pej1500×2100鄂式破碎機(jī)事故監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

1、2 0 0 2年 4月第 l 9卷 第 2 期 有 色 冶 金 節(jié) 能 E n e r g yS a v i n go fNo n —f e r r o u sMe t a l l u r g y Apt2 00 2V o l1 9N 0 ． 2P E J 1 5 0 0 × 2 1 0 0 鄂式破碎機(jī)事故監(jiān)控 系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用 薛躍俊 ( 金川有 色金屬公司， 甘肅 金 昌 7 3 7 1 0 4 )[ 摘 要 ] 傳感 器

2、在 P E J 1 5 0 0× 2 1 0 0 鄂式破碎機(jī)事故監(jiān)控系統(tǒng)的成功應(yīng) 用 ， 可有效 的預(yù)防和控制破碎機(jī)運(yùn)行 中不 可控因素造成 的 研瓦” 事故的發(fā)生。[ 關(guān) 鍵詞 ] 監(jiān) 測 ； 傳 感器 ； 控制[ 中固分類號(hào) ] T F 8 1 5【 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí) 碼] B[ 文章 編號(hào)】 1 0 0 8 一1 2 2 ( 2 0 0 2 ) 0 2 — 0 0 1 6 — 0 4De v e l o p me n ta n

3、 da p p l i c a t i o no fa c c i d e n tm o n i t o rs y s t e mo fP E J 1 5 0 0j a wc r u s h e rXU EY u e - j u nfJ i n c h a a nN o n 一r T O L k g ． M e t a l sC o ，J i n c h a n g7 3 7 1 0 4 ，C h i n a )Ab s t r a c

4、 t ：S e n s i n gt r a n s d u c e ra p p l i e ds u c e s s f u l yi nP E 31 5 0 0x2 1 0 0J a wc r u s h e ra c c i d e n tmo n i t o rs y s —t e r n．I tc a np r e v e n ta n dc o n t r o le f f e c t i v e l yJ a wc r

5、u s h e r‘d e s t r o y ” i nmo t i o nh a p p e n e d ．Ke ywo r d s ： mo n i t o r ； s e n s i n gt r a n s d u c e r ；c o n t r o l1概述 自動(dòng)控制技術(shù) 和新型傳感器 的開發(fā)與發(fā)展 ，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外大型機(jī)械設(shè)備 、機(jī)械加工工業(yè)和 科研等各個(gè)領(lǐng)域。并 以其穩(wěn)定、 可靠的獨(dú)特功效 ， 為確保各行各業(yè)機(jī)械設(shè)

6、備的正常運(yùn)轉(zhuǎn) ，預(yù)防和控制各 類設(shè)備事故的發(fā)生發(fā)揮著巨大作用 。金川公 司選礦廠二選 碎礦車間 P E 3 1 5 0 0x2 1 0 0鄂式破碎機(jī)， 于 6 0 年代 中期用于選礦廠。擔(dān)負(fù)著礦 山來礦的粗碎破碎任務(wù) ，是確保選礦廠順利完成公 司年生產(chǎn)任務(wù)的咽喉 。原 P E J 1 5 0 0x2 1 0 0 鄂式破碎機(jī)運(yùn)行時(shí)的主軸瓦 和連桿的供油系統(tǒng) ( 油流、 油壓 、 油溫) 和水冷卻系統(tǒng) 的監(jiān)測與控制設(shè)計(jì) ，使用 的是傳統(tǒng)的繼

7、 電器控制 電路。 設(shè)備運(yùn)行 3 0多年 ， 破碎機(jī)各主要部件的磨損 ， 控 制電路各元器件的老化 、 失靈 ， 已失去監(jiān)測與控制 的功能。近年來 ，曾多次造成破碎機(jī)主軸與連桿軸 的“ 研瓦” 及其他事故的發(fā)生。每次搶修造成的損失達(dá) 百萬元以上。 車間雖對(duì)原有保護(hù)裝置進(jìn)行過改進(jìn) 但 破碎機(jī)在運(yùn)行中因不 可控因素 ( 斷油 、 斷水 、 油壓不 【 收稿 日期]2 0 0 1 —1 0—2 7【 作者簡介] 薛躍俊 ( 1 9 6 2

8、一 ) ， 男 ， 工程師 ， 從 事電器技術(shù) 管理工作 。足 、 過載、 軸瓦溫度過高等) 造成的 “ 研瓦” 等事故仍 無法控制 ， 不僅造成車間生產(chǎn)受阻， 而且成為選礦廠 設(shè)備管理和設(shè)備維護(hù) 的難題。為適應(yīng)金川公 司生產(chǎn)任務(wù)逐年擴(kuò)大的需求 ，在 公司、 選礦廠領(lǐng)導(dǎo)的高度重視下 ， 金川公 司選礦廠二 選碎礦車問 P E J 1 5 0 0x2 1 0 0 鄂式破碎機(jī)事故監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用被公 司定為 1 9 9 9 年“ 三新”

9、 項(xiàng) 目。為預(yù)防和控制鄂式破碎機(jī) “ 研瓦”事故的發(fā)生 ，選礦廠在深入現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上 ， 反復(fù)論證 ， 開發(fā)并 研制出了一 臺(tái) “ P E J 1 5 0 0× 2 1 0 0 鄂式破碎機(jī)事故監(jiān) 控 系統(tǒng)裝 贊 ” 。該控制系統(tǒng)采用監(jiān)測準(zhǔn)確 、 檢測精度高、 反應(yīng)靈 敏的壓力 、 溫度 、 流量傳感器和技術(shù)先進(jìn) 、 性能可靠 的可編程控制器( P L C ) 及數(shù)顯控制儀表等元器件 ， 組 成了智能控制監(jiān)測系統(tǒng)。為選礦廠今后

10、設(shè)備管理和 設(shè)備維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。2設(shè)計(jì)方案 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際， 在鄂式破碎機(jī)主軸瓦和連桿瓦的供油管道 ，水冷卻管道選擇監(jiān)測點(diǎn)和安裝油溫測量、油流測量 、 油壓測量、 水溫測量、 水流測量等傳感器 2 ． 1監(jiān)測 控 制點(diǎn) 的選 擇 ( 1 ) 上油 4路監(jiān) 測 油流 ；維普資訊 http://www.cqvip.com 有 色 冶 金 節(jié) 能 2 0 0 2 正P L C采用了微處理器等固體器件， 其穩(wěn)定性、 可靠性 大為提高 。另外

11、成熟 的用戶指令系統(tǒng)為現(xiàn)場操作人 員修改指令 ， 改變條件提供 了方便 ， 而用戶指令系統(tǒng) 又是 由繼電器圖 ( 梯形圖) 、 流程 圖或語句符號(hào)來描 述 的 為此 ， 它 得到 了廣泛 應(yīng)用 。系統(tǒng)選 用韓 國 L G公 司的 M A S T E R— K 6 0 S型 P L C ，它的優(yōu)點(diǎn)是解決了以往 P L C 依靠鋰電池存儲(chǔ) 運(yùn)行程序和運(yùn)行數(shù)據(jù) ，改為 目前最先進(jìn)的 E E R O M電擦除存儲(chǔ)器 ， 這樣無論在什么狀態(tài)， 即

12、使 R A M的內(nèi)容萬一消失 了，只要重新投入 P L C電源 E E R O M的內(nèi)容也會(huì)讀到 R A M中去 ， 并能運(yùn)行。避免了程序 丟失和定期 由專業(yè)技術(shù)人員更換鋰 電池所造成的檢 修損失。它的 1 ／ O口有 5 6 個(gè)點(diǎn)， 其 中輸入 3 6 點(diǎn) ， 輸 出 2 4 點(diǎn) 。還具有 R S 2 3 2 接 口， 可實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通 訊 ， 其內(nèi)部采用開關(guān) 電源供電。油路 、 水路流量 的監(jiān)測選擇德 國T U R C K公司的

13、介 質(zhì) 流 動(dòng) 傳 感 器 ， F C S— G 1 ／ 2 A 2系 列 A N 8 X—H 1 1 4 1 型是緊湊 型流量控制器 ，它的測量原理是采 用熱散原理來測量流體 的流速 。還可以任意設(shè)定流 速 ， 它的特 點(diǎn)如下 ：( 1 ) 傳感器和信號(hào)處理器做成 了一體。( 2 ) 耐壓可 達(dá) 6 MP a 。( 3 ) 防護(hù)等級(jí) 1 P 6 7 。( 4 ) 流速控制點(diǎn)可任意設(shè)定 。( 5 ) 開關(guān)點(diǎn)的 設(shè)定精度， 不隨流體溫度變

14、化而變化。( 6 ) 調(diào)整簡單。( 7 ) 內(nèi)部帶短路保護(hù) 。( 8 ) 測量 范 圍 ： 油 3～ 3 0 0 c m／ s水 ： 1 ～1 5 0 c m／ s汽 ： 2 ～3 m／ s( 9 ) 9 b 殼整體采用 1 C r l 8 N i 9 T i 不銹鋼。因?yàn)樗苤苯硬迦牍艿?中，所 以適合安裝與不 同口徑的管道上 ，它使用直流 2 4 V電源 ， 輸 出采用 N P N晶體管輸出， 連接使用四芯密封閉式插頭 ， 安裝 簡

15、單方便。測量儀表選用香港東輝儀器儀表 ( 集團(tuán)) 公司的D a r y e n s 牌 X M T 5 0 0 0系列智能型數(shù)字顯示儀表 。該 儀表顯示屏大 ， 清晰度高，由于采用中央微處理器、E E R O M存儲(chǔ)器和開關(guān)電源 ， 在整個(gè)測量范圍內(nèi)不存 在非線性誤差 ， 掉電也不丟失信息， 具有 自動(dòng)數(shù)字溫 度補(bǔ)償及 自動(dòng)穩(wěn)零系統(tǒng)，因而保證了儀表具有測控精 度高、 抗干擾能力強(qiáng)、 功能完備、 操作簡單等特點(diǎn)。直流穩(wěn)壓電源選用了臺(tái)灣明緯

16、開關(guān)電源。傳統(tǒng) 的線性穩(wěn)壓電源 ， 調(diào)整管總是工作于放大區(qū)， 流過負(fù) 載 的電流是連續(xù)的。這種穩(wěn)壓器的缺點(diǎn)是承受過載 和短路 的能力差 、 效率低 ， 一般只有 3 5 ％ ～ 6 0 ％ ， 由于調(diào)整管上損耗較大的功率 ，所以需要采用大功率 調(diào)整管， 并裝有體積很大的散熱器。開關(guān)電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài) 功率損耗 小 ， 效率可達(dá) 7 0 ％ ～ 9 5 ％ ， 穩(wěn)壓器體積小 、 重量輕。調(diào)整管功率損耗小 ， 散熱器也隨之減小。此外

17、 ， 開關(guān) 頻率工作在幾十 k H z ， 濾波電感 、 電容可用較小數(shù)值 元件 ， 允 許 的環(huán) 境 溫度也 可 以大大 提高 。 正是 開關(guān) 電 源具有的顯著特點(diǎn) ， 所以選用 了它。4 系統(tǒng)軟 件設(shè)計(jì) 軟件流程見圖 3 所示 。圍 3 軟件流程圍 5系統(tǒng)工作原理 首先合上系統(tǒng)供 電電源開關(guān) ( A C ： 2 2 0 V ／ 5 0 H z ) ，此時(shí)系統(tǒng)面板各監(jiān)測儀表進(jìn)入正常工作狀態(tài) ，然后 啟動(dòng)運(yùn)行供油系統(tǒng)油泵電動(dòng)機(jī) ，其接觸

18、器常開輔助 接點(diǎn)的閉臺(tái) ， 給 P L C 一個(gè) 系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)， 經(jīng)延時(shí)后 ，系統(tǒng)投入運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮 。同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入正常監(jiān)控 運(yùn)行狀態(tài) ， 這時(shí) ， 啟動(dòng)鄂式破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。油流、水 流通過 7 個(gè)傳感器控制 7 個(gè)外部的繼 電器，并由 7 個(gè)繼 電器給 P L C提供符合它的 7 個(gè)流 量監(jiān)測開關(guān)量信號(hào)，由 P L C去判斷和控制相應(yīng)的故 障指示燈和聲 、 光報(bào)警器。油溫、水溫信號(hào)是 由 7 個(gè)溫度傳感器通過 7 塊 智能儀表后 ， 提供