球磨机PLC控制系统分析
PLC控制在球磨机改造中的应用
PLC控制在球磨机改造中的应用随着我国经济的发展，我国对于矿产资源的需求不断增加。
球磨机是一种应用于工业矿产加工中的重要设备，其主要应用于物料初次破碎后的采集粉碎，从而使的物料能够满足下次加工的要求。
其在水泥加工、建材加工以及化肥、化工等领域有着广泛的应用。
在电子技术日益发展的今天，通过对球磨机进行PLC 改造，使其能够满足自动化控制的需求，做好对于球磨机运行状态的监控，确保球磨机的正常使用。
通过对某铜矿球磨机控制系统进行PLC改造以达到提高球磨机使用效率，保障球磨机的安全、稳定的运行。
标签：球磨机；PLC；改造前言球磨机是一种应用在矿物粉碎中的重要设备，其通过对完成初步破碎的矿物进行再次粉碎用以将矿物粉碎到满足后续加工要求的程度。
在球磨机主轴轴颈上采用的是轴瓦作为主要的滑动方式，为更好的提高轴瓦的使用寿命和对轴瓦进行降温需要采用稀油来对轴瓦进行润滑，采用稀油润滑的方式具有流动性好、成本相对较低且散热能力强等特点。
润滑站的正常工作与否对于提高球磨机轴瓦运行时间确保球磨机能够正常工作有着十分重要的意义。
1 某铜矿球磨机控制系统中所存在的问题某厂家所使用的球磨机在控制系统中存在着以下问题：（1）球磨机中所使用的PLC种类繁多难以组成网络。
在厂家所使用的球磨机中都先后进行了PLC的改造，但是在PLC的型号选用上种类繁多，有三菱、西门子以及欧姆龙等的多种型号，由于改造的时间跨度较大，一些球磨机所使用的PLC控制设备已经出现元器件的老化从而造成球磨机停机停产等的问题，严重的甚至出现PLC无法对润滑泵站进行控制从而造成球磨机轴瓦发热过大而造成烧瓦的现象，对工厂的生产造成极为严重的影响。
一些球磨机的PLC控制使用时间过长已经无法发挥其作用。
（2）球磨机的PLC报警系统较为简陋，原先造气的PLC报警系统采用的是面板指示灯显示报警信息的方式，从而使得报警信息较为笼统，无法根据报警信息直观的对球磨机的故障位置进行确定，为了精确定位报警信息需要使用组态软件对故障产生的机理进行分析，来查找最原始的故障报警信息，为维修工作带来了较大的难度。
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。
PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用
PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用作者：祁建新来源：《山东工业技术》2013年第12期【摘要】本文就PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用进行了探讨，详细分析了铅粉球磨机在实现自动控制中对几个主要工艺参数的选择以及它们之间的相互关系，并阐述了应用PLC控制的方法和效应，以期能为PLC更好的应用在铅粉球磨机自动化控制系统改造中而提供参考范例。
【关键词】铅粉球磨机；自动化控制系统；PLC所谓的PLC，就是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
而铅粉球磨机，是目前主要应用在我国蓄电池生产行业中生产氧化铅粉的一种机器。
但是由于生产地的自然环境不同，生产出的氧化铅粉往往达不到理想的设计要求，所以对如何生产出符合要求的氧化铅粉对我国蓄电池生产行业的发展非常重要。
将PLC应用于铅粉球磨机中，不仅可以克服了生产环境的干扰，保证了铅粉球磨机在生产过程中的可靠性及稳定性。
还能随时通过编程器改变程序来控制生产系统的工艺参数，从而达到优质、高产的目的。
本文就PLC在铅粉球磨机自动化控制系统改造中的应用进行了探讨，以期能为PLC更好的应用在铅粉球磨机自动化控制系统改造中而提供参考范例。
1 铅粉生产工艺及主要参数和要求1.1 铅粉生产设备动力构成铅粉球磨机生产系统由主电动机、正压风机、负压风机、收粉器电动机、加球机电动机、电器控制柜以及变频调速器等部分组成。
1.2 铅粉生产的主要工艺参数及要求1.2.1 主机负荷及要求在铅粉生产中只有稳定的负荷才能达到均衡的生产，因为主机负荷的变化直接影响主电机电流值的变化。
主电机功率增大，会造成对铅粉球磨机负荷的错误判断，在相当一段时间内主机处于低负荷运转，又造成滚筒内反应温度降低，这将阻碍生产质量的提高。
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。
(基于PLC的水泥厂磨机自动控制系统设计)
XXXXXXXX自动化学院本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的水泥厂磨机自动控制系统设计专业：自动化（数控技术应用）班级：学号：学生：指导教师：教授起迄日期：2009.3～2009.6设计地点：实验楼 _Graduation Design (Thesis)Design of Automatic Control System based onPLC for Cement millBySupervised byAssociate Prof.Department of Automation EngineeringJune, 2009摘要本课题主要采用西门子S7-200系列PLC进行水泥厂磨机自动控制系统的设计，用来实现水泥厂磨机的：逆流程起车、顺流程停车、紧急情况下设备急停、设备集中逻辑闭锁控制、单台设备起停控制。
大多数中小型水泥厂在建厂初期或改造时资金都很紧缺，如何解决有限的资金与先进的自动化水平之间的矛盾一直是困扰水泥行业的头疼问题，PLC技术的低成本的特性恰恰满足了这一需求；水泥生产过程为连续过程，需要大量的顺序和联锁控制，开关量点数占总数的80％，这非常符合价格低廉的PLC的控制特点。
S7-200系列小型PLC (Micro PLC)可应用于各种自动化系统。
紧凑的结构、低廉的成本以与功能强大的指令集使得S7--200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。
负荷控制方面采用的是模糊控制系统。
将模糊控制用于PLC水泥厂磨机自动控制系统，实现磨料的自动配比，以更好的完成水泥生产任务，提高生产质量。
关键词：PLC；西门子S7-200；模糊控制ABSTRACTThe main content of the subject is design a automatic control system for cement mill with Siemens S7-200 series PLC. It includes inverse process start, process stop, breaking in case of emergency, focus logic control of the equipment, single machine starting and stoping.Most of the small and medium-sized cement plant are Lack of money at the beginning or at the time of transformation. The S7-200 series is a line of micro-programmable logic controllers (Micro PLCs) that can control a variety of automation applications. Compact design, low cost, and a powerful instruction set make the S7-200 a perfect solution for controlling small applications. The wide variety of S7-200 models and the Windows-based programming tool give us the flexibility we need to solve automation problems. Fuzzy Control here is used to mix materials, in order to finish the mission well, and improve production quality.Keywords：PLC; Siemens S7-200 PLC; Fuzzy control目录第一章绪论11.1引言11.2水泥磨改造原因21.3控制设计思路21.4系统主要功能31.5磨机主要检测参数与控制回路 (4)第二章 PLC介绍82.1 PLC的功能和应用 (8)2.2 PLC的基本工作原理 (10)2.3 S7-200概述 (13)第三章模糊控制认识183.1 模糊控制由来 (18)3.2 模糊控制系统的组成 (19)3.3 模糊控制的基本原理 (20)3.4 模糊控制系统的语言表示 (21)3.5 几种主要的模糊推理方法 (22)第四章水泥磨机的负荷控制 (24)4.1水泥粉磨过程工艺 (24)4.2水泥磨模糊控制思想 (27)4.3 模糊控制的实现 (29)4.4 控制效果 (32)第五章下位机编程软件设计315.1 STEP7 V5.0简介 (31)5.2 PLC控制系统设计 (34)5.3 STEP7设计仿真 (37)本文结构38第六章结论396.1 结论 (39)6.2经济效益 (39)致41参考文献42附录A：英文资料 (43)附录B：英文资料翻译 (48)附录C: 下位机程序清单 (52)附录D: 以三台机为例的仿真图形 (60)第一章绪论1.1 引言现如今，生产过程自动化在水泥行业的发展中有着极其重要的地位。
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。
磨床PLC控制新版专业系统设计
本科生毕业设计（论文）题目：磨床PLC控制系统设计姓名：学号：学院：电气工程和自动化学院专业：电气工程和自动化（电气方向）年级：指导老师：（署名）20XX年6 月1 日磨床PLC控制系统设计摘要磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工机床。
一般磨床电气系统由液压系统、砂轮、冷却泵和电磁吸盘和照明电路部分组成。
伴随在现代化工业生效率不停提升，磨床在加工精度、自动化程度、加工集约性等方面要求不停提升，传统磨床难以满足现代化加工工艺要求。
传统磨床在控制方面采取继电器—接触器电气控制系统过于复杂繁琐，且因为触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐步被淘汰。
可编程控制器PLC是微机技术和传统继电接触控制技术相结合产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差缺点，充足利用了微处理器优点。
利用PLC控制磨床运行，使线路得到简化，可靠性提升，响应速度显著加紧，正确度更正确；实现了磨床开启、停止、故障停止、紧急停止功效，可依据运行要求灵活切换磨床控制方法；提供过载，轻载，断相和电压不平衡保护；现场显示运行状态，实现智能化监控。
节省大量继电器元件,使机床工作效率更高。
本文以M7120平面磨床为例，关键介绍对磨床控制系统PLC改造。
关键词：平面磨床，PLC，控制系统Grinding Machine PLC Control System DesignABSTRACTThe grinder is the use of abrasive on the workpiece surface grinding machine tool. Plain grinding machine electrical system from the hydraulic system, the grinding heel, cooling pump and electromagnetic sucker and lighting circuit part. In modern industrial production efficiency with rising, grinder in the processing precision, automation, such as processing intensive requirements continue to increase, the traditional grinding machine can not meet the requirements of modern processing technology. In traditional grinding in control using a relay - contactor electrical control system is too complicated, and because the contact number, high failure rate, low reliability, large volume and other shortcomings, are gradually being phased out.PLC is the computer technology and traditional relay contact control technology combined with the product, it has overcome the relay contact control system in mechanical contact of the complex wiring, low reliability, high power consumption, universality and flexibility of the shortcomings of the poor, make full use of the advantages of a microprocessor. Use of PLC control grinding machine running, so the circuit is simplified, improved reliability, response speed to be accelerated apparently, the accuracy is more accurate; the grinder start, stop, failure to stop, emergency stop function, be under the operational requirements of the control switch grinder flexible; with light load, overload, open phase and voltage unbalance protection; field display running state, intelligent monitoring and save a lot of relay components. The machine has higher working efficiency. Based on the M7120plane grinding machine as an example, introduces the grinding machine control system 's PLC transformation.Key words: surface grinding machine，PLC，control system目录摘要.......................................................................................... 错误!未定义书签。
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。
PLC在润磨机控制系统中的应用
润磨机在启 动和运行过程 中必须有足够 的润滑油 ， 否则这 同淹 ］ 个 巨大 的设备在高速转动 中将 因没有 润滑 ， 磨擦 力过大而造成 设备损毁 ， 所 以润 滑油路 不正 常是严禁 开机 的 ， 可见 润滑供 给 系统在润磨机 中的作用 。 润滑油有稀油和 干油两种 ， 稀 油供 给主轴 ， 干油 供 给传 动 齿轮 。主 电机经减速机减速后经传动齿 轮带动润磨机 转动 ， 为 图 ３报 警 项 目 图 ４ 自保 项 目 防止齿轮磨损 ， 定时为齿轮喷射干 油 ， 达到润滑效果 ， 流程 图见 ２ ． ３主 电机 启 动 信 号 图１ 。润磨机启动前 和停止前必须启动高压油泵 ， 托起 主轴 ， 使 只有在油路供给正常， 各设备关况正常的情况下 ， 才发出主电 主轴表面裹附一层油膜 ， 防止 主轴磨损 ， 主轴转动 三分 钟后 ， 高 机启动信号， 以启动润磨机 。发 出主电机启信号的条件见图 ５ 。 压油泵停止 ， 主轴 落下 ， 由低 压油 泵供 给运转 时的润 滑油 。为 双 商 ｉ 油 袭 Ｈ ｉ 力＞３ １ ５ ＭＰ ａ 保证 油压及油温正常 ， 每套润磨机装两 台低 压油泵 和两台高压 ● 油泵 ， 以及加热器和冷却器 。流程 图见 图 ２ 。 任 …低 压 油 泵 启 动
科技风 ２ ０ １ ７年 ６月 上
机 械 化 工
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ９ ３ ９ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ６ ７ １ － ７ ３ ４ １ ． ２ ０ １ ７ １ １ １ ３ ０
Ｐ Ｌ Ｃ在 润 磨 机 控 制 系 统 中 的应 用
许 莉
０ ７ ５ １ Ｏ ０ 河 钢 宣钢 检 修 公 司 河 北 宣 化
１ ５ ７
摘
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。
磨矿控制系统中西门子PLC的应用分析
磨矿控制 系统 中西 门子 Ｐ Ｌ Ｃ的应用分析
郭 天 舒 张 宝秋
（ 北方重工集团有 限公 司电控液压设备 分公 司， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ４ １ ）
摘 要： 文 章 主要 对 磨矿 控 制 系统 中 Ｐ Ｌ Ｃ的应 用进 行 了详 细 的 分析 论 述 ， 通 过 对控 制 系统 的 主要 程 序 以及 结 构 的介 绍 ， 分析 了
性能 。
Ｐ Ｌ Ｃ编程 ， 应当将这些无量纲数值再次进行转化 ， 变成有量纲数值。同 理， 若模拟量需要输入 ， 那么需要对输出值进行转换， 将其转换成可以 输 出的无 量纲数 值 。在 Ｐ Ｌ Ｃ 系 统的 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７中 ， 可 以通 过对 Ｆ Ｃ １ ０ ６ Ｕ Ｎ — Ｓ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ以及 Ｆ Ｃ １ ０ ５ Ｓ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ两个 模块 的模 拟量 量程 、 反量 程转 换 ， 对 系 统中的数据进行量化 ， 使得数据能够满足控制算法的标准。 在磨矿的过程中， 会产生很多干扰信号 ， 并且模拟信号的输人 中就 会掺杂有干扰信号 ， 因此需要对干扰信号进行滤波。例如对磨机运行状 况的检测是通过 电耳完成的， 但环境中过高的噪声会在检测结果 中掺 有干扰信息， 因此若想获得可靠的数据结果 ， 需要在硬件中加入滤波设 施进行滤波。除此以外 ， 在软件上的数字滤波也是处理干扰信号的有效 方式。 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７ 软件中具有 Ｌ Ｅ Ａ Ｄ Ｌ Ａ Ｇ功能模块 ， 该模块能够调整输出同 输 入之 间的时间差 ， 因此 可 以看做 带通 滤波器 的一 种 。 ２ ． ２ ． ２工艺参数的传送 制定数据块 Ｄ Ｂ ， 作为接受上位机的信息存储区。 在控制过程中， 当 Ｐ Ｌ Ｃ接受上位机传来的工艺参数后， 须将其内容传送至指定数据区。 西 门子 Ｐ Ｌ Ｃ的 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７ 软件提供了 Ｓ Ｆ Ｃ ２ ０ Ｂ Ｌ Ｋ ＭＯ Ｖ功能块，可完成将源 区域的数据传送至目标区域 ， 但在实际应用 中， 须注意两区域不能有相 互重叠的部分 ， 且一般要保证两区域的大小相 同， 数据类型一致 ， 否则 容 易导致数 据传送 出错 。 ２ ． ２ ． ３速率保护 在磨机控制系统 中， 对一些重要参数必须时刻监控 ， 确保系统的稳 定 运行 。 除 了设 定监测参 数变化是 否超出范 围 ， 还需 通过其变化 率来判 断 设备运 行的状 态及趋 势 。例如 给矿量 的变化 ， 磨机 大瓦 温度 ， 工 作 电 流、 粒度变化等。 因此 ， 设计了变化速率保护功能模块 Ｆ Ｃ ， Ｐ Ｌ Ｃ 每—个控 制 循环都 对这些 重要参 数模拟量 进行监 测 ，并判 断是否超 出系统 预先 设置的范围。 若参数变化率超出设定范围， 则系统报警并启动相应 的故 障处理机制 。 ３ Ｐ Ｌ Ｃ控制系统 网络构成 以一个 系 列 为例 ， Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系 统 由 Ｓ Ｉ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｃ Ｓ ７ － ３ ０ ０为 主 站 ， Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ 远程 １ ０为从站 ， 并配 以 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ网线组成 。Ｐ Ｌ Ｃ Ｓ ７ － ３ ０ ０ 主 站的 Ｃ Ｐ Ｕ上 Ｄ Ｐ 口可 直 接 与 远 程 １ ０从站 Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ 上 的 通 讯 模 块 Ｉ Ｍ１ ５ ３ 通过 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 网线相连 ， 传输 协议为 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 协议 。 Ｐ Ｌ Ｃ通 过Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 总线同分散的设备交换数据， 其过程是周期性的。 上位机 Ｐ ｃ通过通讯卡与 Ｐ Ｌ Ｃ通讯， 采用密码通信与校验 ， 避免信号干扰。 控制 过程和网络通讯 中， Ｐ Ｌ Ｃ程序周而复始循环执行 ， 通过 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 网络 通讯程序将 Ｐ Ｌ Ｃ 程序中指定的变量或参数 ，经 Ｄ Ｐ网络传送至多个站 点， 实现对现场设备的自动控制。该方式中， 数据的传送与接收简化为 对Ｐ Ｌ Ｃ变量 ｖ区内的 １ ０数据 映射 区的读写操 作 ， 编程简洁 。 此外， 通过 交换 机 Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ 还可 与车间主任 、 车间调度联 网， 从而 使管理层 及时 了解 底层 的生产 和设 备运行 晴 况， 实现企业生产 的管控一体 化 。 ４结束 ��
基于PLC的磨机给矿量智能控制系统
基于PLC的磨机给矿量智能控制系统摘要：主要介绍在选矿厂中,由于矿石本身性质的波动和一些外在因素，给矿量难以达到均衡，致使球磨机的性能不能得到充分利用，这不仅浪费能源，而且对磨矿机本身使用寿命也带来很大的影响，因此需要设计一套功能完善,运行稳定可靠的磨机给矿量智能控制系统,满足现在工业生产的需要。
关键词：智能控制；球磨机给矿量;模糊控制规则；数学模型中图分类号：TP273文献标识码:A文章编号:1671－7597（2011)0510175－011 概述本文主要介绍，在某选矿厂中，由于矿石本身性质的波动和一些外在因素,给矿量难以达到均衡，致使球磨机的性能不能得到充分利用,这不仅浪费了能源,而且对磨矿机本身使用寿命也带来了很大的影响,因此需要设计一套功能完善，运行稳定可靠的磨机给矿量智能控制系统，此项目根据模糊控制规则，利用西门子S7-300模板和STEP7编程软件及利用WINCC控制画面实现了给矿量的模糊智能控制，从而达到了长期高效工作，为企业高产量打下了基础.2 系统基本结构简介根据系统性能要求，选用DELL主机作为上位机操作站。
PLC采用SIEMENS的S7-300系列模块。
上位机与PLC之间通过交换机用双绞丝进行连接，CPU与远程站之间采用DP线进行连接.上位机主要完成系统设备的操作、给矿量参数的设定及给矿量及重要参数的监控.由CPU315-2DP，数字量输入\输出模块，模拟量输入\输出模块及ET200M共同组成了此系统基本的硬件组态,主要完成对系统中各种信号的采集、参数的设定及设备的控制。
3 球磨机给矿量智能控制的实现给矿量的多少直接影响着尾矿浓度、溢流浓度及设备的状态。
其时间滞后较大，过程干扰因素多,难以建立精确的数学模型，因此采用功能强大的控制方式来实现给矿量给定控制，反映球磨机状况的参数有很多，主要包括磨机电流和旋流器返砂量。
因为球磨机的电流状态直接反映了设备当前的动作情况，而旋流器的返砂量的多少也反映了球磨机的工作性能,因此我们可利用这两个点实现对球磨机的智能控制，因其难以建立精确的数学模型，我们选用模糊控制思想来实现。
PLC在钢球研磨机中的应用
M7780钢球研磨机电控回路项目改造M7780钢球研磨机是为钢球加工企业设计的普通钢球研磨机，应其研磨加工范围宽，操作简单，价格低的优点在钢球加工企业中广泛使用，它采用继电器、时间继电器、接触器电路相结合的电气控制。
一、M7780钢球研磨机使用PLC控制的优级点：1.PLC是专门为工业环境而设计的工控设备，具有工体积小，重量轻，工作可靠，抗干拢能力强，很容易被安装于电气柜中，可以节约大量的空间。
如下图这是M7780研磨机用PLC改造前后的对比结构更加紧凑改造前需两个电柜，改造后只需一个电柜2.M7780钢球研磨机控制由传统的继电器、时间继电器、接触器电路改为由PLC控制。
使用PLC控制后可以大量节省外部接线，而由PLC 内部编写的逻辑程序取而代之，大大减少控制系统的设计时间和接线工作量。
系统的稳定性，可靠性，大大提高。
大大减少了我们维修人员的维修、维护保养的工作量，同时可以根据PLC的输入输出I\O点及通过查看PLC内部程序很快的找到故障点，排除故障，大大提高了维修效率，提高了生产率。
二、M7780钢球研磨机的控制及电气控制线路分析1、主电路的分析：M7780钢球研磨机主电路共有4台三相异步电机拖动，它们分别是主机旋转电机，料盘旋转电机，提升电机，冷却泵（主机旋转电机，料盘旋转电机分别由变频器控制）2、控制电路的分析：（1）控制电路的电源由控制变压器TR输出交流110V电压供电（2）研磨机的料盘旋转控制由自动选择开关CSM及启动、停止按钮PB3与PB4来控制，CR2为料盘旋转启动中继，用于控制料盘变频器正转启动（3）提升料斗的下降控制由CR1 中继常开触点TB1时间继电器的延时闭合触点TB2的延时断开触点断开触点MR6下限位中继的常闭点MCD接触器线圈提升电机的热保护器OLB常闭点（4）提升料斗的上升控制由CR1中继常开触点TB1时间继电器的延时断开触点TB2的延时闭合触点断开触点MR5上限位中继的常闭点MCD接触器线圈提升电机的热保护器OLB常闭点三、M7780研磨机的电气控制线路的PLC改造1改造方法进行电气控制线路改造时，M7780研磨机电气控制线路中的电源电路、主电路保持不变，在控制电路中，变压器TR的输出及继电器、时间继电器控制去掉，改用可编程控制器实现，外部控制为直流24V，直接接入PLC输入点，输出为交流220V，为了保证设备各种动作正常，不仅在PLC程序中采用互锁，外部也采用电气互锁。
基于PLC的球磨机群控系统设计
基于PLC的球磨机群控系统设计摘要：球磨机广泛应用于矿山、水泥厂和冶金等行业，用于对矿石和原料进行细磨，实现物料的粉碎和混合。
为了提高生产效率和自动化水平，本文设计了基于PLC的球磨机群控系统。
该系统由主控制器、PLC控制单元、人机界面和电动机等组成。
主控制器接收来自PLC的控制信号，并通过人机界面与操作员进行交互。
PLC控制单元对球磨机的运行状态进行监测和控制，实现自动化控制，并能够根据需要进行调整。
该系统具有安全、稳定和可靠的特点，能够提高球磨机的生产效率并降低故障率。
关键词：PLC；球磨机；群控系统引言球磨机是一种重要的粉碎设备，广泛应用于矿山、水泥厂和冶金等行业。
传统的球磨机一般采用机械驱动方式，存在效率低、操作复杂等问题。
为了提高球磨机的生产效率和自动化水平，本文设计了一种基于PLC的球磨机群控系统，该系统能够对球磨机进行集中控制，并具有自动调整的功能，可以实现对球磨机的远程监控和故障诊断。
设计内容1.系统结构基于PLC的球磨机群控系统主要由主控制器、PLC控制单元、人机界面和电动机等组成。
其中，主控制器用于接收来自PLC的控制信号，并通过人机界面与操作员进行交互。
PLC控制单元负责对球磨机的各种运行参数进行监测和控制，实现自动化控制。
电动机用于驱动球磨机运转。
2.系统功能(1)控制功能：PLC控制单元负责对球磨机的启停、转速和进料等参数进行控制，并能够自动调整控制参数以适应不同的生产要求。
(2)监测功能：PLC控制单元监测球磨机的运行状态，如电流、电压、温度等，并能够实时显示在人机界面上。
同时，系统还能够实现对各个球磨机之间的配合率进行监测和调整。
(3)通信功能：系统能够通过通信接口与其他设备进行数据交换和信息传输，实现远程监控和故障诊断。
3.系统设计(1)主控制器设计：主控制器采用高性能的工控机，并安装相关的软件和驱动程序。
主控制器负责接收来自PLC的控制信号，并将控制信号转换为适合驱动电动机的形式，并通过人机界面与操作员进行交互。
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励磁装置的保护
• 进线电源断路器跳闸 • 缺相 • 欠磁 • 失步 • 过流 • 启动超时
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。
水阻柜控制系统
• 水阻柜控制系统的构成：水箱、电阻液、极板、伺服电机 、变频器、S7-200PLC、星点柜、控制元件。
• 装置控制核心由西门子S7-200PLC和KGLF-2型微机控制器组成
• 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
• 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。
1921.7.1---2011.7.1
前言
球磨机PLC控制系统分析
傅红章
目录页
主回路控制系统 励磁控制系统 水阻柜控制系统 PLC控制系统
过渡页
主回路控制系统
•
高压开关柜
星点柜
主回路控制系统
同步电动机
水阻柜
励磁控制系统
• 励磁控制系统采用武汉科技大 学电控设备厂生产的KGLF-2C型 励磁装置
气动离合器控制系统
• 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。
• 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，气罐压力信号采用常开触点；气囊 压力信号采用常闭触点。
静压轴承液压润滑站电控系统（PLC）
PLC控制系统（稀油站控制系统）
• 1、慢驱电控系统 • 2、气动离合器控制系统 • 3、静压轴承液压润滑站电控系统（PLC）
慢驱电控系统
• 慢驱电控系统主要是控制慢驱电动机的控 制部分。
• 控制部分为正反转控制电路 • 重点关注控制连锁和启动连锁信号 • 1、允许启动信号（来自PLC控制柜） • 2、主电机连锁信号（常闭点） • 3、行程开关信号（常开点）
• 消警及润滑泵工作情况（FC1）
程序段2、程序段3
程序段4、程序段5
（FC2）故障、报警、备妥、允许工作
程序段3、程序段4
程序段5、允许主电机合闸
程序段6、主电机启动
程序段7、主电机停止
程序段11、允许离合器投入
谢谢观看