本地一飼料生產(chǎn)公司有一臺SDPM350型
顆粒機，自90年代投入使用以來一直高負荷運轉，控制電路是繼電器控制，線路混亂，再加上環(huán)境惡劣，導致控制系統(tǒng)故障頻繁，而顆粒機是顆粒飼料生產(chǎn)工藝中核心設備之一，顆粒機性能直接影響整個生產(chǎn)線的效率，為提高生產(chǎn)效率，公司決定對顆粒機電氣線路進行PLC自動控制改造，富通新能源生產(chǎn)銷售顆粒機、
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機等
生物質成型顆粒燃料機械設備。
1、顆粒顆粒機工作原理
1.1顆粒機系統(tǒng)結構
SDPM350型顆粒機主要由喂料器、調質器、制粒器和傳動部分組成。主電機功率30 kW電機1臺，喂料器電機一臺0.75 kW，調質器電機一臺3kW。
1.2系統(tǒng)工作流程
SDPM350型顆粒機電氣原理如圖1所示。開機時，主電動機采用星三角降壓啟動，運行平穩(wěn)后，再啟動調質器電機，然后啟動喂料器電機，調整喂料器電機轉速逐漸由慢到快，使飼料由慢對快進入調質器，打開并調整蒸汽閥加入蒸汽對飼料進行加熱調質，調質好后的原料進入錐形進料口和環(huán)模，經(jīng)壓輥和環(huán)模擠壓形成顆粒飼料排出顆粒機進入冷卻器冷卻。停機時，先停止喂料器電機，停止蒸汽閥，然后停止調質器電機，最后停止主電機。
2、PLC控制系統(tǒng)分析與設計
2.1控制流程設計
根據(jù)系統(tǒng)工作流程，自動工作時，關閉顆粒機前門，裝在前門處的保護開關閉合后，按動啟動按鈕以星三角降壓啟動主電動機，主電機啟動2s后，自動啟動調質器電機，調質器電機啟動2s后，啟動喂料器電機，喂料器電機啟動2s后打開蒸汽電磁閥向調質器里加入蒸汽調質。
停止時，按動停止按鈕，喂料器電機首先停機，4s后蒸汽電磁閥關閉，蒸汽電磁閥關閉4s后調質器電機停機，調質器電機停機4s后主電機停機。
本機在主軸尾部裝有安全銷結構與限位開關相連的超載保護裝置，當環(huán)模擠壓孔大片堵塞，環(huán)模壓輥之間飼料過剩或黏結，以致出現(xiàn)空心主軸、環(huán)模通過粘結飼料帶動壓輥、主軸同時轉動時，可切斷安全銷，自動停機，并響鈴報警，確保人員及顆粒機安全。
2.2控制系統(tǒng)硬件配置
根據(jù)顆粒機工作流程和控制的要求分析，系統(tǒng)需開關量輸入點11個，開關量輸出點7個，綜合考慮成本和技術要求，本系統(tǒng)中選用SIEMENSS7-200(CPU224) PLC，該PLC具有14點輸入，10點繼電器輸出，可完全滿足系統(tǒng)要求。
2.3PLC外部接線
PLC輸入元件中，急停按鈕、停止按鈕和熱繼電器采用常閉觸點，其余按鈕采用常開觸點，限位開關也全部采用常開觸點。PLC外部接線如圖2所示。
3、PLC程序設計
根據(jù)工藝流程圖，編制PLC的程序，程序可在設備調試過程中進行編制，方便修改。
根據(jù)系統(tǒng)要求，顆粒機控制分為兩種狀態(tài)，一是手動控制狀態(tài)，用于壓輥環(huán)模更換、調整及檢測等；一是自動加工狀態(tài)，用于正常的制粒。
手動狀態(tài)下，旋鈕SA斷開10.1，在安全銷限位開關正常的情況下，按下按鈕SB2和SB3，可實現(xiàn)主電機起動和停止，按鈕SB4和SB5，可實現(xiàn)調質器電機啟動和停止，按鈕SB6和SB7，可實現(xiàn)喂料器電機啟動和停止。
自動工作狀態(tài)，首先要確認前門限位開關及安全銷限位開關的位置，確保顆粒機前門關閉及安全銷正常。
按下啟動按鈕SB2，電動機以星型啟動，15 s后轉為三角形運轉，三角形運轉2s后，自動啟動調質器電機，調質器電機啟動2s后，啟動喂料器電機，喂料器電機啟動2s后，自動打開蒸汽電磁閥向調質器里加入蒸汽調質。
停止時，按動停止按鈕SB3，喂料器電機停機，4s后蒸汽電磁閥關閉，蒸汽電磁閥關閉4s后調質器電機停機，調質器電機停機4s后主電機停機。
為了保證安全，系統(tǒng)設置了急停按鈕SBI，當系統(tǒng)異常情況時，按下SBI時，PLC所有的輸小將全部停止，以防止事故的發(fā)生。
當主軸轉動切斷安全銷時，安全銷限位開關動作，PLC控制所有電機停止，報警鈴響鈴報警。
4、小結
利用可編程控制器改造舊設備電氣控制系統(tǒng)，是現(xiàn)有企業(yè)里常用的技術改造方案，經(jīng)過PLC改造后的設備大大降低了運行的故障率，提高了設備運行的穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品質量和效率，降低了日常維護成本。通過使用PLC改造該舊飼料顆粒機電氣控制系統(tǒng)后，省去了原系統(tǒng)的中間繼電器，時間繼電器，使線路簡化。同時，由于PLC的高可靠性，輸入輸出部分還有信號指示，給準確判斷電氣故障的發(fā)生部位提供了很大的方便，具有較好的推廣應用價值。
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