球磨机电控系统概述
球磨机控制系统的设计
图 1 控制系统总体架构 Fig． 1 Architecture of the control system 根据上述设计思想，系统的设计采用层次化结构。 由下而上分为检测环节、下层控制环节、上层控制及管 理环节 3 个部分。每个部分在结构上是横向分散的， 具有良好的可扩展性； 在设计上是独立的。它们通过 数据网络构成一个 有 机 的 整 体，使 其 具 有 高 效 率 的 安 全可靠机制、高开放性和易扩展性。检测环节： 包括各 种传感器和变送 器，主 要 完 成 现 场 信 号 测 量 。 下 层 控 制环节： 分为控制站和信号站，控制站主要完成上位机 和信号站的通信工作，信号站负责所有信号的采集、预 处理以及控制信号的输出。上层控制及管理环节： 上 层控制为两台工业控制计算机，一台为工程师站，一台 为操作员站。工程师 站 完 成 系 统 组 态 任 务 ，操 作 员 站 担负系统的实时监控任务。
球磨机控制系统，给出了系统的总体设计方案。控制系统采用西门子公司的 Simatic S7-400 PLC 和 S7-200 PLC 搭建，采用 Profibus DP
协议和 MPI 协议的混合组网方式，构成了一个小型 DCS 系统。运行结果表明，控制系统控制性能良好，运行安全稳定，系统基本维持
在较高的制粉力水平，提高了系统的自动化水平。
关键词： 球磨机系统 PLC DCS Profibus DP 协议 自动控制
简述球磨电气控制系统的问题及完善措施
简述球磨电气控制系统的问题及完善措施攀钢集团钒业有限公司V2O3生产作业区球磨机系统原为引进德国GFE公司的设备，其控制系统也为GFE公司以前所使用的系统，应用于现场。
球磨机的主要功能是将较大原料进行圆球挤压研磨后变小变细，为下步工序提供合格大小的原料。
球磨电气控制系统在使用过程中，出现了故障率高、与前后设备运行不协调等问题，特别是球磨机电机供电及控制系统的故障率高，严重影响到了生产作业的顺利进行。
因此在引进此套系统后不久，即对电机及电源和控制系统进行了改造，故障率得到了一定控制，但仍未满足现场生产需要，且运行成本较高。
1 原控制系统存在的问题1.1 PLC控制系统硬件的问题原系统采用的是S7-300型PLC控制系统，对球磨机及物料运送、筛分设备进行控制，同时后面的焙烧系统也由此系统中进行控制运行。
由于生产现场的特殊性，在引进此批设备后，生产现场又增加了一些设备，因此控制系统的容量及稳定性就存在了较大问题。
在增加一些辅助设备时，例如增加除尘用螺旋运输机的控制、振动机的控制等，由于容量不足的原因，就不能使用PLC系统进行控制，而采取的是继电器进行控制，增加了系统的不稳定因素。
1.2 球磨机驱动电动机控制系统的问题从GFE公司引进的球磨机配套电机为绕线式异步电动机，供电源电为AC500V。
在运行过程中，一方面存在电源不标准、备件较难准备的问题；另一方面电机运行故障率高，受现场振动大、灰尘大的缘故，二次侧由于采用继电器切除电阻进行启动控制，故障特别多，查找故障也非常麻烦。
因此在引进此设备运行后不久，对此电机及供电和控制系统进行了改造，电机仍为绕线式异步电动机，但采用AC6000kV电源供电、二次侧采用无刷液阻器进行启动控制。
此种启动器内部充满启动液，安装于电动机转子输出的另一端，与转子共同旋转。
启动过程中随着转速的提升，内部元件在旋转力的作用下靠近，减少液阻而逐渐提高启动速度，达到一定转速时内部机构将转子外接二次线进行短接，切除液阻，完成启动。
球磨机的工作原理
球磨机的工作原理球磨机是一种常用的研磨设备，广泛应用于矿山、建材、化工等行业中。
它的主要作用是通过对物料进行研磨，使其达到所需的细度，从而满足生产工艺的要求。
球磨机的工作原理是通过回转的圆筒内装有一定数量的研磨介质（如钢球、钢棒等），物料在圆筒内不断被研磨和撞击，从而达到研磨的效果。
球磨机主要由进料装置、排料装置、回转装置、传动装置、电机和控制系统等组成。
下面将详细介绍球磨机的工作原理及各部件的作用。
1. 进料装置：球磨机的进料装置通常由进料螺旋和进料管组成。
物料经过进料管进入球磨机的圆筒内，通过进料螺旋均匀地分布在圆筒内部。
2. 排料装置：球磨机的排料装置通常由排料板和排料螺旋组成。
研磨后的物料通过排料板从球磨机的出口处排出，并通过排料螺旋输送到下一个工序或收集装置。
3. 回转装置：球磨机的回转装置是球磨机的核心部件，由电机、减速器、传动轴和大齿轮组成。
电机通过传动轴带动大齿轮回转，从而带动整个球磨机的回转运动。
4. 研磨介质：球磨机的研磨介质通常为钢球或钢棒。
研磨介质的大小和数量会影响物料的研磨效果。
研磨介质在圆筒内不断滚动、研磨和撞击物料，使物料逐渐研磨成所需的细度。
5. 研磨效果：球磨机的研磨效果主要取决于物料与研磨介质的撞击和研磨。
物料在圆筒内受到研磨介质的撞击和压力作用，使物料发生断裂、破碎和研磨。
研磨后的物料逐渐减小颗粒大小，达到所需的细度。
6. 控制系统：球磨机通常配备有控制系统，用于控制球磨机的运行和调节研磨效果。
控制系统可以根据生产工艺要求，调整球磨机的转速、进料量和研磨介质的大小等参数，以达到最佳的研磨效果。
总结：球磨机的工作原理是通过回转的圆筒内装有一定数量的研磨介质，物料在圆筒内不断被研磨和撞击，达到研磨的效果。
球磨机的各部件如进料装置、排料装置、回转装置和研磨介质等起着重要的作用。
通过控制系统的调节，可以实现对球磨机的运行和研磨效果的控制。
球磨机在矿山、建材、化工等行业中具有广泛的应用前景。
球磨机的工作原理
球磨机的工作原理球磨机是一种常用的粉磨设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
它的工作原理是通过回转的圆筒内装有一定数量和尺寸的磨料（钢球或石球），在离心力的作用下，磨料被抛向筒壁，并与物料进行摩擦和碰撞，从而实现物料的粉碎和混合。
球磨机通常由电机、减速器、筒体、进料装置、出料装置、轴承和控制系统等组成。
下面将详细介绍球磨机的工作原理及各部件的功能。
1. 电机：球磨机的电机是驱动整个设备运转的动力源。
电机通过皮带传动或齿轮传动与减速器连接，提供所需的转速和扭矩。
2. 减速器：减速器主要用于降低电机的转速，并将转动力传递给筒体。
减速器通常采用齿轮传动，以确保设备的稳定运行。
3. 筒体：球磨机的筒体是一个长圆筒形结构，通常由钢板焊接而成。
筒体内部衬有耐磨材料，以防止磨料和物料对筒体的磨损。
物料通过进料装置进入筒体，然后在筒体内与磨料进行摩擦和碰撞。
4. 进料装置：进料装置用于将物料均匀地输送到球磨机的筒体内。
常见的进料装置有螺旋输送机和气力输送系统。
进料装置的设计和调节可以影响物料的进料速度和均匀度。
5. 出料装置：出料装置用于将经过磨碎的物料从球磨机中排出。
常见的出料装置有中空轴和侧出料装置。
中空轴通过中空轴内的螺旋叶片将物料从筒体中排出，而侧出料装置通过侧面的出料孔将物料排出。
6. 轴承：轴承支撑着筒体的转动，并承受由电机和磨料产生的力。
轴承通常采用滚动轴承，以减少摩擦和磨损，确保设备的稳定运行。
7. 控制系统：控制系统用于监控和控制球磨机的运行状态。
它可以实时监测电机的电流和转速，调节进料和出料装置的运行，以及实现设备的自动化控制。
球磨机的工作原理是通过磨料的摩擦和碰撞，将物料粉碎和混合。
物料进入筒体后，受到磨料的作用，在离心力的作用下，磨料被抛向筒壁，并与物料进行摩擦和碰撞。
这种摩擦和碰撞会使物料逐渐细化和混合，达到所需的粉碎和混合效果。
同时，球磨机的转速和磨料的数量和尺寸也会影响物料的粉碎程度和混合均匀度。
基于PLC及传感器技术的球磨机电气控制系统
基于PLC及传感器技术的球磨机电气控制系统发布时间：2022-07-21T01:43:18.932Z 来源：《工程建设标准化》2022年5期3月作者：李虎[导读] 本文将基于PLC及传感器技术对球磨机电气控制系统展开更为深入的分析与探讨，以期能切实提升球磨机的自动化水平。
李虎中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司安徽六安 237471摘要：随着时代的发展，实验室为了更好的分析矿物中矿物的含量以及分子结构，对实验室制备样设备提出了越来越高的要求，一般要求粒度达到200目以上（0.074毫米），有的甚至要求达到纳米级，在矿物加工和制备、生物制药、化工冶金等行业得到了广泛应用。
因此，研发出一款能满足客户需求，自动化程度较高的粉碎设备是时代所需。
鉴于此，本文将基于PLC及传感器技术对球磨机电气控制系统展开更为深入的分析与探讨，以期能切实提升球磨机的自动化水平。
关键词：球磨机；自动化；PLC；传感器；变频器引言：球磨机是各种工矿企业制粉系统最重要的设备。
球磨机由高压同步电机驱动或由异步电动机通过减速机带动滚筒工作。
球磨机两侧支撑部位轴瓦不仅对整个球磨机起到支撑作用，还是电机减速机与筒体的联接部件，更是筒体在旋转过程中的散热部件。
所以，轴承轴瓦的好坏决定了整个球磨系统是否能正常运行。
本文首先对球磨机润滑监控系统进行了设计，其次为了提高球磨机的自动化水平，又对球磨机电气控制系统开展了二次开发，仅供相关人士参考。
1球磨机润滑监控系统设计1.1设计理念球磨机一般设有轴瓦测温监控系统和润滑检测系统，当出现轴瓦温度过高、润滑油供油压力低和润滑系统不畅等问题都会引起保护系统报警和保护性跳闸，避免事故扩大化。
某矿厂现有四台球磨机，其中三台初磨机，一台再磨机。
每台球磨机由两台油泵对前后轴瓦提供润滑。
原有球磨机轴瓦没有温度检测，只能依靠人工观察中空轴表面的油膜情况，用手触摸中空轴各个区段位置油膜厚薄，凭手感估测温度情况，用手持式激光测温仪检测中空轴表面及轴瓦的温度，检测间断，不连续，检测温度偏差较大，不可靠。
球磨机低压控制系统
球磨机低压控制系统作者：曹司博来源：《科技传播》2013年第07期摘要球磨机是物料被破碎之后，在进行粉碎的关键设备。
球磨机广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料，黑色与有色金属选矿等行业。
为了满足球磨机系统的需求，进一步提高设备的控制能力，不断增加球磨机的技术含量，本系统采用欧姆龙CP1E系列PLC，并配置Edlit系列测温仪表。
并且在控制系统里留有为中控预留的控制点，用于与DCS通信。
关键词 CP1E；PLC；Edlit；DCS中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0174-021 PLC概述可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
是工业控制的核心部分。
PLC具有以下的特点：1）系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如 DDC 和 DCS 等，实现生产过程的综合自动化；2）使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，因此系统开发周期短，现场调试容易。
另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件；3）能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强。
2 球磨机控制部分组成球磨机是矿石粉磨制浆的关键设备，其控制系统比较复杂。
其关键的部件及附件有：电压等级10kV高压同步电机；电压等级380V慢传电机；空气离合器；喷射润滑系统；高低压油站（球磨机若采用滚动轴承则不需要此辅助设备）。
因此球磨机的主要控制柜如下：10kV高压开关柜，低压控制柜，励磁柜，水阻柜，高低压油站控制柜，离合器控制柜，喷射润滑控制柜。
其中低压控制柜负责将其他所有控制柜的控制信号及故障信号进行整合，并且负责与中控进行连锁控制，是我们球磨机控制系统的核心。
BBD4360双进双出钢球磨煤机工作原理及系统控制
BBD4360双进双出钢球磨煤机工作原理及系统控制1.工作原理：首先，将煤粉通过进料装置送入磨煤机的转筒内。
转筒内装有一定数量的钢球，当转筒开始旋转时，钢球会随着转筒的运动产生撞击和摩擦作用。
这样，煤粉就会被钢球磨碎成更细的煤粉。
磨碎后的煤粉会随着转筒的旋转，从排料装置中排出，然后通过输送设备送入燃烧设备进行燃烧。
2.系统控制：（1）控制仪器：控制仪器包括PLC控制系统和人机界面。
PLC控制系统通过传感器感知转筒内煤粉粒径、进出料、转筒转速等参数，并将这些参数传输给PLC。
PLC会根据预设的控制策略对设备进行控制，例如调整转速、进料量和排料速度等。
人机界面用于监控和操作整个设备，操作员可以通过触摸屏或按钮来设置参数、查看设备运行状态等。
（2）执行机构：执行机构主要包括转筒的驱动装置和进料、排料装置的调节装置。
转筒的驱动装置一般使用电机驱动，通过PLC控制驱动电机的启停和转速调节。
进料、排料装置的调节装置一般采用变频器、调速电机等控制不同装置的速度和运行状态，以调节进料量和排料速度。
3.工作流程：首先，在装料阶段，操作员通过人机界面设置进料量，并启动设备。
进料装置会将煤粉送入转筒内。
然后，在磨煤阶段，设备开始转动，钢球与煤粉发生撞击和摩擦，将煤粉磨碎成细粉。
最后，在排料阶段，磨碎后的煤粉从排料装置中排出，送入输送设备进行后续处理。
总之，BBD4360双进双出钢球磨煤机通过转筒内钢球的撞击和摩擦作用，将煤粉磨碎成细粉。
系统控制使用PLC控制和人机界面，实现对磨煤机的进料量、转速和排料速度等参数的调节和监控。
这样，磨煤机能够稳定运行，达到预期的磨煤效果。
球磨机的结构
球磨机的结构球磨机是一种常用的研磨设备，广泛应用于矿山、冶金、化工等行业。
它的结构设计旨在实现高效研磨和细化物料的目标。
球磨机主要由进料装置、滚筒、排料装置、传动装置、电气控制系统和支撑装置等组成。
下面将详细介绍球磨机的结构及其功能。
一、进料装置球磨机的进料装置位于机体的一端，通常由进料斗和螺旋输送机组成。
进料斗用于将物料导入滚筒内，而螺旋输送机则可将物料平稳地送入滚筒内。
进料装置的设计合理与否直接影响到球磨机的运行效果和研磨质量。
二、滚筒球磨机的滚筒是整个设备的核心部件，它由圆筒体和内衬板组成。
圆筒体是一个中空的圆柱体，内衬板则用于保护滚筒内壁免受磨损。
滚筒内装有一定数量的研磨体（通常是钢球），物料在滚筒内与研磨体一起进行研磨。
滚筒的设计参数，如直径、长度和转速等，会根据物料的性质和生产要求进行选择。
三、排料装置球磨机的排料装置位于机体的另一端，它通常由出料筒和螺旋输送机组成。
出料筒用于将研磨后的物料从滚筒中排出，而螺旋输送机则将物料顺利地输送到下一个工序。
排料装置的设计合理与否直接影响到球磨机的产能和研磨效果。
四、传动装置球磨机的传动装置主要由电机、减速器和传动轴组成。
电机驱动减速器，再通过传动轴传递动力给滚筒，实现滚筒的转动。
传动装置的设计合理与否直接影响到球磨机的运行稳定性和能耗。
五、电气控制系统球磨机的电气控制系统包括主电机控制、进料控制、排料控制和设备保护等功能。
通过电气控制系统，可以实现球磨机的启停、转速调节、进料量控制等操作，确保设备的正常运行和生产效率。
六、支撑装置球磨机的支撑装置主要由轴承和轴承座组成。
轴承用于支撑滚筒和传动装置，使其能够平稳运转。
轴承座则用于固定轴承，保证其在工作过程中的稳定性。
球磨机的结构设计十分重要，每个组成部分都发挥着重要的作用。
合理的结构设计可以提高球磨机的研磨效率、降低能耗，并保证设备的稳定运行。
不同行业的生产要求不同，因此在设计球磨机时，需要根据具体的生产需求进行结构参数的优化选择，以实现最佳的研磨效果。
“球磨机电控系统概述”教案讲义
第四部分：PLC控制系统
1.PLC控制系统由慢驱电控系统、气动离合器控 制系统和静压轴承液压润滑站电控系统（PLC控制系 统的核心）组成。
2.慢驱电控系统主要用于慢驱电动机的控制。 3.慢驱电控系统分为正反转控制电路。 4.慢驱控制系统的的关键点包括：
4.1、允许启动信号（来自PLC控制柜）。 4.2、主电机连锁信号（常闭点） 。 4.3、行程开关信号（常开点） 。 5.气动离合器控制系统 5.1、气动离合器电控系统主要集中在机旁控制 箱内，是气动离合器配套产品，它主要控制气动离合 器气囊的充气和排气。 5.2、气动离合器重点关注气囊和气罐压力继电
5.励磁装置采用全数字控制技术，运行参数由人 机界面触摸屏设定微机智能完成转差率检测、灭磁控 制、运行显示、脉冲形成、故障自诊断等功能，可以 在线修改和显示当前运行的各种参数。
6.励磁装置的保护措施包括：进线电源断路器跳 闸、缺相、欠磁、失步、过流和启动超时。
7.以上故障主要由辅机监控检测，一旦故障确认， 辅机立即通知主计算机，主机接收到故障信号后迅速 作出相应的故障处理，并发出故障显示和声响信号。
器的参数整定：气罐压力0.7MP，气囊压力0.1MP，气 罐压力信号采用常开触点；气囊压力信号采用常闭触 点。
6.静压轴承液压润滑站电控系统 6.1、消警及润滑泵工作情况（FC1）
允许离合器投入：
离合器吸合：
离合器断开：
课程内容回顾：
一、主回路控制系统：主要阐述了高压开关
柜、励磁柜、水阻柜和高压电动机。
第三部分：水阻柜控制系统
1.水阻柜控制系统组成：水箱、电阻液、极板、 伺服电机、变频器、S7-200PLC、星点柜和控制元件。
2.水箱用于存储电阻液。 3.电阻液又称高压水电阻软起动柜电解粉，专门 用于改善纯净水中电阻值，达到高压电动机的启动要 求。
球磨机的工作原理
球磨机的工作原理球磨机是一种常用的研磨设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
它通过回转的圆筒内装有一定比例的磨料和被磨物料，利用摩擦和冲击力将物料研磨成所需的粉末。
球磨机主要由进料装置、回转装置、传动装置、出料装置和电控装置组成。
1. 进料装置：进料装置是球磨机的入口，将被磨物料通过螺旋输送器或其他方式送入球磨机的筒体内。
进料装置通常由进料螺旋、进料管和进料托板等组成，确保物料均匀进入磨料和被磨物料的混合区域。
2. 回转装置：回转装置是球磨机的核心部件，由电机、减速器、大齿轮和小齿轮等组成。
电机通过减速器带动大齿轮旋转，大齿轮与小齿轮啮合，使筒体回转起来。
回转装置的转速和方向可以通过电控装置进行调节，以控制球磨机的工作状态。
3. 传动装置：传动装置将电机的旋转运动转换为筒体的回转运动。
通常采用皮带传动或齿轮传动，确保回转装置的稳定运行。
4. 出料装置：出料装置用于将磨好的物料从球磨机中排出。
常见的出料装置有中空轴和螺旋出料器。
中空轴位于球磨机的一端，物料从中空轴中排出。
螺旋出料器则通过螺旋叶片将物料从球磨机的一端推出。
5. 电控装置：电控装置用于控制球磨机的启停、转速、方向等参数。
通过控制电机和传动装置的工作状态，实现对球磨机的精确控制。
电控装置通常包括电控柜、控制按钮、电气元件等。
球磨机的工作过程如下：1. 启动球磨机的电机，使回转装置开始旋转。
根据需要，通过电控装置设置合适的转速和方向。
2. 将被磨物料通过进料装置输送到球磨机的筒体内。
物料与磨料在筒体内混合，并受到摩擦和冲击力的作用。
3. 在球磨机的工作过程中，磨料和被磨物料不断碰撞、摩擦、研磨，从而使物料逐渐研磨成所需的粉末。
4. 研磨完成后，磨好的物料通过出料装置排出。
根据需要，可以通过电控装置调整出料装置的工作状态，控制物料的排出速度和方式。
球磨机的工作原理可以简单总结为：通过回转装置带动筒体旋转，将磨料和被磨物料混合在一起，利用摩擦和冲击力将物料研磨成粉末，最终通过出料装置排出。
磨床的电气控制M
磨床的电气控制磨床是一种用于磨削金属的机器工具，它可以利用机械力和磨粒对工件进行切削和磨削。
为了使磨床能够稳定地运行，需要进行电气控制。
本文将介绍磨床的电气控制系统的基本构成和工作原理。
电气控制系统的构成电气控制系统是将电信号转换为机械运动的系统，它由以下几部分组成：电源系统磨床的电源系统主要由电源、变压器、断路器和保险丝等组成。
电源提供磨床正常工作所需的电能，变压器将高电压转换为低电压，断路器和保险丝起到保护和安全控制的作用。
控制电路磨床的控制电路包括主回路和辅助回路。
其中，主回路控制的是整个磨床的运行，包括电机、主轴和液压系统等；辅助回路则控制磨床附属设备的运行，如灯光、冷却水泵等。
信号系统磨床的信号系统主要包括控制信号、状态信号和报警信号。
控制信号是指控制电路中的信号，它可以控制磨床系统的运行；状态信号是指机器的状态反馈信号，它可以反馈磨削过程中的状态信息；报警信号是指机器运行出现异常时的警告信号，它可以保证机器运行的安全。
电气控制系统的工作原理在磨床的工作过程中，控制电路的电源通过控制信号控制磨床系统的各个部分的运行。
在这个过程中，电机通过主轴带动磨盘旋转，磨盘磨削工件，同时液压系统可以调节磨盘的压力和位置。
如果需要进行冷却，还需要启动冷却水泵进行冷却。
在磨床的工作过程中，状态信号和报警信号也非常重要。
状态信号可以反馈磨削过程中的状态信息，如磨盘的旋转速度、磨盘的压力状态等，这些信息可以帮助操作员判断工件的磨削情况，保证机器的正常运行。
如果机器出现异常，报警信号会发出警告声音或灯光提示，提醒操作员停止磨削，并检查机器故障，以保障生产安全。
电气控制系统的优点电气控制系统具有以下几个优点：精度高电气控制系统可以实现精密的控制和调节，可以对磨床的运转速度、负载和输出功率等进行高精度的调节，从而提高磨削精度。
易于操作磨床的电气控制系统设计合理，易于操作和维护，可以提高生产效率。
安全可靠磨床的电气控制系统具有多种保护机制，如过载保护、漏电保护、短路保护等，可以保证机器的安全可靠运行。
SVF3000 系列球磨机专用变频节能控制系统 使用说明书 资料版本
SVF3000系列球磨机专用变频节能控制系统使用说明书资料版本 B5.1-QM归档日期 2008-01-30CNS编码 20080103003企业标准 Q/SSC001-2008日本深川电气株式会社（亚洲）有限公司为客户提供全方位的技术支持,用户可与就近的日本深川电气株式会社（亚洲）有限公司中国办事处或客户服务中心联系,也可直接与制造厂联系。
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2、设备具有研磨定时功能，用户可根据对物料的细度要求，设定合理的研磨时间。
3、本设备针对用户对球磨机起动和研磨的个性化要求，使用内置PLC跟踪控制研磨介质与物料的相互撞击或磨擦状况，调整输出功率，实现节能运行（节电率可达10%-20%）。
球磨机的控制与节电
通讯地址：辽宁省辽中县辽河化工厂，辽宁辽中１１０２００；收稿日期：２００７－１０－２６；编辑：赵莲球磨机的控制与节电ＢａｌｌＭｉｌｌＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＥｎｅｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＯｐｅｒａｔｉｏｎ□□王敏中图分类号：ＴＱ１７２．６３２．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－６１７１（２００８）０３－００７１－０２球磨机是广泛用于水泥、电力等工业中耗电量较大的设备，如何对其进行自动控制，使之保持在最佳状态下运行，是多年来的一项技术难题。
本文提供的测量装料量（料位）并加以控制的方法，经实践证明是行之有效的。
１球磨机与最佳装料量球磨机是一种连续旋转运行的机械，一边输入原料（石料、煤），一边输出产品（石粉、煤粉）。
输入原料用刮板式给料机，改变其转速即可调整给料量。
球磨机运行时，滚筒内壁由具有一定形状的护板及离心力作用，将钢球和原料带到一定高度，后沿抛物线落下。
钢球和原料连续落到由钢球、原料和料粉组成的混和物层上，将原料撞击成为粉，产生的冲击力传给滚筒，起到激振作用。
这是自随机载荷激振，筒体受到这种激振力后的响应，可视为平稳随机振动。
其有效值与装料量（料位）有关。
装料量不同，滚筒下部的混和物层厚度就不同，如装料量过大，钢球和原料的下落距离变短，撞击动量减小，进而生产过程过长，造成电能浪费；反之装料量过小，则设备出力小，也会使电能浪费。
我们通过试验和计算找到最佳装料量，使得球磨机在单位电能消耗下产出的制粉量达到最大（即ｋｇ／ｋＷｈ最大），从而达到节电的目的。
２装料量测量和压电加速度传感器多年来人们一直在研究球磨机装料量的测量。
因为球磨机是连续运行生产的，滚筒密闭旋转给测量造成困难。
曾有人在滚筒进出口用压差信号来反映滚筒中的装煤量，也有人用滚筒声音信号来测量，都因各种干扰问题而未能推广。
这里采用压电式加速度传感器测量滚筒运行时受到激振力后产生振动的方法，来测量装料量，实践证明是可行的。
如用压电陶瓷传感器和配套电路（输出０～１０ｍＡＤＣ）来测量装料量，找到传感器输出电流与装料量的单值对应关系（图１）。
基于PLC及传感器技术的球磨机电气控制系统
Cement production 水泥生产5 基于PLC及传感器技术的球磨机电气控制系统张纪华（福建马坑矿业股份有限公司一期选矿厂，福建龙岩364000）中图分类号：TQ172 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）04-0005-01摘要：详细分析了球磨机系统的电气系统，针对球磨系统中PLC及传感器技术详细剖析，对其设计方案及常见的故障控制措施进行研究。
关键词：PLC；传感器技术；球磨机；电气控制系统球磨机是各个基础行业中矿石磨浆的关键设备，当前应用于金属矿及非金属矿的冶炼过程中。
为加强球磨机运行故障的控制与管理，随着自动化技术的不断发展与广泛应用，球磨机运行控制系统设计中也逐渐引入自动化技术，并且取得了较好的应用效果。
电气控制作为球磨机运行控制的关键系统与结构部分，也是当前该领域研究和关注的重点。
1 PLC及传感器技术PLC控制是信息技术发展与广泛应用支持下实现的一种的自动化集中控制模式，采用PLC控制进行企业生产重要设备的运行控制，不仅控制模式相对简单、快捷，并且能够通过网络通信设置实现现场信息与设备信息有效传送，为设备运行控制可靠性及其在企业生产使用中的稳定性提供充分的保障和支持。
传感器通过对于现场基础信息状况的采集，将多种非电信号向标准的电信号转化，为PLC提供更大程度的连接口，从而完成与PLC的通信。
2 球磨机电气系统2.1 PLC电气励磁装置控制柜同步高压电机PLC电气励磁装置控制柜是电气系统的核心部件，通过电气控制柜可以完全显示屏幕上各个系统完整的工作状况，对各可控硅检测温度以及同步电机定子/转子电流/电压信号、功率因数等运行的实际状态进行显示，将所有的离散状态的故障进行集中控制，同时在屏幕上形成有效地处理，为电机的稳定工作与运行提供支持。
以KGLF-2C型同步电动机励磁装置为例，如下图1所示。
图1：KGLF-2C型同步电动机励磁装置情况说明 上图1所示的球磨机电气励磁装置，其控制系统设计中，通过对S7200-PLC 以及Pro-face GP37-24V型触摸屏的设计运用，同时采用KGLF-2型的微机励磁控制器共同组成上述电气励磁装置的控制系统，还针对该装置的整流供电控制设置了6只1000W的KP500A型晶闸管风冷器件，由其共同构成一个三相全控桥可控硅；通过全数字控制技术运用，采用人机交互界面触摸屏控制模式，利用计算机对转差率检测与运行显示、灭磁控制、故障诊断等功能进行自动分析与支持。
球磨机工作原理
球磨机工作原理球磨机是一种常用的研磨设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
它的主要作用是将物料研磨成细粉，以满足生产工艺的要求。
下面将详细介绍球磨机的工作原理。
1. 设备结构球磨机主要由进料装置、转筒、排料装置、传动装置、电机和控制系统等组成。
其中转筒是球磨机的核心部件，通常由钢板制成，内衬有耐磨材料。
2. 工作原理球磨机的工作原理可以分为两个阶段：破碎阶段和研磨阶段。
2.1 破碎阶段物料通过进料装置进入球磨机的转筒内。
转筒开始旋转，使物料在转筒内不断受到撞击、破碎和磨擦。
同时，转筒内还装有一定数量和大小的研磨介质（例如钢球），这些介质与物料一起在转筒内进行运动，加速了物料的破碎过程。
物料经过一段时间的破碎后，达到所需的粒度要求，进入下一个阶段。
2.2 研磨阶段在研磨阶段，物料已经达到了所需的粒度要求，但颗粒仍然较粗。
物料与研磨介质在转筒内不断进行摩擦、碰撞和研磨，使物料逐渐细化。
同时，转筒内的排料装置将达到所需粒度的物料从球磨机中排出，以保持转筒内物料的适当负荷。
3. 传动装置和电机球磨机的传动装置通常采用齿轮传动，通过电机驱动转筒旋转。
电机的功率和转速根据物料的性质和生产要求进行选择。
4. 控制系统球磨机的控制系统用于控制设备的启停、转速调节和物料排放等操作。
通常采用PLC（可编程逻辑控制器）进行控制，以实现自动化操作，并通过传感器监测设备的工作状态。
总结：球磨机的工作原理是通过转筒的旋转和研磨介质的作用，对物料进行破碎和研磨，从而达到所需的粒度要求。
它具有结构简单、操作方便、生产效率高等优点，被广泛应用于各个行业的研磨过程中。
球磨机自动化控制系统的组成及搭建
球磨机自动化控制系统的组成及搭建球磨机是一种广泛应用于水泥、硅酸盐制品、化肥、金属选矿等行业中物料二次粉碎的关键设备，通过球磨机可以将初次粉碎的物料再次粉碎，以符合物料的大小要求。
球磨机是一种能耗极大的生产设备，由于球磨机是一种多输入多输出的系统，为进一步提高球磨机的生产效率，实现球磨机控制系统的自动化控制，通过使用西门子公司的S7-400与S7-200PLC，采用ProfibusDP协议和MPI协议，搭建一个小型的DCS系统，以实现对于球磨机的自动控制，提高球磨机控制系统的自动化水平与生产效率。
标签：球磨机；PLC；自动控制前言球磨机在化工、火力发电、矿石开采、冶炼等行业中都有着广泛的应用，由于球磨机的结构及控制特性，使得球磨机的能耗一直居高不下。
在新时期，为进一步提高球磨机的生产效率、降低能耗，需要对球磨机的控制进行全面的自动化改造，在保障球磨机安全性的基础上节能增效。
1 球磨机系统简介球磨机系统的工作是由给料机将物料从进料端送入到球磨机内，根据通入到球磨机内的热风将被破碎研磨后的物料吹送出球磨机，这些被吹送出球磨机的物料是气粉混合物，并且考虑经过粗粉分离后，将过粗的物料粉末重新送入到球磨机内进行再次研磨。
现今应用于球磨机的控制系统的形式主要有：基于工控机的分布式控制系统、一般的集散控制系统、基于IPC和PLC的分布式控制系统和现场总线控制系统等。
在这些控制系统中，工控机在整体结构上及工作可靠性方面都存在着一定的缺陷，可维护性较差。
DCS控制系统是一种模拟量控制较多的系统，多应用于是石油化工等行业，成本较高。
在IPC+PLC的控制系统结构中，通过使用PLC构成整个控制系统的控制站，将IPC作为系统的操作站，是一种较为优秀的控制系统。
球磨机的控制系统输入输出多且复杂，其主要控制任务如下：（1）确保球磨机内的物料接近最佳加工水平，其中最佳物料存储量是提高球磨机整体运行系统的的关键，可以确保球磨机以一个较为经济的水平运行。
球磨机工作原理
球磨机工作原理球磨机是一种常见的研磨设备，广泛应用于矿山、建材、冶金、化工等行业。
它的工作原理是利用研磨介质（通常为钢球）在转筒内不断碰撞、磨擦和研磨物料，从而实现物料的细磨和混合。
球磨机主要由转筒、进料装置、排料装置、传动装置和电气控制系统等组成。
1. 转筒：球磨机的核心部件，通常为水平放置的圆筒形结构。
转筒内装有研磨介质和物料，通过转筒的旋转实现研磨效果。
2. 进料装置：将物料均匀地送入转筒内。
常见的进料装置有螺旋输送器、挡板和喂料管等。
3. 排料装置：将研磨后的物料从转筒中排出。
常见的排料装置有中空轴、螺旋输送器和喷水装置等。
4. 传动装置：提供转筒的转动动力。
传动装置通常由机电、减速器、联轴器和齿轮组成。
5. 电气控制系统：控制球磨机的启停、转速和运行参数。
电气控制系统通常由电控柜、PLC控制器和触摸屏等组成。
球磨机的工作过程如下：1. 启动球磨机，通过电气控制系统控制机电启动，传动装置带动转筒转动。
2. 物料从进料装置进入转筒内，同时研磨介质也随之进入。
3. 在转筒的旋转下，研磨介质和物料不断碰撞、磨擦和研磨。
研磨介质的运动状态有两种：一是在转筒内受到离心力的作用，沿着转筒壁上升，然后自由下落；二是在转筒内滚动和翻滚。
4. 物料在研磨介质的作用下逐渐细磨。
研磨过程中，物料的粒度逐渐减小，表面积逐渐增大，从而提高物料的反应性和可溶性。
5. 研磨后的物料通过排料装置从转筒中排出。
6. 根据需要，可以进行多次研磨，以达到更细的研磨效果。
球磨机的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. 碰撞研磨：研磨介质在转筒内的运动过程中，与物料发生碰撞，使物料颗粒之间发生破碎和磨损，从而实现研磨效果。
2. 磨擦研磨：研磨介质与物料之间的磨擦力会产生热量，使物料表面发生热变形和热破裂，从而促进研磨效果。
3. 研磨介质的作用：研磨介质的形状、大小和数量对研磨效果有重要影响。
较大的研磨介质可以更快地研磨物料，而较小的研磨介质可以更细地研磨物料。
球磨机控制原理及异常情况处理
异常情况处理
传动装置故障：传动装置故障 可能表现为传动带断裂、轴承 损坏等。处理方法包括更换断 裂的传动带、清洗和润滑轴承 、检查传动装置的安装是否正 确。对于长期运行的设备，应 定期检查传动装置的磨损情况
磨筒故障：磨筒故障可能表现为温 度异常升高、旋转不平稳等。处理 方法包括检查磨筒的润滑是否正常 、研磨介质是否配比合理、旋转轴 是否弯曲或损坏。对于润滑问题， 应定期添加润滑剂；对于研磨介质 配比不合理的情况，应调整研磨介 质的大小和配比；对于旋转轴问题 ，可能需要更换旋转轴或整个磨筒
球磨机控制原理 及异常情况处理
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1 球磨机控制原理 2 异常情况处理 3 维护与保养 4 结论
球磨机控制原理及异常情况处理
1
球磨机是工业生产中广泛使用的一种 粉磨设备，主要用于将物料粉碎成细
粉
其控制原理和异常情况处理是保证球 磨机正常运行的关键
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3
本文将详细介绍球磨机的控制原理及 在运行过程中可能出现的异常情况及
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感/谢/聆/听
管理和维护球磨机
备件储备：为防止意外 故障，应储备一些常用 备件，如轴承、密封件、 传动带等。这样可以在 需要时迅速更换，减少
停机时间
预防性维护：根据设备 的运行状况和历史维护 记录，制定预防性的维 护计划。例如，每隔一 段时间进行一次全面的
检查和维护
软件更新与升级：如果 球磨机配备了自动化控 制系统，应定期检查并 更新控制软件的版本， 以确保系统的稳定性和
紧固与更换：定期检查 并紧固松动的螺丝和连 接件，对于磨损严重的
部件及时进行更换
记录与报告：建议对设 备的维护保养情况进行 详细记录，以便及时发 现并处理潜在问题。同 时，对于发现的异常情 况或故障，应及时向上
球磨机工作原理
球磨机工作原理球磨机是一种常用的粉磨设备，广泛应用于矿山、建筑材料、化工等行业。
它通过旋转的圆筒内装有一定数量的磨料（钢球或石块），与物料一起在圆筒内进行高速碰撞、摩擦和磨擦，从而实现物料的细磨和混合。
球磨机主要由进料装置、排料装置、旋转装置、传动装置、电机和控制系统等组成。
1. 进料装置：进料装置是球磨机的一个重要组成部分，它负责将物料送入球磨机的圆筒内。
常见的进料装置有螺旋进料装置和喂料斗。
螺旋进料装置通过电机带动螺旋将物料从进料口输送到圆筒内，而喂料斗则通过重力将物料导入圆筒。
2. 排料装置：排料装置用于将磨好的物料从球磨机中排出。
常见的排料装置有中空轴和格栅板。
中空轴位于球磨机的一端，通过电机带动，将磨好的物料从球磨机中排出。
格栅板则位于球磨机的一侧，通过自身的结构将磨好的物料筛分出来。
3. 旋转装置：旋转装置是球磨机的核心部件，它通过电机带动球磨机的圆筒进行旋转。
圆筒的旋转使得磨料和物料在圆筒内不断碰撞、摩擦和磨擦，从而实现物料的细磨和混合。
4. 传动装置：传动装置是将电机的旋转动力传递给球磨机的圆筒的装置。
常见的传动装置有齿轮传动和皮带传动。
齿轮传动通过齿轮的啮合将电机的旋转动力传递给圆筒，而皮带传动则通过皮带的张紧将电机的旋转动力传递给圆筒。
5. 电机：电机是球磨机的动力源，它通过提供旋转动力驱动球磨机的旋转装置和传动装置。
电机的功率大小会影响球磨机的工作效率和处理能力。
6. 控制系统：控制系统用于控制球磨机的运行和参数调节。
常见的控制系统有手动控制和自动控制。
手动控制需要操作人员手动调节球磨机的运行参数，而自动控制则通过传感器和仪表实时监测球磨机的工作状态，并根据设定的参数自动调整球磨机的运行。
球磨机的工作原理可以简单概括为：物料通过进料装置进入球磨机的圆筒内，随着圆筒的旋转，物料与磨料不断碰撞、摩擦和磨擦，从而实现物料的细磨和混合。
磨好的物料通过排料装置排出球磨机，完成粉磨过程。
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课程目录
一、主回路控制系统
二、励磁控制系统
三、水阻柜控制系统
四、PLC控制系统
第一部分：主回路控制系统
高压开关柜
同步电动机
星点柜
水阻柜
1.球磨机主回路控制系统由高压开关柜、水阻柜、 星点柜和高压同步电动机组成。 2.高压开关柜位于35KV变电站高压配电室，高压 开关柜主要由高压断路器和控制回路组成，为球磨机 的驱动电机——同步电机提供电源。 3.星点柜和水阻柜位于磨浮车间一楼配电室，主 要作用是保证高压同步电动机在启动的过程中，改善 启动性能，实现平滑启动。
4.励磁装置的主回路选用6只KP500A/1000V晶闸
管风冷器件组成三相全控桥可控硅整流电路，向同步
电动机转子绕组提供直流励磁电流。
5.励磁装置采用全数字控制技术，运行参数由人 机界面触摸屏设定微机智能完成转差率检测、灭磁控 制、运行显示、脉冲形成、故障自诊断等功能，可以 在线修改和显示当前运行的各种参数。
成和各部分的基本作用。
三、水阻柜控制系统：主要阐述了水阻柜的
组成及基本工作原理。 四、PLC控制系统：主要了解了慢驱控制系统、 离合器控制系统和PLC控制系统。
谢谢欣赏！
6.励磁装置的保护措施包括：进线电源断路器跳
闸、缺相、欠磁、失步、过流和启动超时。
7.以上故障主要由辅机监控检测，一旦故障确认，
辅机立即通知主计算机，主机接收到故障信号后迅速 作出相应的故障处理，并发出故障显示和声响信号。
第三部分：水阻柜控制系统
1.水阻柜控制系统组成：水箱、电阻液、极板、
伺服电机、变频器、S7-200PLC、星点柜和控制元件。
4.2、主电机连锁信号（常闭点） 。
4.3、行程开关信号（常开点） 。
5.气动离合器控制系统 5.1、气动离合器电控系统主要集中在机旁控制 箱内，是气动离合器配套产品，它主要控制气动离合 器气囊的充气和排气。 5.2、气动离合器重点关注气囊和气罐压力继电
器的参数整定：气罐压力0.7MP，气囊压力0.1MP，气
4.同步电动机位于球磨机前端，主要给球磨机提 供动力能源。
第二部分：励磁控制系统
1.励磁控制系统由西门子S7-200PLC和KGLF-2型
微机控制器组成。
2.西门子S7-200PLC主要用于励磁柜内部机及其
与外部之间的信号联系。
3. KGLF-2型微机控制器由武汉科技大学电控设
备厂生产，主要用于对励磁装置的控制。
在设定时间内，极板运行至水箱底部，触动限位开关
动作，PLC接到限位开关动作信号后，向星点柜发出
动作指令，星点柜断路器闭合，同步电动机降压启动
结束，PLC向星点柜发出动作指令的同时，也向变频 器反向动作指令，驱动极板向上运动，当极板触动顶 端限位开关时，PLC发出停止指令，伺服电动停止运 行，水阻柜全部动作结束，等待下一次启动指令。
2.水箱用于存储电阻液。
3.电阻液又称高压水电阻软起动柜电解粉，专门
用于改善纯净水中电阻值，达到高压电动机的启动要
求。
4.极板、伺服电机和变频器用于控制极板的运动。
5.星点柜用于降压启动后的高压电动机的正常运
行。
6. S7-200PLC和控制元件用于实现水阻柜和星点 柜的自动运行，以及和高压柜、球磨机控制柜之间的 联系。 7.水阻柜控制原理：水阻柜控制系统接到启动信 号后，伺服电机启动，驱动极板从水箱顶部向下运动，
罐压力信号采用常开触点；气囊压力信号采用常闭触
点。
6.静压轴承液压润滑站电控系统 6.1、消警及润滑泵工作情况（FC1）
允许离合器投入：
离合器吸合：
离合器断开：
课程内容回顾：
一、主回路控制系统：主要阐述了高压开关
柜、励磁柜、水阻柜和高压电动机。
二、励磁控制系统：主要阐述了励磁柜的组
第四部分：PLC控制系统
1.PLC控制系统由慢驱电控系统、气动离合器控 制系统和静压轴承液压润滑站电控系统（PLC控制系 统的核心）组成。 2.慢驱电控系统主要用于慢驱电动机的控制。 3.慢驱电控系统分为正反转控制电路。 4.慢驱控制系统的的关键点包括：
4.1、允许启动信号（来自PLC控制柜）。