分级破碎机中电气控制技术的运用思考
摘 要：科学技术的进步使得人们对于自动化技术的研究也越来越深入，自动化技术节省了大量的人力和财力，因此在我国各行各业当中都有广泛的自动化技术应用。对于电气控制系统而言，其主要是通过继电器实现自动化技术的控制，文章对我国电气控制以及分级破碎机的发展进行分析，对电气控制在分级破碎机上的实际应用中存在的问题以及应对措施做出一一分析，为我国分级破碎机自动化的长久发展提供有力参考。
关键词：电气控制；分级破碎机；自动化技术
中图分类号：TH69；TM921.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）12-0156-03
Application of Electric Control Technology in Grading Crusher
LIU Xia
（Shaoguan ShaoRui Heavy Industries Co.，Ltd.，Shaoguan 512000，China）
Absrtact：The progress of science and technology makes people more and more in-depth study of automation technology，automation technology saves a lot of manpower and financial resources，so there are a wide range of automation technology applications in all walks of life in China. As for the electric control system，it mainly realizes the control of automation technology through relays. This paper analyzes the development of electric control and classifier crusher in our country，and explains the existing problems and countermeasures in the practical application of electric control in classifier crusher，It will provide powerful reference for the long-term development of China’s grading crusher automation.
Keywords：electrical control；grading crusher；automation technology
0 引 言
电气控制作为一种自动化技术其能够大大提高工作效率和工作质量，在现代化的机械行业得到了广泛应用。在分级破碎机当中应用电气控制技术可以有效提高分级破碎机的自动化水平。文章对分级破碎机，电气控制的实际发展以及电气控制在分级破碎机当中的实际应用价值进行分析，得出电气控制能够实现分级破碎机的智能化、自动化操作，增强分级破碎机的实际工作效率。
1 电气控制系统
电气化的控制系统主要通过继电器实现控制，其中电气控制包括了继电器、接触器、开关等，通过各个部分互相协作实现电气化的自动控制，不需要手动操作即可完成对设备的指令下达。电气控制本身的结构简单，结构产品因廉价的特性而在各个行业广泛应用，且受外界干扰影响较少，受到社会各界的广泛青睐[1]。但是经济水平的不断增长导致传统的半自动化电气控制已经不能够满足当下我国各行业发展的需求，只有對电气控制进行优化创新才能够促进电气控制的长远发展。在这种时代背景下，具有控制功能的逻辑控制器出现在人们面前，可编程的逻辑控制器将现代化的计算机技术和继电器控制联系起来，减少了人工操纵设备的复杂性，其可编程的特性使得这种技术具有较强的灵活性和通用性，丰富了传统的继电器系统。且这种先进的可编程逻辑控制器能够实现复杂的数据通信，在满足我国工业生产需求的同时，能够满足我国大部分现代化生产的实际需求。
2 电气控制在分级破碎机当中运用的重要性
技术和经济水平的限制导致传统的分级破碎机只能够在破碎和装机行业工作，其功能具有单一性，且不能够胜任一些功率大的生产任务，在电气控制上也只有开关功能，具体的工作还需要专门的工作人员手动控制。
我国科学技术的进步促进了电气控制的优化完善，这种优化完善使得其在分级破碎机上的应用有了突破性的发展，如图1，在分级破碎机理论的支持下，破碎力度大、处理能力强、破碎强度高的分级破碎机得以研制成功。
先进的分级破碎机在其功能和设计方面都考虑到了多种工作对其本身的需求，其能够代替传统的分级破碎机设备，广泛地应用到以往的分级破碎机领域。电气控制在分级破碎机当中的实际运用主要向自动化、智能化的方向发展，分级破碎机当中简单的开关控制向具体的操作控制、智能保护、自动检测以及设备生产联动方面转变是当下分级破碎机发展的必然趋势，由此可见，分级破碎机的发展已经离不开现代化的电气控制的支持[2]。
3 电气控制在分级破碎机当中的实际运用思考
3.1 分级破碎机对电气控制的必然需求
分级破碎机主要应用于我国的煤炭开发和加工行业。国家政策的引导以及劳动力综合素质的提高，使得我国煤炭行业的人力资源费用越来越高，也就是说，随着我国经济结构的优化升级，我国传统的煤炭行业人力资源成本不断增加，靠大量人工维持煤炭产业发展已经不能够满足其发展的需求。而通过现代化的智能控制系统来实现自动化的发展则能够解放大量劳动力，大大降低安全事故发生的频率，从而提高煤炭产业的生产效率和生产质量。综上所述，电气控制下的分级破碎机实现了传统煤炭产业的现代化生产，同时也实现了自身的优化升级。符合现代化产业发展的必然趋势，在工业现代化的潮流下，电气控制必将在传统产业的现代化过程中发挥举足轻重的作用。
3.2 电气控制保护系统对分级破碎机的作用
我国研制的分级破碎机（2PLF/SSC系列）的功能已经趋于完善，电气控制在分级破碎机当中的实际应用使得分级破碎机的质量和性能都得到大幅度的提高，使得我国煤炭行业采用国内先进的电气控制下的分级破碎机开展工作，改变了我国依赖国外进口分级破碎机开展工作的历史。这种电气化控制下的分级破碎机在投入生产使用后成为我国煤炭行业分级破碎机的首选设备，其高端的性能使其能够打开高端市场的大门[3]。分级破碎机在现代化科学技术的支持下不断发展为当下我国煤炭行业不不可或缺的关键设备，自动化的技术为煤炭行业降低人力成本奠定了坚实的基础。
分级破碎机在煤炭的矿井出井输送带出料下方位置，出井原煤经分级破碎机破碎后进入煤仓或选煤厂，进而开展后续的各项工作。在实际的煤矿工作中，分级破碎机的位置是至关重要的，若分级破碎机出现问题则将无法正常粉碎原煤，导致原煤不能够及时传输到煤仓。或者传输到煤仓的原煤没有经过高质量的粉碎，给后续运输、加工等工作带来巨大的不便。此外，分级破碎机发生故障后不但会对煤炭本身的质量造成严重影响，对分级破碎机本身的使用寿命也会造成不同程度的影响。因此，将电气控制技术应用到分级破碎机当中是保证煤矿生产实际质量的基础，通过采用电气控制的分级破碎机，为分级破碎机本身提供切实的电气保护，在发现破碎机发生异常后立即停止运营并发出报警，确保煤炭开发的整体质量稳定。
电气化的分级破碎机能够对需要破碎的物料进行识别。在分级破碎机工作当中，对于一些不能被粉碎的物料进入分级破碎机内后会对其设备硬件造成严重损伤，而通过电气控制则可以实现对分级破碎机的切实保护，保证分级粉碎机在破碎产品时其出料粒度、质量等都符合煤炭开发相关标准。
3.3 电气控制在分级破碎机中的缺陷
电气控制本身是一个较精密的控制系统，而在分级破碎机当中的应用易受周围环境影响。在煤炭行业当中，煤炭生产的过程中其现场存在大幅度的振动且伴随着大量的粉尘，在筛分破碎场地开展工作会面临严重的粉尘污染，而粉尘污染对电气控制系统内部的金属具有强烈的腐蚀作用，会破坏电气控制内部的接触器、继电器等零部件，导致电气控制不能准确地控制分级破碎机，进而给分级破碎机的正常工作造成严重的影响。此外，长久的粉尘污染会给电气控制和分级破碎机的触点吸合能力造成不同程度影响，电气设备触点吸合异常会导致电气设备不能正常工作[4]。
从生产现场的振动角度而言，在煤炭生产现场电气控制的电气元件随着长期的振动会出现松动或者损坏，各个部件之间的螺丝松动将会造成电气设备出现操作失灵或者操作异常的现象，对分级破碎机的正常运作产生较大的影响。以上所述电气设备在破碎机上应用的不足主要是在煤炭生产过程中外部条件较恶劣导致的。
3.4 破碎机电气控制实例分析
破碎机的电力控制能够优化破碎机的工作效率，传统继电器在长时间使用下可靠性较差，会导致一系列类似于烧毁电机、主机过载等系统故障产生。下文以集散控制系统下的破碎机为例进行分析：
3.4.1 技术要求
该破碎机功率200-400kw，破碎机控制要求过载、过流、欠压、过压、缺相、失速保护，可以启动、停止、正反转、急停、报警、同步转速监测。
3.4.2 系统功能
该破碎机系统采用西门子可编程控制器实现现场控制，对开关量的处理、模拟量的处理等能够采用此控制器实现。系统分为手动、自动和远程控制三种。手动：速度保护失效、进料保护失效、可单独启动润滑泵和破碎机。自动：速度保护稳定、进料保护稳定、设备互相关联保护。远程控制：在设备需要集中控制时，选择远程控制，用其他设备远程操作设备。该电气控制下破碎机设备有RS485接口和以太网接口，可以在地面实现集中控制。
3.4.3 系统配置
（1）矿用编程控制箱。由PLC模块、电源模块、显示屏、传感器组成，控制箱分手动、自动和远程控制。控制箱对传感器各数据进行采集分析。PLC是控制系统核心，其各I/O模块是可拆卸子排组成，便于维修更换。该系统还具有故障诊断功能，PLC扫描器和适配器发生故障，系统会及时检测并报警。在I/O模块出现故障后，CPU会发现I/O故障并报警。
（2）显示屏。显示屏是10寸触昆仑通态屏，触摸屏设置方便对设备运行实时显示并和控制箱实现数据共享。该显示屏上对生产系统运行、停止、电机电流、故障控制保护等参数以及视频信号都有明确显示，故障报警和运行参数都可追溯。
（3）矿用隔爆磁力启动器。该启动器适用含甲烷气体的运作环境（煤矿井、冶金矿山、发电厂等），启动器具有漏电闭锁、断相、过流、三相不平衡、短路保护等功能，伴随有故障提示，根据需要配备485接口，实现远程通信。
（4）傳感器。传感器为BQH24矿用本安型编码器，对于人物两用输送机这种对速度要求高的设备选用速度闭环控制，能保证设备系统运行可靠性，外形图如图2。
其工作电压5-24.5V，电流<80mA，转速0-6000r/min。
编码器壳体一侧输出传动轴，和继电器输出轴相关旋转机构关联，确保安装重心咬合完整，接口端点整齐。
该破碎机电气控制在使用之前其采用继电器进行控制，系统故障频繁，若设备轴瓦缺油没有及时检测，则会导致大瓦粘死，破碎机工作异常。采用先进的电气控制之后，其设备实现了远程控制和智能控制，主机过载、失速等故障能够及时报警，提高了设备的安全性和可靠性，延长了设备使用寿命。
3.5 电气控制在分级破碎机当中长久发展的思考
当下电气控制在分级破碎机方面的重要作用让我们看到了其在分级破碎机中广泛应用的大好前景。当下电气控制在分级破碎机运用中遇到的问题会一一解决，今后在分级破碎机中的应用也会越来越多样化。当下，电气控制对于分级破碎机的保护主要在于发现分级破碎机混入不良物品后自动关闭设备并报警，避免设备卷入不良物品产生设备故障，给后续正常工作带来严重威胁。但是这种操作往往在瞬间停止分级破碎机，从而造成分级破碎机内部瞬间呈现出满载的状态，后期故障排除之后分级破碎机正常启动需要耗费大量的人力、物力和时间。对未来的分级破碎机而言，要保证其电气控制的管控是可预见性的，对出现异常的情况能够提前预警，通过电磁技术、射线技术等，在以铁器为代表的异物进入破碎机之前就能够检测到异常，提前预警并采取措施解决这一问题，避免异物进入分级破碎机之后事后预警，减少在分级破碎机的清理工作上耗费大量精力的麻烦。
4 结 论
综上所述，我国煤炭产业要可持续发展就要对自身的各项生产措施和生产技术不断地优化改善。电气控制作为一种先进的自动化、智能化控制措施其在分级破碎机上的运用能够充分地节省人力资源的耗费，并优化产业结构。电气控制能够辅助分级破碎机开展智能化、自动化的操作，使一些例如自动润滑、自动保护、故障预警等工作能够快速开展，保证煤炭产业当中分级破碎机的正常工作，进而保障我国煤炭生产、煤炭产业的稳定性。
参考文献：
[1] 吴迪鑫.电气控制在分级破碎机上的应用探讨 [J].企业导报，2016（13）：77.
[2] 周虹权，赵乘麟.电气控制在分级破碎机上的应用 [J].通讯世界，2016（2）：130.
[3] 肖军.冶金产业中电气控制技术的应用研究 [J].中国锰业，2017，35（1）：174-176.
[4] 丁勇.电气控制在分级破碎机上的应用 [J].煤矿机械，2014，35（5）：181-183.
作者简介：刘侠（1982.04-），男，汉族，江西高安人，中级职称，毕业于江西理工大学，硕士。研究方向：控制工程。