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天車電氣控制系統(tǒng)改造
天車電氣控制系統(tǒng)改造【1】
摘 要：針對天車使用過程中，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的可靠性差、故障率高、維護困難、電器元件損耗大的問題進行分析，通過采用了PLC代替繼電器-接觸器控制，將變頻器代替電動機轉(zhuǎn)子串頻敏電阻器的調(diào)速方式，對天車進行改造，效果顯著，解決了實際問題。
關(guān)鍵詞：天車 PLC 變頻器 電動機
前言：天車是一種用來起吊、放下和搬運重物、并使重物在一定距離內(nèi)水平移動的起重、搬運的設(shè)備，在生產(chǎn)過程中有著重要應(yīng)用。
它是由大車、小車、減速機、電動機、控制系統(tǒng)等設(shè)備構(gòu)成。
它的運轉(zhuǎn)情況直接影響到正常生產(chǎn)，甚至涉及到工人的人身安全。
一、 天車常見問題
1、起動時電流對電網(wǎng)沖擊大，電能浪費嚴重。
2、設(shè)備使用壽命縮短，安全系數(shù)較差，運行可靠性低。
3、容易造成電能的浪費。
4、起重機工作量大，切換十分頻繁，觸頭容易燒壞。
同時因工作環(huán)境惡劣，轉(zhuǎn)子回路串接的銅電阻經(jīng)常燒壞、斷裂。
設(shè)備故障率比較高，維修工作量比較大。
5、升降電動機有時會受力不均勻，易過載，直接造成電機損壞或者鋼絲繩斷裂。
6、起重機經(jīng)常性的反復(fù)操作，終處于大電流工作狀態(tài)，降低了電器元件和電動機的使用壽命。
7、起重機工作的協(xié)調(diào)性主要靠操作人員的熟練程度。
勞動強度大，容易疲勞和誤操作。
針對以上不足，本次改造的起重機采用PLC和繼電器----接觸器控制，電動機調(diào)速方式采用變頻調(diào)速，可實現(xiàn)了起重機的電氣自動化控制。
二、改造方案
交流電動機的調(diào)速方式很多，綜合各種性能最佳者為變頻調(diào)速方式。
(一)拖動系統(tǒng)
1、電動機選型：
大車與小車所用電動機選用普通的籠型轉(zhuǎn)子異步電動機即可， 升降用電動機，應(yīng)選用變頻專用的籠型轉(zhuǎn)子異步電動機。
2、調(diào)速方法
目前國際上最先進的就是變頻調(diào)速。
變頻后轉(zhuǎn)速可以分檔控制，改進中對主鉤電動機可采用分幾段速度運行，從低到高逐步切換，這樣，就能有效的防止了電動機的全矩啟動。
3、制動方式
(二)采用再生制動、直流制動和電磁機械制動相結(jié)合的方法。
1)首先，通過變頻器調(diào)速系統(tǒng)的再生制動和直流制動把運動中的大車、小車和起重機的速度迅速而準(zhǔn)確地降到0;
2)對于起重機，常常會有重物在半空中停留一段時間，而變頻調(diào)速系統(tǒng)雖然能使重物靜止，但因設(shè)備容易受到外界因素的干擾，因此，利用電磁制動器進行機械制動仍然是必須的。
(三)變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制要點
天車拖動系統(tǒng)的控制動作包括：大車的左、右行走及速度檔位;小車的前、后行走及速度檔位;起重機的升、降及速度檔位等。
所有這些，都可以通過程序PLC進行無觸點控制。
天車控制系統(tǒng)中需要引起注意的是關(guān)于防止溜鉤的控制。
在電磁制動器抱住之前和松開之后的瞬間，極易發(fā)生重物由停止?fàn)顟B(tài)下滑的現(xiàn)象，稱為溜鉤。
防止溜鉤控制需要注意的是：
1)電磁制動器在通電到斷電(或從斷電到通電)之間是需要時間的，因此，變頻器如過早地停止輸出，將容易出現(xiàn)溜鉤。
2)變頻器必須避免在電磁制動器抱閘的情況下輸出較高頻率，以免發(fā)生“過流”而跳閘的誤動作。
三.采用變頻調(diào)速的優(yōu)點
1.變頻器調(diào)速系統(tǒng)的保護功能強
1)變頻調(diào)速以其體積小、通用性強、動態(tài)響應(yīng)快、工作頻率高、保護性能完善、可靠性好、使用方便等卓越的性能而優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式;
2)使用變頻器，可以進行電機的軟啟動，而讓電機具有很快的動態(tài)響應(yīng)并且實現(xiàn)無級調(diào)速;另外對電機的一些參數(shù)做到補償;對電源|穩(wěn)壓器的缺相、欠壓、過壓、過流等都能做到很及時很準(zhǔn)確的檢測而自動采取應(yīng)變措施保護電機;
2.工作可靠性顯著提高
1)電磁鐵的壽命可延長
原拖動系統(tǒng)是在運動的狀態(tài)下進行抱閘的，采用變頻調(diào)速后，可以在基本停住的狀態(tài)下進行抱閘，閘皮的磨損可減小;
2)操作手柄不易損壞
原系統(tǒng)的操作手柄因常常受力過大，易損件。
采用變頻調(diào)速后，操作手柄的受力將大大的減小，不容易損壞;
3)控制系統(tǒng)的故障率大為下降
原系統(tǒng)是由于十分復(fù)雜的接觸器、繼電器系統(tǒng)進行控制的，故障率較高。
采用了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)可大大簡化，可靠性大為提高。
4)節(jié)能效果十分顯著， 轉(zhuǎn)子回路的采用變頻調(diào)速系統(tǒng)后，非但外接電阻內(nèi)消耗的大量電能可以完全節(jié)約，并且在起重機放下重物時，還可將重物釋放的位能反饋給電源。
5)調(diào)速質(zhì)量明顯提高 ，并且調(diào)速平穩(wěn)，能夠長時間低速運行，具有很高的定位精度和運行效率。
6)可簡化傳動鏈 能進行無級調(diào)速，可省去減速箱，使傳動鏈結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。
3.PLC的特點：
PLC按控制程序來對起重機各種工況進行協(xié)調(diào)，并決定其工作狀態(tài)。
工作可靠，掃描速度快，控制靈活。
具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊;硬件資源豐富，執(zhí)行速度高;獨特的抗干擾設(shè)計，數(shù)據(jù)的掉電保護功能;板件嚴格的三防處理，適應(yīng)惡劣現(xiàn)場環(huán)境。
四、效果
針對原控制系統(tǒng)中的不足，經(jīng)過改造后的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)具有以下幾個優(yōu)點：
1.變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的保護功能強
2.工作可靠性顯著提高，
3.節(jié)能效果十分可觀
4.調(diào)速質(zhì)量明顯提高，具有很高的定位精度和運行效率。
5.可簡化傳動鏈，實現(xiàn)進行無級調(diào)速，
五、結(jié)束語
通過對天車電氣控制系統(tǒng)的改造，解決了原設(shè)計中存在的問題，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)和節(jié)能降耗。
電氣控制系統(tǒng)改造施工技術(shù)【2】
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)機床的應(yīng)用已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工廠的需求，機床的改進迫在眉睫，而通過使用PLC設(shè)計機床電氣控制系統(tǒng)，可以提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的良品率和生產(chǎn)效率。
本文主要解析萬能銑床電氣控制系統(tǒng)的改造技術(shù)，為機床設(shè)計人員提供參考。
關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng)，改造施工，技術(shù)解析
一.前言
隨著社會經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，機床作為現(xiàn)代工業(yè)加工不可缺少的一部分，需要謀求更多的創(chuàng)新和改良，才能適應(yīng)社會的不斷進步。
PLC具有可靠性高、抗干擾能力強、擴展性好、組態(tài)靈活、維修方便等諸多優(yōu)點，在機床電氣控制系統(tǒng)改造具有重要的作用意義。
下面將進一步介紹關(guān)于PLC在萬能銑床電氣控制系統(tǒng)中的改造技術(shù)。
二.萬能銑床的電氣控制要求及其改造原則
1.萬能銑床的電氣控制要求
萬能銑床的電氣控制應(yīng)滿足以下要求：
(一)X62W萬能銑床的主運動和進給運動之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求，各自采用單獨的籠型異步電動機拖動。
(二)為了能進行順銑和逆銑加工，要求主軸能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。
(三)為了提高主軸旋轉(zhuǎn)的均勻性，并消除銑削加工時的振動，主軸上裝有飛輪。
這使主軸轉(zhuǎn)動慣量較大。
因此，要求主軸電動機有停車制動控制裝置。
(四)為適應(yīng)加工的需要，主軸轉(zhuǎn)速與進給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。
X62W銑床采用機械變速的方法，為保證變速時齒輪易于嚙合，減小齒輪端面的沖擊，要求變速時有電機瞬時沖動。
(五)進給運動和主軸運動應(yīng)有電氣連鎖。
為了防止主軸未轉(zhuǎn)動時工作臺將工件送進，損壞刀具或工件，進給運動應(yīng)在銑刀旋轉(zhuǎn)之后才能進行。
為了降低加工工件的表面粗糙度，必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進給運動。
(六)工作臺在6個方向上運動要有連鎖，使工作臺在上、下、左、右、前、后6個方向上，只能有一個方向的進給運動。
(七)為了適應(yīng)工作臺在6個方向上運動的要求，進給電動機應(yīng)能正反轉(zhuǎn)。
快速運動由進給電動機與快速電磁鐵配合完成。
(八)圓工作臺運動只需一個轉(zhuǎn)向，且與工作臺進給運動要有連鎖，不能同時進行。
(九)冷卻泵電動機M3只要求單方向轉(zhuǎn)動。
(十)為操作方便，應(yīng)能在兩處控制各部件的啟動和停止。
2.萬能銑床的改造原則
(一)控制系統(tǒng)的電氣操作方法不變。
(二)電氣系統(tǒng)的控制元件不變。
(三)控制線路熱繼電器控制不變。
(四)指示燈接線不變。
(五)變速箱結(jié)構(gòu)和操作方法不變。
(六)銑床工藝不變。
(七)原繼電器控制中的硬件接線用軟件來實現(xiàn)。
三.萬能銑床的電氣控制系統(tǒng)改造
1.改造規(guī)劃
保留原有電氣控制主電路，所有輸入、輸出設(shè)備不變。
2.PLC的選擇
X62W銑床經(jīng)PLC改造后，PLC輸入、輸出端口的總個數(shù)為22個。
依據(jù)工程經(jīng)驗，要預(yù)留端口總數(shù)的10%作為備用端口，同時還要預(yù)留報警電路和故障顯示電路端口，功能擴展端口和工藝控制等問題所需的端口，選用I/O總端口數(shù)為48個的三菱FX2N一48MR型號的PLC比較合適。
其輸入端口數(shù)為24個，輸出端口數(shù)為24個。
3.硬件電路設(shè)計
根據(jù)萬能銑床電氣控制要求，輸入輸出均為開關(guān)量，需要PLC檢測的輸入信號有6個按鈕，2個選擇開關(guān)，8個行程開關(guān)，共計l6個。
PLC輸出控制信號有：3個電磁離合器，3個繼電器，共6個。
因此，選用FXlS一30MR(繼電器輸出，整體式)PLC能滿足控制要求。
PLC的FX1S～30MR通道分配是根據(jù)其控制對象的特點和控制要求，將I/O的輸入輸出口與相應(yīng)的電氣設(shè)備相連，達到控制和檢測的目的。
4.PLC的控制軟件設(shè)計
根據(jù)機床控制要求，進行PLC控制軟件設(shè)計。
在應(yīng)用PLC進行設(shè)計過程中，運用了1個輔助繼電器，用來簡化程序的設(shè)計，在編制程序的過程中，充分考慮了系統(tǒng)的安全性，運用了具有互鎖功能的設(shè)計，如串聯(lián)了Y001、Y002常閉觸點，用來完成對KM2、KM3的保護控制，從而提高了整個機床控制系統(tǒng)運行的可靠性，在程序設(shè)計中，將不同控制方式的程序分別編寫，這樣使程序結(jié)構(gòu)清晰，編程方便。
四.PLC改造過程中需注意的問題
1.t/O點的合理分配
PLC的I/0點地址應(yīng)根據(jù)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的數(shù)量和型號來分配，以便繪制接線圖和編寫程序。
特別是PLC的輸出點，獨立輸出時不同輸出點需要獨立的電源供電，并且各輸出點之間必須做好相互隔離，而分組輸出時不同輸出點則可以共用電源供電。
另外，選購PLC時一般要在實際需要點數(shù)的基礎(chǔ)上留有至少10%～15%的裕量，以方便系統(tǒng)的升級和擴展使用。
2.PLC輸出類型的匹配
在改造中要保證外圍設(shè)備與PLC的輸出類型相匹配。
根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，可確定輸出端是采用繼電器輸出，晶體管還是晶閘管輸出。
不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行尤為重要。
對于機床控制系統(tǒng)的改造，多數(shù)情況下系統(tǒng)的輸出頻率在6次/min以下，應(yīng)首選繼電器輸出，因其電路設(shè)計簡單，抗干擾和帶負載能力強。
3.必要的硬件保護措施
為實現(xiàn)更有效、更穩(wěn)妥的保護。
繼電器、接觸器的觸點應(yīng)進行必要的硬件互鎖保護。
比如：在PLC的梯形圖程序中，雖然電動機正反轉(zhuǎn)控制已經(jīng)進行了軟件互鎖保護，但主電路中的交流接觸器主觸點常因通過電流大、使用時間長而發(fā)生熔焊，以致不能有效斷開，這就可能造成電動機電源端短路情況發(fā)生，所以增加接觸器正、反轉(zhuǎn)主觸點之間的硬件互鎖是避免電源端短路的有效方法。
4.在重要的安全保護部分直接作硬件處理
在某些重要的安全保護部分，忽略PLC輸入端，不經(jīng)過軟件程序控制，而采用直接在PLC的輸出端設(shè)置急停按鈕和緊急限位開關(guān)等元件來保護負載電路。
五.結(jié)束語
總之，PLC的應(yīng)用對傳統(tǒng)機床電氣控制系統(tǒng)的改造十分重要，改造后可以充分發(fā)揮PLC的重大優(yōu)點，提高機床的安全性和可靠性，減少機床故障的產(chǎn)生，大大提高機床的生產(chǎn)效率。
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球磨電氣控制系統(tǒng)改造【3】
摘要：電氣控制系統(tǒng)運行過程中不可避免地會產(chǎn)生故障，對故障的排除一方面是臨時性處理，將現(xiàn)有故障現(xiàn)象消除;另一方面就是通過改造，對現(xiàn)有故障進行徹底解決。
文章通過對球磨電氣控制系統(tǒng)在改造前存在具體問題的分析、改造過程中采用的方法及投入的簡要分析、改造后運行狀態(tài)的對比，簡述了電氣控制系統(tǒng)改造的合理性和必要性，為以后科學(xué)開展電氣控制系統(tǒng)改造提供了經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：電動機;球磨機;電氣控制系統(tǒng);改造;故障率
攀鋼集團釩業(yè)有限公司V2O3生產(chǎn)作業(yè)區(qū)球磨機系統(tǒng)原為引進德國GFE公司的設(shè)備，其控制系統(tǒng)也為GFE公司以前所使用的系統(tǒng)，應(yīng)用于現(xiàn)場。
球磨機的主要功能是將較大原料進行圓球擠壓研磨后變小變細，為下步工序提供合格大小的原料。
球磨電氣控制系統(tǒng)在使用過程中，出現(xiàn)了故障率高、與前后設(shè)備運行不協(xié)調(diào)等問題，特別是球磨機電機供電及控制系統(tǒng)的故障率高，嚴重影響到了生產(chǎn)作業(yè)的順利進行。
因此在引進此套系統(tǒng)后不久，即對電機及電源和控制系統(tǒng)進行了改造，故障率得到了一定控制，但仍未滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要，且運行成本較高。
1 原控制系統(tǒng)存在的問題
1.1 PLC控制系統(tǒng)硬件的問題
原系統(tǒng)采用的是S7-300型PLC控制系統(tǒng)，對球磨機及物料運送、篩分設(shè)備進行控制，同時后面的焙燒系統(tǒng)也由此系統(tǒng)中進行控制運行。
由于生產(chǎn)現(xiàn)場的特殊性，在引進此批設(shè)備后，生產(chǎn)現(xiàn)場又增加了一些設(shè)備，因此控制系統(tǒng)的容量及穩(wěn)定性就存在了較大問題。
在增加一些輔助設(shè)備時，例如增加除塵用螺旋運輸機的控制、振動機的控制等，由于容量不足的原因，就不能使用PLC系統(tǒng)進行控制，而采取的是繼電器進行控制，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。
1.2 球磨機驅(qū)動電動機控制系統(tǒng)的問題
從GFE公司引進的球磨機配套電機為繞線式異步電動機，供電源電為AC500V。
在運行過程中，一方面存在電源不標(biāo)準(zhǔn)、備件較難準(zhǔn)備的問題;另一方面電機運行故障率高，受現(xiàn)場振動大、灰塵大的緣故，二次側(cè)由于采用繼電器切除電阻進行啟動控制，故障特別多，查找故障也非常麻煩。
因此在引進此設(shè)備運行后不久，對此電機及供電和控制系統(tǒng)進行了改造，電機仍為繞線式異步電動機，但采用AC6000kV電源供電、二次側(cè)采用無刷液阻器進行啟動控制。
此種啟動器內(nèi)部充滿啟動液，安裝于電動機轉(zhuǎn)子輸出的另一端，與轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。
啟動過程中隨著轉(zhuǎn)速的提升，內(nèi)部元件在旋轉(zhuǎn)力的作用下靠近，減少液阻而逐漸提高啟動速度，達到一定轉(zhuǎn)速時內(nèi)部機構(gòu)將轉(zhuǎn)子外接二次線進行短接，切除液阻，完成啟動。
當(dāng)時，這種控制方式對一般的繞線式異步電動機的啟動控制還是比較先進和適用的，避免了繼電器控制的許多缺點。
但在運行過程中，此無刷液阻器的缺點卻暴露無遺，主要問題就是故障率特別高、運行成本高，且具體原因未查明。
故障現(xiàn)象是在球磨電機的啟動過程中，經(jīng)常發(fā)生無刷液阻器不能正常工作、安全裝置爆裂漏液等問題，造成球磨電機不能切換到高速運行的故障。
而無刷液阻器一旦不能正常工作，送檢修單位檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)部原件均被損壞，無法修復(fù)。
新件單價在11萬左右，而所需的啟動液每桶在1萬元左右，每次加入量為一桶半。
經(jīng)統(tǒng)計，一月內(nèi)，這樣的液阻器更換了兩個的現(xiàn)象也時有發(fā)生，造成運行成本特別高，且嚴重影響到了生產(chǎn)的順利進行。
通過對運行現(xiàn)場的檢查發(fā)現(xiàn)，由于球磨機屬于重負荷設(shè)備，其啟動時間較長、啟動電流大、運行過程中振動大，這樣的特殊情況可能是造成此類無刷液阻啟動器頻繁損壞的原因。
但具體原因與生產(chǎn)廠聯(lián)系也未得到徹底解決，因此具體原因未查清，故障也未徹底排除，造成了生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)不能順利進行的嚴重后果。
1.3 球磨機驅(qū)動電動機的保護控制問題
球磨機驅(qū)動電動機在運行過程中，由于自身必要保護措施的缺失，發(fā)生了電機二次側(cè)短路、定子繞組繞損等較大設(shè)備故障，對生產(chǎn)造成了不利因素，這也是一個較大的問題。
此電動機采用風(fēng)機輸送自然風(fēng)對頂部安裝的冷卻裝置進行散熱，進而對電動機定子產(chǎn)生的熱量進行冷卻的原理來對電動機運行過程進行降溫，風(fēng)機電動機采用AC380V電源單獨供電。
受PLC系統(tǒng)容量限制，未進行系統(tǒng)進行整體控制，風(fēng)機及電動機在運行過程中不能得到有效監(jiān)控，對發(fā)生的故障也不能及時發(fā)現(xiàn)。
因此在此兩臺設(shè)備出現(xiàn)故障時，球磨機驅(qū)動電動機運行時產(chǎn)生的熱量不能及時得到冷卻，造成電動機溫度高而沒有任何現(xiàn)場檢測裝置跟蹤發(fā)現(xiàn)，進而發(fā)生電動機燒損事故。
另外，球磨機電動機運行過程中的軸承溫度也沒有檢測裝置對其進行監(jiān)測，靠人工定時對其測定，不能很好地保護此設(shè)備良好運行，增加了故障點。
因此電動機自身必要保護措施的缺失也是一個較大的問題。
1.4 控制系統(tǒng)硬件及程序存在的其他問題
球磨系統(tǒng)在運行過程中，受生產(chǎn)工藝及物料運輸順序的限制，對設(shè)備的運行及啟動順序進行了規(guī)定。
在生產(chǎn)過程中，某臺設(shè)備發(fā)生故障停機時，其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備就應(yīng)按程序設(shè)定而自動停止運行，如球磨機停止運轉(zhuǎn)時，給球磨機運送物料的前段設(shè)備就應(yīng)停止運轉(zhuǎn)，停止向球磨機內(nèi)加料，防止物料阻塞，達到保護的目的。
原球磨電氣控制系統(tǒng)采用PLC進行集中控制，對接觸器的分、斷進行了監(jiān)控，以達到監(jiān)控設(shè)備是否處于運行狀態(tài)的目的。
程序的編制也以接觸器分、斷來判斷設(shè)備分別處于停止、運行狀態(tài)。
在這種情況下，當(dāng)保護設(shè)備驅(qū)動電動機的主電源斷路器在運行過程中由于某種原因突然斷開而接觸器(接觸器工作電源為單獨的電源)仍處于閉合狀態(tài)，PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測到此臺設(shè)備運行，但此臺設(shè)備卻已停止運轉(zhuǎn)，必將造成較大的故障。
此類故障是比較常見的，因此同樣給生產(chǎn)帶來了較大的隱患。
另外，受現(xiàn)場工作場地及環(huán)境影響，某些設(shè)備需要在檢修或檢查時進行部分聯(lián)動、單臺運轉(zhuǎn)測試等操作，同時觀察相關(guān)運行參數(shù)，但此控制系統(tǒng)不能完全滿足需要，給現(xiàn)場操作帶來了不便。
2 控制系統(tǒng)的改造
球磨機機械系統(tǒng)的改造為電氣控制系統(tǒng)進行完善性改造提供了時機，為徹底解決存在的問題提供了機會。
因此，球磨電氣控制系統(tǒng)針對上述問題進行了改造。
主要是對電動機及主電源和控制系統(tǒng)、其他設(shè)備驅(qū)動控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及程序控制進行了改造，取得了優(yōu)異的實效業(yè)績。
2.1 PLC控制系統(tǒng)硬件及控制程序的完善
針對原系統(tǒng)容量不足、受其他工序流程牽制等原因，造成其不能完全滿足生產(chǎn)操作需要的問題，對PLC系統(tǒng)進行擴容的改造。
主要是將PLC控制器與其他工序的控制器進行分離，單獨采用一套S7-400的PLC系統(tǒng)來控制球磨電氣系統(tǒng)，并對監(jiān)控點、控制點、現(xiàn)場其他數(shù)據(jù)采集、程序等進行了完善，滿足了目前生產(chǎn)操作的需要。
同時預(yù)留了一些容量，為可能會增加的設(shè)備或功能預(yù)留了足夠的容量。
同時將原除塵系統(tǒng)的運行也納入此系統(tǒng)中，提高了環(huán)保設(shè)備運行的可靠性和現(xiàn)場環(huán)保設(shè)備的管理水平，為確保生產(chǎn)順利進行提供了保障。
2.2 球磨機驅(qū)動電動機及保護控制系統(tǒng)改造
球磨機驅(qū)動電動機功率較大，達到400kW，且運行環(huán)境惡劣、灰塵大、振動大是影響電動機正常運行的最大的不利因素。
因此，對電動機進行改進及增加必要的保護與運行監(jiān)控設(shè)備是相當(dāng)重要的。
在對電動機改造方面，首先對其冷卻系統(tǒng)進行了改造，通過電動自帶的冷卻風(fēng)扇對電動機進行冷卻，冷卻風(fēng)扇安裝于電動機轉(zhuǎn)子軸上，通過防塵罩吸收外部空氣對電動機定子進行冷卻，增加了其運行的穩(wěn)定性。
從電動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，在定子中及轉(zhuǎn)子兩端的軸承處安裝了數(shù)個測溫?zé)犭娕迹ㄟ^信號轉(zhuǎn)換輸入PLC系統(tǒng)對電動機運行時的溫度參數(shù)進行實時監(jiān)控，同時設(shè)定溫度運行上限，達到上限自動停機并報警。
對電動機運行最重要的電流進行隨時監(jiān)控，并在現(xiàn)場安裝了電流顯示表，特別便于球磨機啟動時相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控。
通過對電動及保護控制系統(tǒng)的改造提高了電動機運行的安全系數(shù)。
2.3 球磨機驅(qū)動電動機控制系統(tǒng)的改造
球磨機驅(qū)動電動機控制系統(tǒng)的改造，是本次球磨電氣控制系統(tǒng)改造中主要的改選內(nèi)容，其中最重要的方面就是解決電動機二次側(cè)控制系統(tǒng)在運行中的穩(wěn)定性、安全性及經(jīng)濟性問題。
本次改造采用的電動機為標(biāo)準(zhǔn)的繞線式異步電動機，通過滑環(huán)外引出外接電源線，接入控制柜中進行二次側(cè)運行控制。
結(jié)合前兩次電動機二次側(cè)控制系統(tǒng)運行過程中的優(yōu)缺點，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，采用液阻柜對二次側(cè)運行進行控制。
改造的主要方面是利用經(jīng)濟、安全、有效的導(dǎo)電溶液代替過去的電阻絲和較昂貴的專用啟動液，裝入一個容器中，通過插入電極的濃度來控制電極間阻值的大小，進而控制電動機啟動時二次側(cè)接入電阻值的大小。
電機插入深度及快慢速度由液阻柜內(nèi)電動機進行控制，可設(shè)定相應(yīng)的啟動時間來控制此電動機轉(zhuǎn)動的速度，其結(jié)果是控制球磨機驅(qū)動電動機啟動時二次側(cè)接入電阻的變化速度，控制啟動時間。
啟動完成后由液阻柜內(nèi)元件對二次線路進行短接，電動機進行正常運行狀態(tài)。
為了減少球磨機在運行過程中產(chǎn)生的振動和灰塵對二次控制系統(tǒng)的損害，此液阻控制柜采用了較高的防護等級，安裝位置與球磨機相隔一定的距離，且在球磨機工作所使用的防塵罩外。
這樣在很大程度上減少了振動和灰塵對控制柜及控制設(shè)備的傷害，提高了此控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
2.4 電動控制系統(tǒng)其他方面的改造
結(jié)合本次改造，對各設(shè)備控制使用的斷路器進行了完善改進，增加了斷路器工作位置監(jiān)控點，接入PLC系統(tǒng)進行監(jiān)控，確保了生產(chǎn)工藝及流程控制的需要。
在對球磨機運行的監(jiān)控保護方面，新增加了球磨機軸瓦運行溫度監(jiān)測與控制保護，使球磨機的關(guān)鍵部位得到了應(yīng)有的監(jiān)控。
同時對球磨機運行時所需的液壓冷卻系統(tǒng)也進行了監(jiān)測，對液壓冷卻系統(tǒng)的電機運行情況、高低油壓情況、油溫情況實時進行跟蹤，并進入PLC系統(tǒng)進行控制，出現(xiàn)異常情況自動停止球磨機運行，提高了球磨機運行的安全性和穩(wěn)定性，為生產(chǎn)提供了更好的保障。
3 改造后設(shè)備的運行及改造中存在的問題
3.1 改造后設(shè)備的運行
通過對PLC控制系統(tǒng)的升級改造，降低了運行過程中的故障率，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到了很大提升。
而現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的完善，在設(shè)備出現(xiàn)故障前兆時就得到了相應(yīng)的監(jiān)控，減少了大量設(shè)備事故的發(fā)生，不但提高了設(shè)備的保產(chǎn)能力，對現(xiàn)場職工更好地管理設(shè)備也增加了信心。
同時通過對球磨機驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)的改造，消除了故障發(fā)生頻繁的現(xiàn)象，從根本上杜絕了二次側(cè)電動機啟動時經(jīng)常發(fā)生故障的現(xiàn)象，根除了存在的問題，且啟動控制液阻柜所用電阻液價格低廉，所用控制元件為普通常用備件，消耗低，運行成本低，為企業(yè)爭創(chuàng)良好經(jīng)濟效益做出了貢獻。
通過對控制程序、相關(guān)備件硬件的改造，完全滿足了生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程的需要，完善了設(shè)備功能，提高了設(shè)備性能，為企業(yè)生產(chǎn)提供了堅實保障基礎(chǔ)。
3.2 改造過程中存在的問題
改造過程中存在的問題主要有三點：一是在細節(jié)上處理得不夠完好，如球磨機驅(qū)動電動機二次側(cè)控制用接觸器容量選用較小，運行時溫度高，在運行過程中不得不進行擴容更換;再比如就是與現(xiàn)場操作未很好溝通交流，操作位置、控制流程在改造過程中進行了變更，以更好滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。
這些雖然是小問題，但同樣影響了設(shè)備改造的進程。
二是對現(xiàn)場產(chǎn)生的突發(fā)事件處理不完善，沒有采取最好的辦法進行解決。
受工期及工程量等原因，對改造過程中新增加的部分設(shè)備的控制系統(tǒng)未采取系統(tǒng)的、有效的方式進行解決，而是采用了臨時措施對其進行處理，為以后的設(shè)備運行埋下了隱患。
三是受多方面原因限制，改造過程的質(zhì)量沒有得到完全保證，在試運行過程中部分進行了完善，在今后的運行過程中可能會出現(xiàn)一些問題。
4 結(jié)語
本次球磨電氣控制系統(tǒng)的改造徹底解決了以前設(shè)備運行過程中控制系統(tǒng)存在的問題，特別是驅(qū)動電動機二次側(cè)的啟動控制問題，采用低價、高穩(wěn)定性、高安全性的設(shè)備解決了存在的大問題，為企業(yè)降低了消耗。
同時完全滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程的需要，運行過程中的高穩(wěn)定性得到了現(xiàn)場操作人員的認可，取得了成功。
參考文獻
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