圆形堆场堆取料机自动堆料改造

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现代制造技术与装备
1322017第6期 总第247期
引言
圆形堆取料机的主要工作原理是物料经皮带输送至堆料机顶部,经由溜槽落入堆料机顶部的悬臂胶带机,通过悬臂胶带机皮带的输送,将物料运送到悬臂胶带机另一端,并落到地面形成料堆,上述为堆料过程。

取料机以柱结构为中心运动,带动料耙将堆积后的松散物料通过耙齿耙到地面,再通过刮板机构的一系列运动,由刮板将远离中心的料刮送至堆取料机的中心,落入转移溜槽,再由取料机下的皮带机将料运走,上述为取料过程。

1 设备现状
公司使用的正是上海某设备公司设计制作的φ80M圆形堆场堆取料机。

由于设计于2002年,许多地方存在缺陷。

加之维护不到位,回转编码器、堆料皮带料流检测开关等缺失已久,原装能连接编码器的电机早已更换为普通电机。

取而代之的是设置一个堆取料机操作岗位,靠人力操作堆料机来回布料。

有责任心的岗位人员还能坚守岗位,不停切换旋转方向来回布料;不负责的岗位人员干脆直接定点布料,隔一段时间移动一下布料位置。

人为来回切换旋向的过程中,如果没有很好地把握换向间隔,会导致电机过热烧毁。

不随时改变旋向,将无法发挥圆形堆料机的预均化作用。

同时,随物料掉落带来的扬尘,对岗位人员的健康危害也不小。

2 改进方案
近年来,水泥行业的利润不断下降,迫使企业减员增效,圆堆堆取料岗位也在其中。

要想减掉这个岗位,必须将堆料过程改为自动控制。

经过查阅图纸资料,公司圆堆要恢复自动控制有如下两种方案:购置编码器及更换能够连接编码器的专用电机,并按照运行需要修改程序;保持设备现状,在程序上进行小改动,将以前人为控制布料角度改为旋向定时控制。

编码器、专用电机的采购需要时间且投入也不小,还多了一个故障点。

权衡利弊,最终决定先通过程序修改来实现自动布料。

如果尚达不到预期效果,将再购置编码器及专用电机。

经过现场打表计时,发现回转布料机转1°需要2s左右,旋转速度相当慢。

所以,通过改变时间长短来控制旋转角度的方案应该可行。

也有人质疑,通过时间控制器来代替编码器角度运转检测,会不会因为计时的不精准而造成布料角度来回变化。

经过查阅PLC相关资料得知,定时器本身相当精准。

而在应用定时器的过程中,确实存在一定误差。

这些误差通常可以分为两种:一种叫做输入误差,一种叫做输出误差。

总的误差是输入误差和输出误差之和。

输入误差由PLC扫描输入时确认其输入为ON所花的时间引起,也就是扫描周期,典型值为5ms。

输出误差是由于从PLC告诉它的输出变为ON到其确实变为ON要花费的时间。

典型的晶体管要花费大约0.5ms的时间,而机械式继电器要花费大约10ms的时间。

输入、输出误差和也就在15ms左右。

作为如此大的旋转设备,其惯性在500ms以上,远大于PLC计时误差带来的影响。

所以,PLC定时器误差带来的影响可以忽略不计。

2.1 原程序及注释
通过对原程序消化后,决定增加如程序:
TITLE=程序注释
Network 1//网络标题
//I5.0堆料机启动、I5.3堆料机自动
LDI5.0
AI5.3
AM0.6
LDI5.0
EU
OC0
CTUC0,+2
Network2
//I1.5倾斜料位开关、I2.3逆碰撞(堆满)、I2.4顺碰撞(取空)
LDT39
圆形堆场堆取料机自动堆料改造
张 苹
(广元市高力水泥实业有限公司,广元 628007)
摘 要:圆形堆取料机是水泥厂、火电站等最为关键的大型设备之一。

它可以同时或分别完成物料的堆料、混匀以及取料作业,对物料的预均化、稳定工况起着至关重要的作用。

本文将阐述圆形堆取料机的一次自动堆料改造成果。

关键词:PLC 圆形堆场堆取料机 自动堆料
133工 艺 与 装 备
OT41
LDT42
AI1.5
OLD
OI2.3
OI2.4
=M0.6
Network3
//I5.0堆料机启动、I5.3堆料机自动
LDW=C0,+0
AI5.0
AI5.3
=M0.5
Network4
//I5.0堆料机启动、I5.3堆料机自动
LDW=C0,+1
AI5.0
AI5.3
=M0.4
Network5
//M0.5动作延时5s,堆料机反时针运转时间200s(也就是100)
LD M0.5
TON T39,+2050
TON T40,+50
Network6
//M0.4动作延时5s,堆料机顺时针运转时间200s(也就是100)
LD M0.4
TON T41,+2050
TON T42,+50
Network7
//Q0.5堆料机反时针运行
LDT40
=Q0.5
Network8
//Q0.4堆料机顺时针运行
LDT42
=Q0.4
2.2 自动布料过程工作原理
需要自动布料时,岗位工将堆料机手动顺时针回转到需要布料的起点位置,并检查堆料机上几个限位开关、倾斜料位开关等工作是否可靠。

将堆料机手/自动开关打到自动位置,按下启动堆料机开关。

至此人即可离开该岗位。

在按下启动后延时5s,Q0.5堆料机反时针运行接触器吸合,开始反时针运行。

若在此过程中没有碰到I2.3逆碰撞(堆满)开关,则运行时间为200s(100);若碰到I2.3逆碰撞(堆满)开关,则立即停止旋转,并延时5s,Q0.4动作,开始往顺时针方向运行。

在顺时针方向运行时,若没有碰到I1.5倾斜料位开关或I2.4顺碰撞(取空)开关,则运行时间为200s(100);若碰到I1.5倾斜料位开关或I2.4顺碰撞(取空)开关,则立即停止旋转,并延时5s,开始往逆时针方向运行。

周而复始,往返运动。

要想改变布料角度只需改变T39、T41的延时时间就好。

在调整这两个时间的时候,尽量改成一样的时间。

若调整为不一样的时间,则将导致布料机不会在指定区域来回布料,而是在除堆、取料机防撞保护区域外全场布料。

3 结语
经过上述改造,公司堆料机实现了堆料过程中的无人值守。

以前的堆取料专职岗位由圆堆巡检岗位代替,岗位人员只需要开机前对设备进行检查并将堆料机开到起始位置即可。

运行过程中,则可以对其他设备进行巡检。

经过一段时间的运行,效果良好。

参考文献
[1]隋媛媛,廉鸿帅,迟军.西门子系列PLC原理及应用[M].北京:
人民邮电出版社,2009.
[2]张旭飞,周铁梁,张凓栗.有圆形堆取料机远程操作系统的研
究[J].工业设计,2015,(8):75-76.
[3]胡春雁.圆形堆取料机电控系统操作浅析[J].城市建设理论
研究,2014.
Transformation of Automatic Stacking Material for Stacking and Stocking Machine of Circular Yard
ZHANG Ping
(Guangyuan Colliers cement industrial co., ltd., Guangyuan 628007)
Abstract: Circular heap is one of the most important equipment, such as cement plant, thermal power plant, etc. it can complete the material heap, mixing and material fetching at the same time, which plays an important role in the jun and stability of the material. This paper will describe the results of an automatic stacking of the circular heap in our company.
Key words: PLC, circular stacking machine, automatic stacking。