PLC变频调速控制系统在矿石破碎筛分系统的应用
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摘 要：PLC变频调速控制技术在矿石破碎筛分系统中的应用，可以对其工艺流程进行自动化控制，提高矿石破碎筛分效率。文章首先对矿石破碎筛分系统组成结构进行分析，指出传统控制技术存在的问题，进而研究PLC变频调速控制系统的应用，以期实现对矿石破碎筛分系统的优化设计目标。
关键词：PLC技术;变频调速控制;矿石破碎筛分系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.036
0 前言
矿石破碎筛分是矿山生产中的一个重要环节，一些原矿本身的产品附加值较低，通过对原矿进行破碎筛分，可以提升其产品附加值。目前在许多铜矿石的矿石破碎筛分系统通过采用PLC变频调速控制技术，对系统运行过程进行自动化控制，不仅使破碎成品率大大提升，筛分稳定性也得到加强，具有显著的应用价值。
1 矿石破碎筛分系统的组成结构
礦石破碎筛分系统具有特定的使用功能，主要完成矿石的多级破碎和筛分工作。在其运行过程中，铜矿石先经过给料机进入粗破碎系统中，经过处理以后的铜矿石会得到相应的筛分。此时能够发挥PLC变频调速控制系统的作用，保证所筛分的结果达到要求与标准。对不合格的铜矿石系统会再次进行细碎、筛分，最后实现去磨矿浮选，完成对铜矿石的处理。但是传统控制系统较为复杂，系统启停过程较长，在传统继电器联锁控制模式下，容易因频繁操作出现故障。而且在工艺参数调整过程中，设备产能未能及时匹配，容易出现堵料等现象，而且电能消耗巨大，容易影响设备使用寿命。为了使矿石破碎筛分系统得到进一步优化，可采用PLC变频调速控制技术，设计集中式控制结构，在监控站、PLC控制器和变频调速器、现场电气驱动三级结构下，实现对矿石破碎筛分系统的智能化控制[1]。
2 PLC变频调速控制在矿石破碎筛分系统中的应用策略
2.1 变频器的选择
矿石破碎筛分系统的传统控制系统采用工频控制方式，破碎机、筛分机、皮带机等都在工频的恒速状态下运行，无法对矿石粒度、数量等的变化作出反应。而直流调速、调压调速技术等，控制系统结构过于复杂，调速性能也较差，目前逐渐被变频调速技术取代。采用变频器对矿石破碎系统进行控制，可实现系统软启动，不需要设计降压启动电路，可简化控制硬件线路结构，确保启动过程的平稳性。同时采用变频器对矿石筛分系统中的破碎机和皮带机等进行控制，也可以根据工艺参数的变化，自动调整系统运行速度，在满足生产要求的同时，达到节约能源的目的。因此，在矿石破碎筛分系统中，应做好变频器优化选择，使用组合功能丰富、稳定性强、具有高效矢量控制能力和较强过载能力的产品[2]。
2.2 PLC装置的选择
PLC装置即可编程控制器，具有灵活的编程功能，使其可以应用在工业生产自动化控制的各个领域，而且功能完善、使用方便。PLC装置是PLC变频调速控制系统的核心设备，决定着系统使用功能。可通过PLC编程实现系统短路保护、过压过流保护、控制回路保护和故障报警等功能，并通过设计良好的人机交互界面，对系统控制信息进行直观显示，方便技术人员进行观察和处理。在PLC装置的选择过程中，应综合考虑功能、性能、维护方便、经济合理等方面的需求，对PLC装置类型进行合理选择。此外还要考虑系统输入、输出点的数量、I/O端口分组情况、系统接地要求等，确保PLC装置的适用性。然后根据矿石破碎筛分系统的实际控制需求，完成PLC编程工作，利用PLC装置实现系统自动化运行，减少对人工操作的依赖。
2.3 系统控制方式
在系统控制方式的设计过程中，需要从安全性、高效性、灵活性等角度出发，通过设计多种控制方式，并灵活切换，满足矿石破碎筛分系统的实际控制需求。PLC变频调速控制系统首先要具备操作台控制功能，如果监控站失效，应通过操控台控制功能继续控制系统运行，避免发生意外事故。其次是计算机控制功能，即系统正常运行状态下的控制方式，技术人员可以通过操作界面对系统运行进行控制，也可以有计算机系统自动进行控制。再次是就地控制方式，即通过设备电气开关实现启停控制，主要用于试车和检修中的紧急事故处理。在系统设计过程中，应保证控制功能的完善性，包括流程监控功能、自动报表功能、数据统计功能、报警功能和权限设置功能等。在此情况下，技术人员可以随时掌握生产工艺情况，并为工艺技术的改进提供依据。如果系统出现异常状况，系统会自动发出报警，并发送报警相关信息，帮助技术人员快速排除故障，恢复正常生产秩序。
3 结束语
综上所述，PLC变频调速控制系统在矿石破碎筛分系统中的应用，能够从根本上解决传统控制系统存在的诸多问题，改善控制系统能力，确保矿石破碎筛分系统的稳定运行。同时PLC变频调速控制系统的应用也具有显著的节能效益和成本节约效益，可以减少设备运行维护成本，提高矿石破碎筛分的综合效益。
参考文献：
[1]吴旺平.宝钢原料场矿石破碎系统改造运行实践[J].宝钢技术，2017（01）：33-38.
[2]周栋梁.PLC变频调速控制系统在矿石破碎筛分系统的应用[J].有色冶金节能，2015，31（04）：41-43.
作者简介：张晗（1989-），男，山西运城人，本科，助理工程师，研究方向：自动化。
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