使用PLC实现单缸液压圆锥破碎机的自动化控制

　　前言

　　破碎机是广泛应用于矿山生产的主要设备。在长期的使用和研究中，单缸液压圆锥破碎机的结构得以不断的改进和完善，从而使得单缸液压圆锥破碎机不论是在工作效率还是节能方面都有着较大的提高。但是单缸液压圆锥破碎机在国内的应用过程中，在单缸液压圆锥破碎机的自动化控制方面的应用与研究相对较为欠缺，单缸液压圆锥破碎机的操控多使用人工进行控制，为进一步提高单缸液压圆锥破碎机的工作效率，需要对单缸液压圆锥破碎机进行自动化改造，提高单缸液压圆锥破碎机的设备作业效率、减少单缸液压圆锥破碎机的工作能耗，降低工人的劳动强度。

　　1 单缸液压圆锥破碎机自动控制的改造方案设计

　　1.1 单缸液压圆锥破碎机的自动控制要求

　　在单缸液压圆锥破碎机的自动化改造过程中需要设置自动/手动两种控制方式，两种控制模式相互切换。在单缸液压圆锥破碎机自动控制模式下，控制系统可以根据主轴电机功率大小调整给矿电机的转速，控制单缸液压圆锥破碎机在工作时的负荷控制，并根据系统设定自动调整排矿口的大小。在单缸液压圆锥破碎机自动控制的过程中，需要确保PLC控制系统能将单缸液压圆锥破碎机中的主轴电机功率、排矿口尺寸、破碎机工作时的润滑油温度、液压系统中的各项压力指标以及采集电机的工作时的工作状态，将以上这些数据显示在单缸液压圆锥破碎机的操控界面上。

　　1.2 单缸液压圆锥破碎机自动控制系统总体方案设计

　　单缸液压圆锥破碎机自动控制系统的硬件结构由PLC、触摸屏、各类传感器（位移、温度、压力等方面的检测）、功率送变器检测单缸液压圆锥破碎机主轴电机的驱动功率。将采集到的各类信号输送到PLC中，PLC根据预先编制的程序对采集到的信号进行处理并完成相应的动作输出用以控制单缸液压圆锥破碎机电动机的转速、液压系统中的电磁阀开口量的大小，其目标是完成主电机功率恒定不变，即单缸液压圆锥破碎机的负荷保持平稳。PLC与上位机采用ProfibusDP现场总线实现与上位机的通信。

　　2 单缸液压圆锥破碎机自动控制系统的硬件组成

　　测量单缸液压圆锥破碎机主电动机功率检测设备选用的是XPW型的功率变送器，对于单缸液压圆锥破碎机排矿口开度的检测使用位移传感器，对于单缸液压圆锥破碎机中的润滑油的温度使用温度传感器进行检测，液压系统中的压力采用的是1151压力送变器完成对于液压系统压力的测量，以上这些信号都是模拟量输入信号。为控制单缸液压圆锥破碎机的送料速度，需要对单缸液压圆锥破碎机送料给矿的胶带输送机的电动机转速加以控制，PLC通过连接变频器来加以实现，选用型号为MM-420型的变频器。单缸液压圆锥破碎机排矿口的开度是通过调节电压或是电流来控制液压系统中的电液伺服阀的开口量来实现的。传统的单缸液压圆锥破碎机的手动操控模式无法实现排矿口的自动控制，因此需要在液压系统中加装电液私服系统来提高液压系统的精确控制能力，通过将原液压系统中的手动换向阀更换为电液伺服阀通过PLC的模拟量输出来对其加以控制。液压系统电液伺服控制系统结构如图1所示：