[實用新型]一種應用于高效球磨機的電氣控制系統

有效

• 申請號: 201420018622.2
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN203816762U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張建兵;萬永麗;王芳;高發榮;王昆
• 申請（專利權）人: 云南省機械研究設計院
• 主分類號: B02C25/00
• 分類號: B02C25/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

技術領域

本實用新型涉及球磨機控制技術領域，主要用于控制超細粉末的加工。

背景技術

目前超細粉末的加工設備一般采用以下兩種控制方式來實現超細粉末的整個研磨程序控制：一種是人工操作變頻器直接控制變頻電機拖動方式，另一種是個人計算機（PC）串口RS232控制變頻器的控制方式。人工操作方式雖然成本較低，但產品質量難以保證，不穩定因數較復雜，目前已很少采用。個人計算機串口RS232控制變頻器的控制方式至少存在三點不足：（1）需用PC專用控制軟件才可進行加工，否則無法進行加工，受軟件的控制性較強。（2）由于加工環境非常惡劣（空氣中有超細金屬粉體），而PC機的防護等級不足，容易引起PC機的損壞。（3）機器的生產成本過高，并且在用戶使用初期，需要進行軟件的使用培訓，成本較高，且不利于批量生產及市場大面積推廣。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種適用于超細粉末球磨設備、經濟實惠且易于操作的電氣控制系統。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現。

一種應用于高效球磨機的電氣控制系統，該系統包括有人機界面、PLC、變頻器、變頻電機及電氣控制柜，人機界面與PLC之間采用RS232進行通信聯接，PLC與變頻器之間采用RS485進行通信聯接，進行各種指令和信息的傳輸與反饋，并實時監控及操作；人機界面、PLC、變頻器安裝在高防護等級的獨立電氣控制柜內構成操控變頻電機運轉的電控單元，通過對變頻電機的控制實現球磨機連續性分階段性磨粉，變頻電機安裝在球磨機底座上。

本實用新型所述人機界面采用中達電通文本顯示器；PLC采用中達電通PLC作為主機控制系統；變頻器采用中達電通變頻器作為驅動變頻電機的驅動系統。

本實用新型采用的“PLC+人機界面+變頻器”控制系統是根據高效球磨機的動作要求而開發設計的一種控制系統。高效球磨機的動作具有如下的分階段性：預磨階段→球磨1階段→球磨2階段→冷卻階段，其中球磨1階段和球磨2階段交替進行，且在每個階段速度和時間都可根據加工工藝而改變。本實用新型以可編程控制器PLC為核心，利用變頻器的通訊串口，實現數字化的高效球磨機電氣控制。顯示方式采用文本顯示器，通過自主定義PLC-變頻器-文本顯示器的內部變量，合理規劃和調用數據，完成高效球磨機對超細粉末的研磨加工要求。操作者可通過人機界面編程和操作。顯示器可顯示球磨時間和當前轉數狀態。本實用新型將人機界面、PLC、變頻器安裝在獨立電氣控制柜內，只要電氣控制柜防護等級足夠高，就能有效防止超細粉末的進入，適應球磨機所處的惡劣的工作環境要求。

本實用新型不需要專用控制軟件即可通過人機界面進行加工參數的設置與操作，使此種設備的自動化、人性化、性價比和產品質量得到進一步提升，是球磨機設備使用的首創，具有廣闊的市場空間。采用本實用新型控制系統是高效球磨機具有其成本低，加工精度高，運行穩定，操作靈活方便，防護等級較高等特點，加工出的產品質量穩定性較高。

附圖說明

圖1是高效球磨機的加工時序圖；

圖2是本實用新型的系統構成示意圖；

圖3是本實用新型的控制系統結構圖。

具體實施方式

圖1所示是高效球磨機的加工時序圖，其中T1為預磨時間、T2為球磨1時間、T3為球磨2時間、T4為球磨總時間、T5為冷卻時間、V1為冷卻速度?、?V2為預磨速度、V3為球磨1速度、V4為球磨2速度。球磨機工作是分階段性的，包括有預磨階段、球磨1階段、球磨2階段、冷卻階段，其中球磨1階段和球磨2階段交替進行，且速度和時間可根據用戶加工工藝而改變。

如圖2、圖3所示，本實用新型系統包括有人機界面1、PLC2、變頻器3、變頻電機4及電氣控制柜5，人機界面1與PLC2之間采用RS232進行通信聯接，PLC2與變頻器3之間采用RS485進行通信聯接，再通過相應軟件進行相互通信或控制，實現各種指令和信息的傳輸與反饋，并實時監控及操作。人機界面、PLC、變頻器安裝在高防護等級的獨立電氣控制柜內構成操控變頻電機運轉的電控單元，通過對變頻電機的控制實現球磨機連續性分階段性磨粉，變頻電機4安裝在球磨機底座上。人機界面1采用中達電通文本顯示器，可顯示和調整時間、轉速，可通過數值設定功能鍵（F0-F8）設置操作數，使用非常方便、快捷，操作者只需按相應的F功能鍵即可對操作數進行修改。PLC2采用中達電通PLC作為主機控制系統，是系統的控制核心，既具有處理數據和邏輯控制的功能，又有數據的上傳下達，信號及信息交換的樞紐功能。變頻器3采用中達電通變頻器作為驅動變頻電機4的驅動系統。

本實用新型的控制方法是：高效球磨機設備在加料、抽真空等準備工作完成后，根據超細粉末的加工工藝，將各加工參數輸入人機界面1，經確認無誤后，即可進行相應的加工，相對應的內部程序就能自動控制球磨機設備完成加工任務。