CN101581923B - 一种原料立磨减速机的自动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种原料立磨减速机的自动控制方法是对减速机配套设备中的四台高压油泵、一台低压油泵、一台循环油泵和一套加热器而设计的自动控制方法，设计内容有：减速机的油箱、油路上设置有温度传感器，由模拟量输入模块读取；驱动油泵和加热器的运行停止及高压油泵的运行停止由数字量输出模块执行；减速机所配高压供油系统和低压润滑系统中各泵电机的备妥、运行、油箱油位、吸油口和出油口及各个蝶阀的开关状态由数字量输入模块检测；模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块和CPU模块组成模块化可编程控制器PLC，这些模块之间通过背板总线联接完成相互间的数据通讯，实现原料立磨减速机的自动控制。提高自动控制性能，降低现场接线工作量。

Description

一种原料立磨减速机的自动控制方法

技术领域

本发明属于设备控制技术领域，尤其适用于水泥物料粉磨设备的一种原料立磨减速机的自动控制方法。

背景技术

多年来，水泥生产线中大型原料立磨一直被国外公司垄断，成本高，周期长，已成为制约水泥企业新建生产线的瓶颈。

LGM5024原料立磨传动方式为电机加立式行星齿轮减速机。减速机除驱动磨盘转动外，还负责将盘座的重量、物料的重量以及运行中所产生的载荷传至立磨的基础。减速机稳定工作需要控制高压供油系统向立磨减速机推力盘轴承提供定量的高压油，使止推压力板浮起，在平面止推轴承与止推压力板之间形成一定厚度的油膜，以避免在止推轴承金属和止推压力板之间出现摩擦而损坏轴承金属面。还需控制低压润滑系统润滑和冷却轴承并对系统油液进行清洁过滤；控制减速机的振动；低温环境需控制加热器加热。

截至目前，LGM5024原料立磨减速机没有成熟的自动控制装置。

发明目的

为了实现对LGM5024原料立磨减速机的控制，提高原料立磨减速机的自动化控制程度，使得LGM5024原料立磨减速机以最佳状态运行，本发明提供了一种原料立磨减速机的自动控制方法，该自动控制方法采用PLC+触摸屏控制，采用现场总线通信方式完成对原料立磨控制系统相互间的数据通讯。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

所述的一种原料立磨减速机的自动控制方法是对减速机配套设备中的四台高压油泵、一台低压油泵、一台循环油泵和一套加热器而设计的自动控制方法，该自动控制方法的设计内容包含如下：

I、四台高压油泵所组成的高压供油系统形成16路高压油压，在16路油管路上设置有与之对应的16个压力传感器；减速机中的轴承设置有温度传感器检测轴温；减速机中的油箱、油路上设置有温度传感器检测油温，这些压力和温度传感器信号均由模拟量输入模块读取；

II、低压供油系统由一台低压油泵、一台循环油泵及加热器组成，驱动油泵和加热器的运行停止由数字量输出模块执行，同理高压供油系统的四台高压油泵的运行停止也由数字量输出模块执行；

III、减速机所配高压供油系统和低压润滑系统中各泵电机的备妥、运行；减速机油箱油位；减速机低压润滑系统循环油泵的吸油口和出油口、低压油泵的吸油口等处的各个蝶阀的开关状态，这些信号均由数字量输入模块检测；

IV、原料立磨减速机的自动控制采用集成PROFIBUS-DP通讯端口和MPI通讯端口的CPU模块，其中与原料立磨整机控制系统相互间的数据通讯采用PROFIBUS-DP总线控制；与人机界面触摸屏数据交换采用MPI通讯控制；

上述模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块和CPU模块组成模块化可编程控制器PLC，这些模块之间通过背板总线联接完成相互间的数据通讯，实现原料立磨减速机的自动控制。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1.可编程控制器PLC+人机界面触摸屏的控制方法可以完成高压供油系统、低压润滑系统的控制，为LGM5024原料立磨减速机的自动控制提供可靠保证。人机界面触摸屏面板可显示上述各装置工作状态、故障状态、参数设定及信号显示。

2.本发明可编程控制器PLC既完成LGM5024原料立磨减速机的控制任务，同时作为子站使用现场总线与LGM5024原料立磨控制系统实现数字化通讯，此控制方法可完成设备控制、监测、远程参数化等功能，具有传输抗干扰性强，测量精度高，极大提高了自动控制性能，并且降低现场接线工作量，使维护变得方便，生产成本也降低了。

3.LGM5024原料立磨减速机的平稳运行要靠良好完善的程序设计来保证，在程序优化的前提下进行创新，采用智能化预报减少设备故障率；采用自动容错技术，避免一些不重要的故障引起系统停机；程序开发标准化，将特定工艺做成通用的功能块，只要具有该功能的一些特性，就可以使用该功能块，达到简化编程的目的。

附图说明

图1是本发明的自动控制方法示意图；

具体实施方式

LGM5024原料立磨减速机的配套设备有四台高压油泵、一台低压油泵、一台循环油泵和一套加热器。

结合图1，本发明的一种原料立磨减速机的自动控制方法是对上述各油泵和加热器而设计的自动控制方法，该自动控制方法的设计内容包含如下：

I、四台高压油泵所组成的高压供油系统形成16路高压油压，在16路油管路上设置有与之对应的16个压力传感器；减速机中的轴承设置有温度传感器检测轴温；减速机中的油箱、油路上设置有温度传感器检测油温，这些压力和温度传感器信号均由模拟量输入模块读取；

II、低压供油系统由一台低压油泵、一台循环油泵及加热器组成，驱动油泵和加热器的运行停止由数字量输出模块执行，同理高压供油系统的四台高压油泵的运行停止也由数字量输出模块执行；

III、减速机所配高压供油系统和低压润滑系统中各泵电机的备妥、运行；减速机油箱油位；减速机低压润滑系统循环油泵的吸油口和出油口、低压油泵的吸油口等处的各个蝶阀的开关状态，这些信号均由数字量输入模块检测；

IV、原料立磨减速机的自动控制采用集成PROFIBUS-DP通讯端口和MPI通讯端口的CPU模块，其中与原料立磨整机控制系统相互间的数据通讯采用PROFIBUS-DP总线控制；与人机界面触摸屏数据交换采用MPI通讯控制；

上述模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块和CPU模块组成模块化可编程控制器PLC，这些模块之间通过背板总线联接完成相互间的数据通讯，实现原料立磨减速机的自动控制。

LGM5024原料立磨减速机的自动控制方法采用的可编程控制器PLC为西门子S7-315DP，通过中央处理控制器CPU集成的PROFIBUS-DP总线端口作为从站与LGM5024原料立磨控制系统的PLC作为主站进行主从通讯。该站DP地址设为2，通讯速率1.5Mbps。

PROFIBUS-DP现场总线是一种串行、数字式、多点通信的数据总线，它以单个分散式、数字式、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接实现信息共享，共同完成控制功能。

LGM5024原料立磨减速机的自动控制方法选用5个模拟量输入模块采集现场信号，2个数字量输入信号模块，1个数字量输出模块来满足自动控制要求。

人机界面监控系统采用西门子触摸屏MP-277。在此面板上可以显示各环节的工作状态、故障状态以及一些必要的参数，如油压、液位、油温等。触摸屏与PLC之间的通讯采用MPI通讯方式。

MPI(Message Passing Interface)是1994年5月发布的一种消息传递接口。它实际上是一个消息传递函数库的标准说明，吸取了众多消息传递系统的优点，是目前国际上流行的并行编程环境之一，MPI具有许多优点：具有可移植性和易用性；有完备的异步通信功能。在基于MPI编程模型中，计算是由一个或多个彼此通过调用库函数进行消息收、发通信的进程所组成。在绝大部分MPI实现中，一组固定的进程在程序初始化时生成，一般情况下，一个处理器只生成一个进程。MPI只是为程序员提供一个并行环境库，程序员通过调用MPI的库程序来达到程序员所要达到的并行目的。

LGM5024原料立磨减速机控制方式采用单机手动和远程自动控制两种方式；单机手动通常只在调试检修设备时使用，可在控制柜上单独控制某台电机的起停。远程自动控制由LGM5024原料立磨控制系统按程序自动控制减速机各电机起停。从而保证LGM5024原料立磨减速机安全、可靠平稳地运行。

良好完善的程序设计保证磨盘的平稳顶起，同时在程序优化的前提下进行创新，采用智能化预报并减少设备故障率。在工艺流程中采用自动容错技术，使一些不重要的故障不至影响主要生产线的运行。程序开发标准化，将特定工艺做成通用的功能块，只要具有该功能的一些特性，就可以使用该功能块。设计中，摒弃了传统的PLC与中央控制室点对点硬接线的通信方式，采用了现场总线的通信方式，不仅提高系统的可靠性及抗干扰能力而且降低现场接线工作量，使维护变得方便，降低了生产成本。另外人性化的监控界面设计在触摸屏上得到了充分体现。与运用传统技术进行电气设备控制系统相比，本系统结构更为合理，系统性能、技术含量、可靠性大大提高。

Claims (1)

1.一种原料立磨减速机的自动控制方法是对减速机配套设备中的四台高压油泵、一台低压油泵、一台循环油泵和一套加热器而设计的自动控制方法，其中四台高压油泵所组成的高压供油系统形成16路高压油压，低压供油系统由一台低压油泵、一台循环油泵及加热器组成，其特征是：该自动控制方法包含如下内容：

I、在16路高压油压的管路上设置有与之对应的16个压力传感器；减速机中的轴承设置有温度传感器检测轴温；减速机中的油箱、油路上设置有温度传感器检测油温，这些压力和温度传感器信号均由模拟量输入模块读取；

II、低压油泵、循环油泵和加热器的运行停止由数字量输出模块执行，高压供油系统中的四台高压油泵的运行停止也由数字量输出模块执行；

III、减速机所配高压供油系统和低压润滑系统中各泵电机的备妥、运行和减速机油箱油位以及减速机低压润滑系统循环油泵的吸油口和出油口、低压油泵的吸油口处的各个蝶阀的开关状态，这些信号均由数字量输入模块检测；

IV、原料立磨减速机采用的可编程控制器PLC为西门子S7-315DP，通过中央处理控制器CPU集成的PROFIBUS-DP总线端口作为从站与原料立磨减速机控制系统的PLC作为主站进行主从通讯，该站DP地址设为2，通讯速率1.5Mbps，其中与原料立磨整机控制系统相互间的数据通讯采用PROFIBUS-DP总线控制，CPU模块与人机界面触摸屏MP-277数据交换采用MPI通讯控制；

上述模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块和CPU模块组成模块化可编程控制器PLC，这些模块之间通过背板总线联接完成相互间的数据通讯，实现原料立磨减速机的自动控制。

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