立磨机控制系统研究范文

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摘要：

介绍立磨机的系统组成、系统功能，分析立磨机的关键技术，包括主电机控制技术、稀油站控制技术和滑动轴承润滑控制技术，并从硬件和软件两方面探讨立磨机控制系统的设计内容。

关键词：

立磨机；控制系统；设计

引言

在我国的能源结构中，有色金属行业消耗能源占很大比重，因此有必要针对当前有色金属行业的现状研究如何实现节能降耗问题。在矿产资源开采过程中，通过使用先进的机械设备和技术，不仅能够降低有色金属行业的能源消耗，而且能够提高能源的利用率，实现经济的健康持续发展[1]。在我国的矿山工业中，很多企业采用磨矿效率比较低而且产品粒度不达标的普通卧式球磨机磨矿，而立式磨机能够克服普通卧式球磨机的缺陷，不仅具有较高的介质填充高度，而且能够细磨，使磨粒达标，因此得到广泛应用。作为立磨机装备的重要组成部分，其自动控制系统起着非常重要的作用，操作人员要充分了解自动控制系统，掌握整台设备的运行状态，保证设备的安全运行。另外，通过自动控制系统进行智能操作，能够减轻工作人员的工作量，有利于提高设备的运行效率，保证设备安全运转并延长设备的使用寿命。

1立磨机的系统组成

立磨机主要由两大部分组成，包括自动检测和自动运行，这两部分缺一不可。一方面，对于自动检测部分，在检测立磨机系统的参数时，重点应当放在电机电压、电耗和润滑油压等状态参数。另一方面，还要重视系统中的自动运行部分，设备是否良好运转主要是看实时参数的具体情况，如果运转良好则继续，一旦有问题就要及时作出调整，调整时主要从电机控制、滑动轴承自动润滑控制和减速机稀油站控制这三个方面入手[2]。具体来说，立磨机的控制系统由主电机控制、减速机状态监测、主轴状态监测、滑动轴承状态监测、润滑站自动控制和自动润滑装置这几部分组成。

2立磨机的系统功能

1）立磨机的主电机状态监测和控制功能。具体来说主要是实时显示电流、电压和功率和电机的加热器控制。

2）减速机轴承状态监测。它主要是检测轴温。

3）稀油站自动润滑控制主要是控制出口油压和油温，如果油箱内的液压过高或者过低或者油滤器压差过大，那么该部位就会有提示，类似报警。

4）对于滑动轴承智能润滑和轴温监测主要能够对滑动轴承的部分进行定时和定量加油。

5）立磨机主轴状态监测主要是检测轴温和振动，当出现问题或者油位比较低的时候就会报警。

6）数据管理的功能，能够随时保存和查询从现场采集的各数据。

7）通过远程通讯接口能够对远程进行集中控制[3]。

3立磨机的关键技术

3.1主电机控制

作为立磨机的动力中枢，大型立磨机主电机应当保持运行安全稳定，这样才能保证整个生产的正常进行，使整个工艺流程能够更加通畅。主电机配置的监控参量主要有检测参量和控制参量两部分构成，其中检测参量包括三相电流、三相电压、电机轴温、绕组温度和累计功率；控制参量包括昵称切换、主电机启动或者停止、加热器启动或者停止以及经济停车等。就地或者在电机主控回路中应当配置一台启动柜，其功能不仅是对电机的启动和停止运行进行控制，同时还能够对电压和电流等进行检测，从而实现立磨机运转的实时和在线检测。

3.2稀油站控制

作为立磨机的重要传动装置，减速机发挥着重要的作用，它能够保证立磨机的安全运转。为了实现减速机的正常运转，需要对相关的稀油站进行控制，其中稀油站主要是由油箱、电机、管路、油滤器、安全阀、油泵和冷凝装置等构成，在工作的过程中，首先要将油箱中的油液从送油管路输送到润滑降温的目标区，实现该步骤主要是靠电动机的作用，然后经过回油管路，通过使用油滤器进行过滤，再将油送回到油箱。为了更好控制稀油站润滑系统，最主要的是控制供油温度和供油压力。对于油温的控制，如果油箱的出口温度比设定的温度高，那么就会自动开启水阀，冷却器也会发挥作用，直到油温恢复正常[4]。如果温度一直不降，反而升高，在达到设定的最高温度时，立磨机系统就会发出报警信号，此时就暂停主电机的工作，相关人员就应当进行检查。对于油压的控制，如果出口油压比设定的值低时，那么备用泵就会自动开启，和工作泵一起发挥作用，从而保证压力恢复到正常值，一旦恢复则自动停止备用泵。反之，如果降到过低值，那么立磨机系统会发出报警信号，停掉主电机以后再进行检查。

3.3滑动轴承润滑控制

对于轴承润滑控制技术，主要目的是为了更好实现定量和定时润滑。具体来说，第一，主控制器。主控控制器集成于立磨机PLC控制系统，能够通过modbus总线协议和电磁能够给邮箱内的信息识别器进行信息交互，也能够对润滑泵过程中的重力等多项参数进行全过程的监测，这样用户就能够随时监视设备的具体运行状态等。第二，电动润滑泵。其容积为6L，润量为19mL/d，出口油压超过5bar。第三，电磁给油箱。它是由信息识别器、电磁给油器、过滤器和油流感器这四部分组成，这四部分在运行过程中互不干扰，无论哪组电磁给油器发生堵塞或无法正常工作，都不会影响其他油路的正常工作。

4立磨机控制系统的软件和硬件设计

4.1立磨机控制系统的硬件设计

立磨机控制系统硬件中的核心控制器是S7-300型PLC控制器，通过温度变送器来检测润滑油温度；通过振动加速度变送器来检测主轴的震动；通过电压、电流和功率变送器来检测驱动电机的相关参数。另外，立磨机控制系统的人机交互界面是触摸屏，将现场总线技术和上位机之间进行连接，这样能够对立磨机的工作状况进行远程监控，从而更好地实现对立磨机的控制[5]。

4.2立磨机控制系统的软件设计

为了更好地实现立磨机的安全可靠运行，在进行软件设计时实现了多个回路的连锁控制，其中连锁控制主要包括主轴故障信号和油位开关进行连锁，主电机备妥信号和减速机轴承故障、稀油站重度故障进行连锁。电机备妥信号只有在主轴和减速机等设备正常工作时才会亮起，然后再启动主电机，从而保证立磨机控制系统的安全稳定运行。

5结语

立磨机控制系统的研究与设计对于立磨机的正常运转和产出量影响巨大，因此应当加大对立磨机控制系统的投入，力争不断实现控制系统的创新，从而实现立磨机产量和工作效率的不断提高，这是建设资源节约型社会的发展要求，更是社会发展的必然趋势。

参考文献：

[1]武涛，杨文旺，卢世杰.大型立磨机控制系统的设计与研究[J].有色设备，2014（2）：1-5.

[2]陈正在.立磨机总体结构设计与液压系统研究[J].江西建材，2014（8）：6.

[3]杨文旺，武涛，卢世杰，等.立磨机控制系统的研究与设计[J].矿产保护与利用，2014（1）：41-45.

[4]蔡学云.水泥生产生料立磨智能控制系统研究[D].济南：济南大学，2014.

[5]王孝红，刘钊，王卓，等.矿渣粉磨智能控制系统的研究及应用[J].控制工程，2012（2）:240-244.

作者:孙重锋 单位:中材淄博重型机械有限公司