CN114849889A - 用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统 - Google Patents

用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，包括：控制单元以及与其连接的执行机构和传感单元；所述执行机构包括第一变频器以及与其连接的第一电机、第二变频器以及与其连接的第二电机、第三电机；所述第一电机与电动给料装置中的下料仓连接；所述第二电机与破碎装置中的破碎机连接；所述第三电机与电动振动装置中的振动筛连接；所述传感单元包括振动幅度检测装置、振动返回料检测装置；所述振动幅度检测装置设于电动振动装置的振动筛上；所述振动返回料检测装置设于振动筛与破碎机之间的物料返回通道上；本发明设有紧急停车按钮和自动停车程序，当出现异常工况时，保证生产过程的安全性。

Description

用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统
技术领域
本发明属于电熔氧化镁生产控制技术领域，特别是涉及一种用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统。
背景技术
电熔氧化镁具有优良的绝缘、导热、耐高温性能，其应用领域非常广泛，尤其是应用在电加热元器件的生产中，成为了家用电器中必不可少的绝缘填充材料。但是，我国电熔氧化镁的生产普遍存在着以下问题：加工设备比较老旧，自动化程度低，导致生产效率低，原料利用率低，产品一致性差。而电熔氧化镁的破碎筛分环节作为生产流程的起始环节，很大程度影响了原料的利用率。
目前，电熔氧化镁破碎筛分环节各装置之间仅能够实现单个设备的就地启停，不能够根据生产流程中的参数实现自动化控制，导致破碎前的下料速度和筛分速度固定，不能够自动调节下料频率和筛分频率，使整个环节容易造成堵塞状况，造成设备停机，影响生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，实现电熔氧化镁破碎筛分环节的手动就地控制和远程自动控制，提高电熔氧化镁破碎筛分效率。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，包括：手自动切换控制单元以及与其连接的执行机构和传感单元；
所述执行机构包括第一变频器以及与其连接的第一电机、第二变频器以及与其连接的第二电机、第三电机；所述第一电机与电动给料装置中的下料仓连接；所述第二电机与破碎装置中的破碎机连接；所述第三电机与电动振动装置中的振动筛连接；
所述传感单元包括振动幅度检测装置、振动返回料检测装置；所述振动幅度检测装置设于电动振动装置的振动筛上；所述振动返回料检测装置设于振动筛与破碎机之间的物料返回通道上；
所述第一变频器、第二变频器、振动幅度检测装置、振动返回料检测装置均与手自动切换控制单元连接。
三相电源与所述第一电机、第二电机、第三电机中每个电机的三相输入端之间均依次连有空气开关QF、接触器KM、热继电器FR。
所述手自动切换控制单元包括三个控制回路，分别与第一变频器、第二变频器、第三电机连接；
所述控制回路包括三相电源中的任意两相之间依次连接的旋钮开关、启动按钮SB1、停止按钮SB2、急停按钮SB3；所述启动按钮SB1与旋钮开关的手动控制侧输出端连接；
控制器的三个控制输入端分别与三个控制回路的旋钮开关自动控制侧输出端连接，控制器的三个控制输出端分别与第一变频器、第二变频器、第三电机连接；所述控制器与振动幅度检测装置、振动返回料检测装置连接。
所述振动幅度检测装置为振幅传感器。
所述振动返回料检测装置为粉体流量计。
所述控制回路中启动按钮SB1两端分别与接触器KM的一对触点连接，以通过启动按钮SB1控制该控制回路对应的电机启动。
所述急停按钮SB3串联有接触器KM线圈和热继电器FR线圈，以通过该控制回路控制其对应的电机停止。
所述控制回路还包括与急停按钮SB3串联的指示灯。
一种用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制方法，包括以下步骤：
通过转换旋钮开关SA进行控制方式的切换，当旋钮开关SA与控制器接通时，为自动模式；当旋钮开关SA与启动按钮SB1接通时，为手动控制模式；
当切换到自动模式时，根据检测到的振动返回料流量、振动筛振动幅值、变频器电流，控制器通过控制第一电机、第二电机，以分别控制下料仓的下料速度与破碎机的破碎速度：
当振动返回料流量大于预设值时，通过控制第二电机以加大破碎机的破碎速度，控制第一电机以减慢下料仓的下料速度或停机；返回料流量恢复正常范围内时，再控制第一电机以加大下料仓的下料速度；
当第二变频器电流在设定时间内增大时，通过控制第一电机以减慢下料仓的下料速度或者停止下料，直到第二变频器电流恢复正常值时，再控制第一电机以加大下料速度；
当切换到手动控制模式时，通过操作不同控制回路中的启动按钮SB1、停止按钮SB2以及急停按钮SB3，实现该控制回路所对应执行机构的启停
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明针对电熔氧化镁生产过程的破碎筛分环节设计手自动控制系统，通过旋钮开关实现手动和自动两种控制模式，并在自动控制模式下通过对不同执行机构设置对应的控制回路，多个执行机构通过一个控制器使破碎筛分环节的下料速度与破碎速度可以自动调节，避免出现堵塞，停机等状况，提高生产效率。
2.本发明将接触器、热继电器串入控制回路，能够对电机实现过载保护。
3.本发明将启动按钮SB1与接触器的开关侧并联，能够使手动控制模式下使电机自锁运行。
4.本发明既可以实现各生产设备的远程自动控制，也可以实现各设备的就地手动控制，同时两者可以进行无扰切换，不影响当前的生产状态，保证生产过程的可靠性。
5.本发明设有紧急停车按钮和自动停车程序，当出现异常工况时，保证生产过程的安全性。
附图说明
图1是本发明的电熔氧化镁生产过程的破碎筛分环节的结构示意图；
图2是本发明的自动控制系统结构示意图；
图3a是本发明的电机电气电路图；
图3b是本发明的手自动控制电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实例对本发明做进一步的详细说明。
1.如图1所示，一种用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统包括如下装置：电动给料装置、破碎装置、电动振动装置以及配套的控制柜、电气柜。电动给料装置、破碎装置、电动振动装置均为现有技术。
所述电动给料装置包括下料仓、电机、配套电气柜，下料仓用来储存规定重量的原料，电机使料仓振动达到振动给料的目的；配套电气柜内设计变频器，用来控制电机的转速以及频率等参数。
所述破碎装置包括破碎机、斗式提升机、配套电气柜，破碎机、斗式提升机均为矿石领域常用设备，将原料通过破碎机进行粉碎处理，然后斗式提升机将破碎后的物料运送到下一装置；配套电气柜内设计变频器，用来控制破碎机的转速以及频率等参数。
所述电动振动装置包括振动筛、振动幅度检测装置、振动返回料检测装置，振动筛用来筛分所需的电熔氧化镁，将大于规定范围的物料返回到破碎机继续破碎，小于规定范围的物料作为废料回收，规定范围内的物料进入下一环节；振动幅度检测装置为振幅传感器，用来检测振动筛当前的振动幅值；振动返回料装置为粉体流量计，大于规定范围的物料流量，通过远传形式将数据传给控制器。
所述控制柜包括控制器以及配套的弱电设备，通过网线与远程控制室的电脑进行通讯；所述电气柜包括上述各装置配套的变频器、接触器、热继电器等。
2.如图2所示，为了提高电熔氧化镁破碎筛分的效率和原料的利用率，设计自动控制系统，使下料速度和破碎速度能够自动进行调节，保证生产的连续运行。通过检测得到的现场参数，包括振动返回料数据、振动筛振动幅度以及破碎装置电机的当前电流，控制器做出调节命令，控制执行机构包括电动给料装置变频器、破碎装置变频器、振动筛等进行破碎筛分环节各装置的速度、频率调整，达到减少堵塞、避免停机、连续运行的目的。
同时，为了保证生产安全，设计急停按钮，当现场出现异常工况、变频器出现故障等情况时，可以完成紧急停车操作，各设备停止运行。
3.生产过程中，有时会因为生产需要或者必要的人为判断和干预进行各设备的就地控制，而在手动和自动进行转换的过程中，保持设备的运行状态不受影响尤为重要，针对这一问题，本系统的设计能够通过现场的控制方式旋钮开关完成自动远程控制和手动就地控制的无扰切换，下面结合电路图对整个手自动控制系统进行说明：
如图3a、图3b电气回路所示，电熔氧化镁破碎筛分环节的各设备均是通过电机来实现运行的，而各电机均是由三相电源经空气开关QF、接触器KM、热继电器FR串联接入的。
如图3a、图3b控制回路所示，取三相电其中两相作为控制回路的电源，通过旋转现场设置的控制方式转换旋钮开关SA进行控制方式的切换，当切换到自动模式时，操作人员可以在远程控制室通过电脑对各设备进行控制，控制器根据检测到的现场参数，如振动返回料流量、振动筛振动幅值、变频器电流等对下料速度与破碎速度进行自动调节，例如：当振动返回料流量大于预设值时，自动加大破碎装置运行速度，减慢下料速度或停机，等到返回料流量恢复正常时，再加大下料速度；当破碎装置变频器电流突然增大时，立即控制减慢下料速度或者停止下料，等到破碎装置变频器电流恢复正常值时，再加大下料速度。当切换到手动控制方式时，操作人员可以通过现场电气柜进行设备的操作，包括操作各设备的启动按钮SB1、停止按钮SB2以及急停按钮SB3，同时设备的运行状态通过指示灯HD显示。为了保证手动控制和自动控制切换过程中设备的运行状态保持不变，当自动控制转换为手动控制时，将接触器的开关侧状态与启动按钮并联；当手动控制切换到自动控制时，控制器读取当前设备的运行状态和控制方式转换旋钮开关状态，设计设备运行状态保持程序来保证控制的无扰切换。
本发明为电熔氧化镁破碎筛分环节设计了一套手自动控制系统，自动控制状态下，控制器可以通过现场检测到的各设备参数和工艺参数对下料速度和破碎速度进行自动调节，保证生产安全连续运行，同时，可以完成远程自动控制和手动就地控制的无扰切换，保证生产的可靠性，提高生产效率和原料的利用率。

Claims (9)

1.用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，包括：手自动切换控制单元以及与其连接的执行机构和传感单元；
所述执行机构包括第一变频器以及与其连接的第一电机、第二变频器以及与其连接的第二电机、第三电机；所述第一电机与电动给料装置中的下料仓连接；所述第二电机与破碎装置中的破碎机连接；所述第三电机与电动振动装置中的振动筛连接；
所述传感单元包括振动幅度检测装置、振动返回料检测装置；所述振动幅度检测装置设于电动振动装置的振动筛上；所述振动返回料检测装置设于振动筛与破碎机之间的物料返回通道上；
所述第一变频器、第二变频器、振动幅度检测装置、振动返回料检测装置均与手自动切换控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，
三相电源与所述第一电机、第二电机、第三电机中每个电机的三相输入端之间均依次连有空气开关QF、接触器KM、热继电器FR。
3.根据权利要求1所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述手自动切换控制单元包括三个控制回路，分别与第一变频器、第二变频器、第三电机连接；
所述控制回路包括三相电源中的任意两相之间依次连接的旋钮开关、启动按钮SB1、停止按钮SB2、急停按钮SB3；所述启动按钮SB1与旋钮开关的手动控制侧输出端连接；
控制器的三个控制输入端分别与三个控制回路的旋钮开关自动控制侧输出端连接，控制器的三个控制输出端分别与第一变频器、第二变频器、第三电机连接；所述控制器与振动幅度检测装置、振动返回料检测装置连接。
4.根据权利要求1或3所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述振动幅度检测装置为振幅传感器。
5.根据权利要求1或3所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述振动返回料检测装置为粉体流量计。
6.根据权利要求3所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述控制回路中启动按钮SB1两端分别与接触器KM的一对触点连接，以通过启动按钮SB1控制该控制回路对应的电机启动。
7.根据权利要求3所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述急停按钮SB3串联有接触器KM线圈和热继电器FR线圈，以通过该控制回路控制其对应的电机停止。
8.根据权利要求3所述的用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制系统，其特征在于，所述控制回路还包括与急停按钮SB3串联的指示灯。
9.用于电熔氧化镁破碎筛分生产环节的手自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过转换旋钮开关SA进行控制方式的切换，当旋钮开关SA与控制器接通时，为自动模式；当旋钮开关SA与启动按钮SB1接通时，为手动控制模式；
当切换到自动模式时，根据检测到的振动返回料流量、振动筛振动幅值、变频器电流，控制器通过控制第一电机、第二电机，以分别控制下料仓的下料速度与破碎机的破碎速度：
当振动返回料流量大于预设值时，通过控制第二电机以加大破碎机的破碎速度，控制第一电机以减慢下料仓的下料速度或停机；返回料流量恢复正常范围内时，再控制第一电机以加大下料仓的下料速度；
当第二变频器电流在设定时间内增大时，通过控制第一电机以减慢下料仓的下料速度或者停止下料，直到第二变频器电流恢复正常值时，再控制第一电机以加大下料速度；
当切换到手动控制模式时，通过操作不同控制回路中的启动按钮SB1、停止按钮SB2以及急停按钮SB3，实现该控制回路所对应执行机构的启停。
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