專利名稱：一種原料立磨減速機的自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
、
本發(fā)明屬于設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于水泥物料粉磨設(shè)備的一種原料 立磨減速機的自動控制方法。
背景技術(shù)：
多年來，水泥生產(chǎn)線中大型原料立磨一直被國外公司壟斷，成本高，周期 長，已成為制約水泥企業(yè)新建生產(chǎn)線的瓶頸。
LGM5024原料立磨傳動方式為電機加立式行星齒輪減速機。減速機除驅(qū)動 磨盤轉(zhuǎn)動外，還負責(zé)將盤座的重量、物料的重量以及運行中所產(chǎn)生的載荷傳至 立磨的基礎(chǔ)。減速機穩(wěn)定工作需要控制高壓供油系統(tǒng)向立磨減速機推力盤軸承 提供定量的高壓油，使止推壓力板浮起，在平面止推軸承與止推壓力板之間形 成一定厚度的油膜，以避免在止推軸承金屬和止推壓力板之間出現(xiàn)摩擦而損壞 軸承金屬面。還需控制低壓潤滑系統(tǒng)潤滑和冷卻軸承并對系統(tǒng)油液進行清潔過 濾；控制減速機的振動；低溫環(huán)境需控制加熱器加熱。
截至目前，LGM5024原料立磨減速機沒有成熟的自動控制裝置。
發(fā)明目的
為了實現(xiàn)對LGM5024原料立磨減速機的控制，提高原料立磨減速機的自 動化控制程度，使得LGM5024原料立磨減速機以最佳狀態(tài)運行，本發(fā)明提供 了一種原料立磨減速機的自動控制方法，該自動控制方法采用PLC+觸摸屏控 制，采用現(xiàn)場總線通信方式完成對原料立磨控制系統(tǒng)相互間的數(shù)據(jù)通訊。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述的一種原料立磨減速機的自動控制方法是對減速機配套設(shè)備中的四臺 高壓油泵、 一臺低壓油泵、 一臺循環(huán)油泵和一套加熱器而設(shè)計的自動控制方法， 該自動控制方法的設(shè)計內(nèi)容包含如下
I、 四臺高壓油泵所組成的高壓供油系統(tǒng)形成16路高壓油壓，在16路油 管路上設(shè)置有與之對應(yīng)的16個壓力傳感器；減速機中的軸承設(shè)置有溫度傳感器 檢測軸溫；減速機中的油箱、油路上設(shè)置有溫度傳感器檢測油溫，這些壓力和 溫度傳感器信號均由模擬量輸入模塊讀??；
II、 低壓供油系統(tǒng)由一臺低壓油泵、 一臺循環(huán)油泵及加熱器組成，驅(qū)動油 泵和加熱器的運行停止由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行，同理高壓供油系統(tǒng)的四臺高壓 油泵的運行停止也由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行；
III、 減速機所配高壓供油系統(tǒng)和低壓潤滑系統(tǒng)中各泵電機的備妥、運行； 減速機油箱油位；減速機低壓潤滑系統(tǒng)循環(huán)油泵^吸油口和出油口、低壓油泵 的吸油口等處的各個蝶閥的開關(guān)狀態(tài)，這些信號均由數(shù)字量輸入模塊檢測；
IV、原料立磨減速機的自動控制采用集成PROFIBUS-DP通訊端口和MPI通訊端 口的CPU模塊，其中與原料立磨整機控制系統(tǒng)相互間的數(shù)據(jù)通訊采用 PR0FIBUS-DP總線控制；與人機界面觸摸屏數(shù)據(jù)交換采用'MPI通訊控制；
上述模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和CPU模塊組成 模塊化可編程控制器PLC，這些模塊之間通過背板總線聯(lián)接完成相互間的數(shù)據(jù) 通訊，實現(xiàn)原料立磨減速機的自動控制。
采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1. 可編程控制器PLC+人機界面觸摸屏的控制方法可以完成高壓供油系統(tǒng)、 低壓潤滑系統(tǒng)的控制，為LGM5024原料立磨減速機的自動控制提供可靠保證。 人機界面觸摸屏面板可顯示上述各裝置工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、參數(shù)設(shè)定及信號 顯示。
2. 本發(fā)明可編程控制器PLC既完成LGM5024原料立磨減速機的控制任務(wù)， 同時作為子站使用現(xiàn)場總線與LGM5024原料立磨控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化通訊，此控制方法可完成設(shè)備控制、監(jiān)測、遠程參數(shù)化等功能，具有傳輸抗干擾性強， 測量精度高，極大提高了fi動控制性能，并且降低現(xiàn)場接線工作量，使維護變 得方便，生產(chǎn)成本也降低了。
3. LGM5024原料立磨減速機的平穩(wěn)運行要靠良好完善的程序設(shè)計來保證， 在程序優(yōu)化的前提下進行創(chuàng)新，釆用智能化預(yù)報減少設(shè)備故障率；采用自動容 錯技術(shù)，避免一些不重要的故障引起系統(tǒng)停機；程序開發(fā)標準化，將特定丁藝 做成通用的功能塊，只要具有該功能的一些特性，就可以使用該功能塊，達到 簡化編程的目的。


圖1是本發(fā)明的自動控制方法示意圖；
具體實施例方式
LGM5024原料立磨減速機的配套設(shè)備有四臺高壓油泵、 一臺低壓油泵、一 臺循環(huán)油泵和一套加熱器。
結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種原料立磨減速機的自動控制方法是對上述各油泵 和加熱器而設(shè)計的自動控制方法，該自動控制方法的設(shè)計內(nèi)容包含如下
I、四臺高壓油泵所組成的高壓供油系統(tǒng)形成16路高壓油壓，在16路油 管路上設(shè)置有與之對應(yīng)的16個壓力傳感器；減速機中的軸承設(shè)置有溫度傳感器 檢測軸溫；減速機中的油箱、油路上設(shè)置有溫度傳感器檢測油溫，這些壓力和 溫度傳感器信號均由模擬量輸入模塊讀??；
II 、低壓供油系統(tǒng)由一臺低壓油泵、 一臺循環(huán)油泵及加熱器組成，驅(qū)動油 泵和加熱器的運行停止由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行，同理高壓供油系統(tǒng)的四臺高壓 油泵的運行停止也由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行；
III、減速機所配高壓供油系統(tǒng)和低壓潤滑系統(tǒng)中各泵電機的備妥、運行； 減速機油箱油位；減速機低壓潤滑系統(tǒng)循環(huán)油泵的吸油口和出油口、低壓油泵的吸油口等處的各個蝶閥的開關(guān)狀態(tài)，這些信號均由數(shù)字量輸入模塊檢測； IV、原料立磨減速機的自動控制采用集成PROFIBUS-DP通訊端口和MPI通訊端
口的CPU模塊，其中與原料立磨整機控制系統(tǒng)相互間的數(shù)據(jù)通訊采用 PR0FIBUS-DP總線控制；與人機界面觸摸屏數(shù)據(jù)交換采用MPI通訊控制；
上述模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和CPU模塊組成 模塊化可編程控制器PLC,這些模塊之間通過背板總線聯(lián)接完成相互間的數(shù)據(jù) 通訊，實現(xiàn)原料立磨減速機的自動控制。
LGM5024原料立磨減速機的自動控制方法采用的可編程控制器PLC為西 門子S7-315DP， 通過中央處理控制器CPU集成的PROFIBUS-DP總線端口作為 從站與LGM5024原料立磨控制系統(tǒng)的PLC作為主站進行主從通訊。該站DP 地址設(shè)為2，通訊速率1.5Mbps。
PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線是一種串行、數(shù)字式、多點通信的數(shù)據(jù)總線，它以 單個分散式、數(shù)字式、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用總線相連接 實現(xiàn)信息共享，共同完成控制功能。
LGM5024原料立磨減速機的自動控制方法選用5個模擬量輸入模塊采集 現(xiàn)場信號，2個數(shù)字量輸入信號模塊，1個數(shù)字量輸出模塊來滿足自動控制要求。 人機界面監(jiān)控系統(tǒng)采用西門子觸摸屏MP-277。在此面板上可以顯示各環(huán)節(jié)的 工作狀態(tài)、故障狀態(tài)以及一些必要的參數(shù)，如油壓、液位、油溫等。觸摸屏與 PLC之間的通訊采用MPI通訊方式。
MPI (Message Passing Interface )是1994年5月發(fā)布的一種消息傳遞接 口。它實際上是一個消息傳遞函數(shù)庫的標準說明，吸取了眾多消息傳遞系統(tǒng)的 優(yōu)點，是目前國際上流行的并行編程環(huán)境之一，MPI具有許多優(yōu)點具有可移 植性和易用性；有完備的異步通信功能。在基于MPI編程模型中，計算是由一 個或多個彼此通過調(diào)用庫函數(shù)進行消息收、發(fā)通信的進程所組成。在絕大部分 MPI實現(xiàn)中， 一組固定的進程在程序初始化時生成， 一般情況下， 一個處理器 只生成一個進程。MPI只是為程序員提供一個并行環(huán)境庫，程序員通過調(diào)用MPI的庫程序來達到程序員所要達到的并行目的。
LGM5024原料立磨減速機控制方式采用單機手動和遠程自動控制兩種方 式；單機手動通常只在調(diào)試檢修設(shè)備時使用，可在控制柜上單獨控制某臺電機 的起停。遠程自動控制由LGM5024原料立磨控制系統(tǒng)按程序自動控制減速機 各電機起停。從而保證LGM5024原料立磨減速機安全、可靠平穩(wěn)地運行。
良好完善的程序設(shè)計保證磨盤的平穩(wěn)頂起，同時在程序優(yōu)化的前提下進行 創(chuàng)新，采用智能化預(yù)報并減少設(shè)備故障率。在工藝流程中采用自動容錯技術(shù)， 使一些不重要的故障不至影響主要生產(chǎn)線的運行。程序開發(fā)標準化，將特定工 藝做成通用的功能塊，只要具有該功能的一些特性，就可以使用該功能塊。設(shè) 計中，摒棄了傳統(tǒng)的PLC與中央控制室點對點硬接線的通信方式，采用了現(xiàn)場 總線的通信方式，不僅提高系統(tǒng)的可靠性及抗干擾能力而且降低現(xiàn)場接線工作 量，使維護變得方便，降低了生產(chǎn)成本。另外人性化的監(jiān)控界面設(shè)計在觸摸屏 上得到了充分體現(xiàn)。與運用傳統(tǒng)技術(shù)進行電氣設(shè)備控制系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 更為合理，系統(tǒng)性能、技術(shù)含量、可靠性大大提高。
權(quán)利要求
1、一種原料立磨減速機的自動控制方法是對減速機配套設(shè)備中的四臺高壓油泵、一臺低壓油泵、一臺循環(huán)油泵和一套加熱器而設(shè)計的自動控制方法，其特征在于該自動控制方法的設(shè)計內(nèi)容包含如下I、四臺高壓油泵所組成的高壓供油系統(tǒng)形成16路高壓油壓，在16路油管路上設(shè)置有與之對應(yīng)的16個壓力傳感器；減速機中的軸承設(shè)置有溫度傳感器檢測軸溫；減速機中的油箱、油路上設(shè)置有溫度傳感器檢測油溫，這些壓力和溫度傳感器信號均由模擬量輸入模塊讀取；II、低壓供油系統(tǒng)由一臺低壓油泵、一臺循環(huán)油泵及加熱器組成，驅(qū)動油泵和加熱器的運行停止由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行，同理高壓供油系統(tǒng)的四臺高壓油泵的運行停止也由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行；III、減速機所配高壓供油系統(tǒng)和低壓潤滑系統(tǒng)中各泵電機的備妥、運行；減速機油箱油位；減速機低壓潤滑系統(tǒng)循環(huán)油泵的吸油口和出油口、低壓油泵的吸油口等處的各個蝶閥的開關(guān)狀態(tài)，這些信號均由數(shù)字量輸入模塊檢測；IV、原料立磨減速機的自動控制采用集成PROFIBUS-DP通訊端口和MPI通訊端口的CPU模塊，其中與原料立磨整機控制系統(tǒng)相互間的數(shù)據(jù)通訊采用PROFIBUS-DP總線控制；與人機界面觸摸屏數(shù)據(jù)交換采用MPI通訊控制；上述模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和CPU模塊組成模塊化可編程控制器PLC，這些模塊之間通過背板總線聯(lián)接完成相互間的數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)原料立磨減速機的自動控制。
全文摘要
一種原料立磨減速機的自動控制方法是對減速機配套設(shè)備中的四臺高壓油泵、一臺低壓油泵、一臺循環(huán)油泵和一套加熱器而設(shè)計的自動控制方法，設(shè)計內(nèi)容有減速機的油箱、油路上設(shè)置有溫度傳感器，由模擬量輸入模塊讀?。或?qū)動油泵和加熱器的運行停止及高壓油泵的運行停止由數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行；減速機所配高壓供油系統(tǒng)和低壓潤滑系統(tǒng)中各泵電機的備妥、運行、油箱油位、吸油口和出油口及各個蝶閥的開關(guān)狀態(tài)由數(shù)字量輸入模塊檢測；模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和CPU模塊組成模塊化可編程控制器PLC，這些模塊之間通過背板總線聯(lián)接完成相互間的數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)原料立磨減速機的自動控制。提高自動控制性能，降低現(xiàn)場接線工作量。
文檔編號B02C23/00GK101581923SQ200910065209
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者于小環(huán), 吳新民, 吳永強, 孫力文, 波 張, 張紅軍, 王全福, 王應(yīng)麗, 簡海峰, 輝 胡, 胡明是, 庶 郭, 雷久剛, 馬海軍, 高瑞芳 申請人:洛陽礦山機械工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司