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        基于PLC的堆料機(jī)接煤板設(shè)備電氣控制

        2021-03-03 05:16:13張晨趙俊杰
        裝備維修技術(shù) 2021年45期

        張晨 趙俊杰

        摘 要:港口生產(chǎn)急需解決各類環(huán)保問(wèn)題,其中燃煤(物料)在 轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中,大量的煤泥粘附在輸煤皮帶上,輸送皮帶在通過(guò)回程滾筒處的一級(jí)和二級(jí)清掃器后,皮帶表面還會(huì)粘附著一定的煤泥,造成回程皮帶下方沿途大量污染,嚴(yán)重影響堆料機(jī)及周圍環(huán)境,必須予以高度重視。

        關(guān)鍵詞:接煤板,可編程邏輯控制器,變頻調(diào)速

        0.引言

        為了有效解決堆料機(jī)回程皮帶甩帶煤等影響機(jī)容機(jī)貌的問(wèn)題,對(duì)堆料機(jī)進(jìn)行改造,在堆料機(jī)懸臂頭部和尾車頭部回程皮帶下方增加洗帶裝置,同時(shí)在尾車回程皮帶下方增加接料溜槽,通過(guò)溜槽及集料箱收集洗帶裝置清理下的煤及水,在安裝洗帶裝置的基礎(chǔ)上,對(duì)尾車回程皮帶下部運(yùn)行段進(jìn)行全封閉改造處理,使洗帶裝置洗下的煤塵和水集中收集起來(lái),有效防治堆料機(jī)皮帶下方的沿途污染。徹底解決皮帶煤泥甩帶問(wèn)題,提高現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保質(zhì)量,在提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的前提下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

        一、技術(shù)方案

        (一)、電控系統(tǒng)

        接煤板電控系統(tǒng)[1]與現(xiàn)有的三級(jí)灑水、雪霧一體機(jī)進(jìn)行整合,電控系統(tǒng)包括對(duì)接煤槽和溜筒、集料箱、水刀噴管、供水管路及強(qiáng)沖噴管的伴熱系統(tǒng)、洗帶電動(dòng)閥、強(qiáng)洗電動(dòng)閥、自動(dòng)流程運(yùn)行、司機(jī)室功能選擇、故障報(bào)警、自動(dòng)排污等集中控制。

        (二)、配電部分

        新制作符合IP65標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼控制箱為電動(dòng)閥、管路電伴熱、溜槽加熱板,變頻器及PLC等部分供電。

        (三)、控制部分

        1.總體控制方案

        在原有雪霧控制系統(tǒng)上新增1臺(tái)羅克韋爾2080PLC、匯川18.5KW變頻器及不銹鋼控制柜來(lái)實(shí)現(xiàn)整合集中控制,將原有的水泵啟動(dòng)控制箱改為變頻器調(diào)速控制。自動(dòng)模式下,司機(jī)通過(guò)控制面板上旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)任意選擇工作模式(接煤板裝置、三級(jí)灑水、雪霧除塵、懸臂洗帶裝置),PLC[2]接收到皮帶運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)后,輸出供水電動(dòng)閥打開(kāi)信號(hào),當(dāng)PLC接收到電動(dòng)閥開(kāi)到位反饋信號(hào)后,才能發(fā)出變頻器啟動(dòng)信號(hào),變頻器通過(guò)壓力變送器反饋的模擬信號(hào)自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整供水壓力,皮帶停止運(yùn)行,運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)斷開(kāi)后,PLC斷開(kāi)變頻器運(yùn)行信號(hào),停止工作,同時(shí)也要接收到電動(dòng)閥所反饋的關(guān)到位信號(hào),否則輸出故障信號(hào),故障指示燈點(diǎn)亮。在PLC接收到集料箱上限位信號(hào)時(shí),輸出攪拌泵運(yùn)行信號(hào),運(yùn)行10秒后發(fā)出渣漿排污泵運(yùn)行信號(hào),接收到低液位信號(hào)時(shí),攪拌泵及渣漿排污泵停止工作。手動(dòng)模式時(shí),通過(guò)新增控制箱上運(yùn)行/停止按鈕進(jìn)行獨(dú)立操作,變頻器始終依據(jù)變送器反饋的模擬信號(hào)自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整供水壓力[3]。

        2.故障信號(hào)顯示

        故障指示與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況完全一致,故障指示信號(hào)、冬季低溫報(bào)警信號(hào)、立體泵故障信號(hào)、斷路器跳閘信號(hào)、4路電動(dòng)閥運(yùn)行狀態(tài)指示、渣漿排污泵運(yùn)行狀態(tài)及故障信號(hào)及攪拌泵運(yùn)行狀態(tài)及故障信號(hào),自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)利用控制箱操作面板指示燈顯示的同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)與大機(jī)PLC進(jìn)行進(jìn)行通訊[4],實(shí)現(xiàn)邏輯控制。

        3.電動(dòng)閥的邏輯控制

        對(duì)接煤板電動(dòng)閥的控制是通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制的[5]。我們將懸臂皮帶啟動(dòng)信號(hào)與皮帶運(yùn)行信號(hào)串聯(lián),一旦這兩個(gè)信號(hào)得電則輸出點(diǎn)O4504輸出一個(gè)高電平,對(duì)應(yīng)的普通沖洗電動(dòng)閥打開(kāi),開(kāi)始普通沖洗模式,直到任意一條皮帶信號(hào)失電,普通沖洗模式終止[6]。另外,通過(guò)利用TON和TOF兩組延時(shí)導(dǎo)通和延時(shí)關(guān)斷指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)沖洗電動(dòng)閥的間歇性啟停控制,即強(qiáng)沖洗噴灑模式為每間隔300秒噴灑180秒[7]。這樣的操作可以很好地滿足現(xiàn)場(chǎng)的除塵效果,最大程度上避免了物料的堆積。

        4.控制箱設(shè)計(jì)

        完全依照IP65標(biāo)準(zhǔn),建立的配電控制站可耐現(xiàn)場(chǎng)最高、低溫度以及支承結(jié)構(gòu)的振動(dòng),配電總斷路器與各功能部斷路器單獨(dú)控制,內(nèi)部設(shè)有漏電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)插座,柜內(nèi)設(shè)有獨(dú)立的直流電源、機(jī)殼安全接地、電纜屏蔽地接點(diǎn)端子,與結(jié)構(gòu)內(nèi)部未接地電路板在電氣上隔離。各功能部分電動(dòng)閥、水泵電機(jī)、伴熱等電源設(shè)有獨(dú)立斷路器及掉閘輔助報(bào)警觸點(diǎn),設(shè)有中間繼電器或接觸器控制[8]。

        二、應(yīng)用情況:

        堆料機(jī)新型洗帶接料系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目,自2020年10月投入運(yùn)行以來(lái),特別是經(jīng)歷的嚴(yán)寒冬季的考驗(yàn),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)跟蹤對(duì)比,其整體物料清理、承接、回收及抑塵系統(tǒng)效果良好,有效改善堆料機(jī)懸臂和尾車下方區(qū)域大量積料難題,大機(jī)的機(jī)容機(jī)貌有了明顯的提升,顯著減少因積煤導(dǎo)致的設(shè)備故障,有效保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。特別是冬季低溫運(yùn)行條件下,集成伴熱式接料板和集料箱的投入,可靠保證了物料防凍和正?;厥铡,F(xiàn)場(chǎng)物料清理量大幅度下降,且洗帶箱、接料槽的日常、檢查十分便利,有效保證了設(shè)備的運(yùn)行使用效果,達(dá)到了預(yù)期的目的和效果。

        三、實(shí)施效果:

        改造前后,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比效果如下:

        四、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

        項(xiàng)目實(shí)施后,為公司節(jié)省了大量物料清理的費(fèi)用,增加了系統(tǒng)運(yùn)行臺(tái)時(shí)產(chǎn)量,為公司年創(chuàng)造效益總計(jì)1504.7萬(wàn)元。徹底解決了物料在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中甩帶堆積問(wèn)題,避免造成設(shè)備及周圍環(huán)境污染,改善相關(guān)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與機(jī)容機(jī)貌。杜絕煤泥堆積對(duì)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重腐蝕破壞,提高設(shè)備完好率與使用壽命,減少停機(jī)維護(hù)時(shí)間與人工成本,提高生產(chǎn)效率,保證煤炭運(yùn)輸。避免物料堆積墜落,消除相關(guān)區(qū)域人員與車輛通行安全隱患,改善作業(yè)人員工作環(huán)境,保證通行人員人身安全,為企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供前行動(dòng)力,為國(guó)家環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提高做出貢獻(xiàn)。

        參考文獻(xiàn):

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        [5]史國(guó)生.電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

        [6]王兆義.小型可編程控制器實(shí)用技術(shù) [M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2002.

        [7]孫余凱等,電氣電路快速識(shí)圖技巧[M]. 電子工業(yè)出版社,2008

        [8]周石強(qiáng),郭強(qiáng),朱濤,劉旭東.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的分析研究[J].中華民居(下旬刊),2014(01):199+201.

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