(duì)玉米加工廠的控制改造就顯得非常有意義。

1 存在的問(wèn)題

某玉米加工廠年加工玉米約1萬(wàn)t左右，以前很多設(shè)備都是通過(guò)配電箱中的斷路器或接觸器控制，控制比較簡(jiǎn)單，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)順序啟動(dòng)、自動(dòng)逆序停止功能，總體自動(dòng)化程度不高，設(shè)備故障率和設(shè)備的使用效率偏低，不能有效地保證公司生產(chǎn)線正常運(yùn)行及設(shè)備的產(chǎn)能正常發(fā)揮，嚴(yán)重阻礙了加工廠的健康發(fā)展，因此考慮采用PLC對(duì)該工廠的設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，提高設(shè)備的可操作性、安全性和連續(xù)化生產(chǎn)要求，對(duì)提高該加工廠產(chǎn)能降低設(shè)備維護(hù)成本具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

2 改造方案及實(shí)施

綜合考慮進(jìn)糧設(shè)備的控制我們選用西門(mén)子LOGO A6控制器，出糧設(shè)備的控制選用三菱可編程控制器FX-3GA PLC實(shí)現(xiàn)玉米從進(jìn)糧入倉(cāng)到出糧進(jìn)入打包機(jī)的全部自動(dòng)化程序控制。

2.1 生產(chǎn)工藝流程圖

玉米進(jìn)糧及出糧工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 玉米進(jìn)糧及出糧工藝流程圖

2.2 設(shè)計(jì)實(shí)施

2.2.1 進(jìn)糧控制系統(tǒng)

（1）開(kāi)機(jī)順序進(jìn)糧選一號(hào)原料倉(cāng)時(shí)：電動(dòng)閘門(mén)→吸風(fēng)風(fēng)機(jī)→刮板機(jī)→進(jìn)糧提升機(jī)→進(jìn)糧入原料倉(cāng)，設(shè)備啟動(dòng)間隔時(shí)間10 s。

（2）進(jìn)糧選二號(hào)原料倉(cāng)時(shí)電動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉，其它設(shè)備同上。

（3）關(guān)機(jī)順序：進(jìn)糧停止→提升機(jī)→刮板機(jī)→電動(dòng)閘門(mén)。

（4）高料位器（阻旋式）顯示料滿(mǎn)報(bào)警（旋轉(zhuǎn)警報(bào)器），不停設(shè)備。低料位器顯示料少報(bào)警指示燈亮。

（5）總控制柜里增加一個(gè)總斷路器250 A，打包總電柜增加1個(gè)分?jǐn)嗦菲?60 A，另外增加智能電表1個(gè)、互感器250/5三個(gè)。

2.2.2 出糧控制系統(tǒng)

（1）一號(hào)打包機(jī)高料位器燈亮?xí)r振動(dòng)篩上氣動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉，倉(cāng)下氣動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉一半，可以手動(dòng)控制倉(cāng)下閘門(mén)選一號(hào)倉(cāng)或者二號(hào)倉(cāng)。

（2）二號(hào)打包機(jī)高料位器燈亮?xí)r刮板機(jī)上氣動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉，倉(cāng)下氣動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉一半，可以手動(dòng)控制倉(cāng)下閘門(mén)選一號(hào)倉(cāng)或者二號(hào)倉(cāng)。

（3）提升機(jī)下緩沖倉(cāng)料位器燈亮?xí)r倉(cāng)下氣動(dòng)閘門(mén)全部關(guān)閉，然后延時(shí)10 min左右（時(shí)間可調(diào)整）關(guān)閉刮板機(jī)。

（4）每個(gè)設(shè)備要有運(yùn)行指示燈，并另設(shè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕。

（5）開(kāi)機(jī)順序：一號(hào)打包機(jī)→吸風(fēng)風(fēng)機(jī)→振動(dòng)篩（出雜，振動(dòng)、擺動(dòng)，吸風(fēng)）→氣動(dòng)閘門(mén)→提升機(jī)→刮板機(jī)→原料倉(cāng)下閘門(mén)，每個(gè)開(kāi)機(jī)順序間隔10 s左右，關(guān)機(jī)反之。

二號(hào)打包機(jī)→吸風(fēng)風(fēng)機(jī)→刮板機(jī)→氣動(dòng)閘門(mén)→提升機(jī)→刮板機(jī)→原料倉(cāng)下閘門(mén)，每個(gè)開(kāi)機(jī)順序間隔10 s左右。停機(jī)反之。

（6）打包機(jī)自帶料位器儀表輸出信號(hào)燈。

（7）選擇單倉(cāng)時(shí)，如果打包機(jī)上高料位燈亮?xí)r，關(guān)閉倉(cāng)下兩個(gè)閥門(mén)。

（8）緩沖倉(cāng)高料位時(shí)，原料倉(cāng)下面閥門(mén)全部關(guān)閉，延時(shí)30 s后，倉(cāng)下刮板機(jī)停止運(yùn)行。

2.2.3 電氣原理圖

玉米進(jìn)糧改進(jìn)控制原理圖見(jiàn)圖2。玉米出糧改進(jìn)PLC控制接線見(jiàn)圖3。

圖2 進(jìn)糧西門(mén)子LOGO控制原理圖及程序

圖3 出糧PLC控制接線圖

3 效率分析

改進(jìn)前皮帶機(jī)等設(shè)備開(kāi)停機(jī)都靠空氣開(kāi)關(guān)控制，有時(shí)候玉米縫包機(jī)出現(xiàn)故障，或是工人的打包速度慢了、皮帶機(jī)忘記關(guān)了都會(huì)出現(xiàn)打包機(jī)緩沖倉(cāng)冒倉(cāng)的情況，現(xiàn)在通過(guò)在打包機(jī)上增加一個(gè)大點(diǎn)的緩沖倉(cāng)用料位器控制原料倉(cāng)下啟動(dòng)閥門(mén)，緩沖倉(cāng)高料位時(shí)關(guān)閉原料倉(cāng)下閥門(mén)，緩沖倉(cāng)低料位時(shí)打開(kāi)倉(cāng)下閥門(mén)等程序改進(jìn)控制措施，有效地減少了糧食的冒倉(cāng)次數(shù)，提高了設(shè)備的使用率和連續(xù)生產(chǎn)效率，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)每年節(jié)省設(shè)備維修費(fèi)用和電費(fèi)約5萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)進(jìn)倉(cāng)控制系統(tǒng)和玉米倉(cāng)出倉(cāng)控制系統(tǒng)PLC控制改進(jìn)和在打包機(jī)上增加大的緩沖倉(cāng)后，有效減少了異常情況下玉米的冒倉(cāng)次數(shù)，同時(shí)增加了工藝設(shè)備的可操作性和設(shè)備工作的連續(xù)性，極大程度降低了設(shè)備的故障率，有效保證了該加工廠玉米初加工的產(chǎn)能，對(duì)提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少設(shè)備開(kāi)停機(jī)次數(shù)和維修、節(jié)約用電綜合成本都具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，值得推廣。

致謝：本文得到河南工學(xué)院自動(dòng)化171班黃威的大力協(xié)助，在此深表謝意。