在選煤廠洗選作業(yè)中，帶式運(yùn)輸機(jī)所運(yùn)輸?shù)脑�煤�?huì)統(tǒng)一運(yùn)至洗選設(shè)備中進(jìn)行洗選作業(yè)。但由于運(yùn)輸物料中偶爾會(huì)出現(xiàn)體積較大的煤塊，直接將其運(yùn)至洗選設(shè)備中會(huì)對(duì)正常洗選作業(yè)造成一定的影響，嚴(yán)重的還會(huì)損壞設(shè)備。因此，在原煤運(yùn)輸過程中加入破碎機(jī)，并設(shè)計(jì)基于PLC技術(shù)的配套自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)洗選前原煤的有效破碎，對(duì)于提升洗選作業(yè)有效性和安全性意義重大。

　　1PLC控制器優(yōu)勢(shì)分析

　　在選煤廠破碎機(jī)作業(yè)控制中引入PLC控制器具有以下優(yōu)勢(shì)：a)程序編寫好閱讀相對(duì)簡(jiǎn)單。PLC控制器編程采用梯形圖編程，這種方式相較于傳統(tǒng)代碼編程具有編寫和閱讀優(yōu)勢(shì)，可以讓作業(yè)人員更快上手。b)選型與使用方便。現(xiàn)階段，PLC控制器生產(chǎn)廠家眾多，能夠?yàn)槠湓诰幊誊浖�和配套技術(shù)方面提供全方位支持，而且其與各類常規(guī)界面組態(tài)軟件兼容性良好，便于日常管護(hù)。c)工業(yè)應(yīng)用穩(wěn)定性好[1]。

　　2破碎機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

　　進(jìn)行選煤廠破碎機(jī)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要確保其具備完善的功能，還需要確保其具備良好的實(shí)用性，要確保作業(yè)人員能夠快速掌握操作使用要求。同時(shí)，系統(tǒng)還應(yīng)具備一定的自動(dòng)操控功能，從而有效降低作業(yè)中的操作頻率。其實(shí)用性功能主要體現(xiàn)在兩方面：a)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，要能夠立即發(fā)出聲光預(yù)警。因?yàn)檫x煤廠破碎機(jī)運(yùn)行頻率較高，其發(fā)生故障的可能性也高于其他設(shè)備，確保故障隱患及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，對(duì)確保整個(gè)洗選作業(yè)正常運(yùn)行意義重大。b)為了降低運(yùn)行能耗，需要適當(dāng)調(diào)整液壓缸的結(jié)構(gòu)，盡可能實(shí)現(xiàn)能量使用效率的提升[2-3]。

　　3基于PLC技術(shù)的破碎機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

　　圖1為破碎機(jī)構(gòu)成示意圖。由圖1可知，破碎機(jī)主要由破碎系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)成。其中，破碎系統(tǒng)安裝位置處于整個(gè)系統(tǒng)后部區(qū)域，作業(yè)時(shí)通過液壓缸驅(qū)動(dòng)錘頭進(jìn)行破碎作業(yè)。單個(gè)液壓缸操控一個(gè)錘頭，借由對(duì)液壓缸的調(diào)控便可實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎對(duì)象顆粒的調(diào)節(jié)。

　　3.1破碎機(jī)液壓原理分析

　　在選煤廠的破碎作業(yè)中，破碎機(jī)的工作流程如下：液壓缸在上升作業(yè)過程中帶起2個(gè)重錘，隨后快速回落，連續(xù)多次重復(fù)上述過程可完成煤礦破碎作業(yè)。其原理是液壓缸的2個(gè)錘頭力量相對(duì)分散，在液壓缸的反復(fù)抬起放下過程中，便會(huì)形成相對(duì)均勻的沖擊力，從而達(dá)到破碎大塊煤的目的。完整的破碎機(jī)液壓系統(tǒng)主要由油缸、溢流閥、梭閥、電磁閥等組件構(gòu)成。這些構(gòu)成部分每一個(gè)都有自己獨(dú)特的功能，譬如溢流閥用于保護(hù)液壓回路配管及其他設(shè)備;梭閥與單向閥相互配合能夠?qū)ο到y(tǒng)回油進(jìn)行有效控制;電磁閥能夠?qū)�進(jìn)油管道的開閉進(jìn)行控制等。

　　3.2控制方式的確定

　　選煤機(jī)電設(shè)備中常用的控制器主要包括單片機(jī)控制設(shè)備和PLC控制設(shè)備，其中，PLC控制設(shè)備因良好的普適性和兼容性具有更加廣泛的應(yīng)用空間。此次所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)選擇基于PLC技術(shù)的控制設(shè)備，其配合各種型號(hào)的傳感控制器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)[5]。

　　3.3PLC控制器的選擇

　　在選取系統(tǒng)核心PLC控制器時(shí)，必須綜合考量設(shè)備輸入輸出性能、價(jià)格、通訊方式、拓展方式等不同內(nèi)容后加以確定，最終目的是在滿足生產(chǎn)實(shí)際需求的同時(shí)盡可能提升所選取裝置的性價(jià)比。其中，在設(shè)備輸入輸出性能的考量上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a)在滿足系統(tǒng)運(yùn)行使用需求的基礎(chǔ)上使得其預(yù)留一定的運(yùn)算余量，以便于后期的拓展提升使用，一般余量應(yīng)在20%左右;b)找到輸入輸出作業(yè)與各外接設(shè)備之間的聯(lián)系平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本的最小化;c)不同的感應(yīng)裝置在數(shù)字量和開關(guān)量上存在一定的差異性，因此，需要配套部分模擬量模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和收集。

　　3.4控制方案的制訂

　　綜合考量整個(gè)系統(tǒng)的使用兼容性和程序編輯便捷性，整個(gè)系統(tǒng)最終確定選用西門子公司出產(chǎn)的S7系列PLC裝置。該系列裝置不僅結(jié)構(gòu)更加緊密，而且在系統(tǒng)控制功能方面更加全面，在一些功能的應(yīng)用發(fā)揮上具有更高的靈活性和有效性[6]。3.5控制流程的設(shè)計(jì)分析圖2為所設(shè)計(jì)的破碎機(jī)自控系統(tǒng)流程示意圖。分析圖2可知，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)操作與手動(dòng)操作的有效互換，還擁有良好的參數(shù)調(diào)整功能，使得系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和適用性更強(qiáng)。圖2破碎機(jī)自控系統(tǒng)流程示意圖

　　3.6梯形指令編輯分析

　　系統(tǒng)作業(yè)指令梯形圖的編輯是結(jié)合圖2流程示意圖加以確定的，借助所構(gòu)建的指令梯形圖和系統(tǒng)裝置能夠有效獲取系統(tǒng)定時(shí)時(shí)間，從而對(duì)PIW(模擬量輸入地址)數(shù)值進(jìn)行有效調(diào)控，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)VD(寄存器數(shù)據(jù))的有效控制，實(shí)現(xiàn)延時(shí)操控的精準(zhǔn)、有效。而精準(zhǔn)操控延時(shí)的目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸下落時(shí)間的精準(zhǔn)掌控。作業(yè)時(shí)，借由對(duì)中間繼電裝置的控制實(shí)現(xiàn)液壓缸的抬升，而抬升耗時(shí)由PIW控制，當(dāng)上升時(shí)間能夠斷開中間繼電裝置時(shí)，液壓缸開始下降。借由對(duì)下降時(shí)間的調(diào)控便能夠控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)頻率，進(jìn)而完成破碎機(jī)破碎大塊煤體的工作。此外，通過對(duì)操控界面不同按鈕的精準(zhǔn)操控，可實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電裝置通斷的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸反復(fù)運(yùn)動(dòng)的有效掌控。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中借助PID模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的自動(dòng)化調(diào)控。

　　4結(jié)語

　　破碎機(jī)作為選煤廠生產(chǎn)運(yùn)行中的重要設(shè)備，擔(dān)負(fù)著破碎大塊煤體，保證洗選作業(yè)原煤顆粒度統(tǒng)一的重要任務(wù)，確保其破碎作業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定、有效，對(duì)于選煤廠生產(chǎn)綜合效益的增加意義重大。因此，選煤廠管理者必須高度重視相關(guān)問題，在生產(chǎn)實(shí)際中組織專業(yè)人員開展優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在降低作業(yè)人員作業(yè)強(qiáng)度的同時(shí)提高作業(yè)智能化水平。

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　　《選煤廠破碎機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討》來源：《能源與節(jié)能》，作者：張艷玲