破碎機(jī)為礦山主要生產(chǎn)設(shè)備之一，它涵蓋冶金、有色、建材、化工等多種行業(yè)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多廠商從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上對(duì)該類設(shè)備不斷地進(jìn)行改進(jìn)、芫善，取得了比較好的效果，并相繼推出眾多高效、可靠、節(jié)能的新產(chǎn)品。相比較而言，因受自動(dòng)化發(fā)展水平的影響，國(guó)內(nèi)在破碎機(jī)控制方面的研究相對(duì)落后。這些設(shè)備的控制與操作，幾乎全部由人工進(jìn)行。因此，對(duì)這些老設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制在礦山具有廣闊的前景。
1單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理單缸液壓圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖一所示。
單缸液壓圓錐破碎機(jī)的工作機(jī)構(gòu)是由帶有錳鋼襯板定錐和動(dòng)錐兩大部分組成，其中動(dòng)錐通過(guò)偏心套裝在主軸上，偏心軸套通過(guò)錐齒輪n齒合與水平軸連接，由電機(jī)帶動(dòng)水平軸旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)偏心軸套旋轉(zhuǎn)迫使動(dòng)錐作旋擺運(yùn)動(dòng)從而使破碎腔內(nèi)的礦石受到擠壓和彎曲而破碎。液壓圓錐破碎機(jī)底部有一套液壓傳動(dòng)裝置用于調(diào)整動(dòng)錐的上下運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)排礦口的調(diào)整并具有過(guò)載保護(hù)的作用。
2控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)U戶套2頂軸承i主軸4.動(dòng)錐襯板5定錐襯板動(dòng)錐芯體7.上止推軸承大錐齒輪組合91偏心套1d活塞1L水平軸12支承球軸承13L中間板14.下機(jī)架根據(jù)破碎機(jī)自動(dòng)控制的要求并適應(yīng)當(dāng)今礦山企業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方向本控制系統(tǒng)采用分散控制與集中管理的方式。系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)可分為兩級(jí)卻由過(guò)程控制處理器控制設(shè)備運(yùn)行的下位機(jī)結(jié)構(gòu)和監(jiān)控站實(shí)現(xiàn)編程、組態(tài)、監(jiān)控及操作的上位機(jī)結(jié)構(gòu)組成。
第一級(jí)為過(guò)程控制級(jí)主要由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備組成，可獨(dú)立進(jìn)行自動(dòng)工作的過(guò)程控制。控制器使用PLC作為基本主控設(shè)備同時(shí)設(shè)置小型觸摸屏進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)監(jiān)控。第二級(jí)為監(jiān)控級(jí)主要由一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)組成。工業(yè)計(jì)算機(jī)與可編程控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、管理和監(jiān)控，監(jiān)控軟件人機(jī)界面友好，系統(tǒng)開(kāi)放、易于擴(kuò)展。
根據(jù)系統(tǒng)控制功能要求和硬件實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖二所示。系統(tǒng)主要由兩大部分組成觀場(chǎng)過(guò)程控制級(jí)和遠(yuǎn)程監(jiān)控級(jí)，兩部分之間通過(guò)PRCFIBU5現(xiàn)場(chǎng)總線遠(yuǎn)程監(jiān)控級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制級(jí)是以PLC為核心控制器觸摸屏作為人機(jī)界面，通過(guò)位置變送器檢測(cè)圓錐破碎機(jī)的排礦□、溫度變送器檢測(cè)潤(rùn)滑油的溫度、壓力變送器檢測(cè)油缸的壓力、功率變送器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。PLC根據(jù)采集的數(shù)據(jù)按照控制模型輸出一定的控制量，通過(guò)變頻器控制給礦電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩刂平o礦量的大小，最終達(dá)到電動(dòng)機(jī)功率恒定不變，即破碎機(jī)工作負(fù)荷穩(wěn)定的控制目標(biāo)。另一方面根據(jù)用戶設(shè)定的排礦口大小，通過(guò)液壓系統(tǒng)的電磁閥調(diào)整動(dòng)錐的升降從而調(diào)整排礦口的大小。遠(yuǎn)程監(jiān)控級(jí)主要通過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)控界面對(duì)破碎機(jī)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的各參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置及控制破碎機(jī)的工作。
現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制級(jí)P57IB：S現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)警指示變頻器一給礦電機(jī)電磁閥動(dòng)錐升降液壓系統(tǒng)<電動(dòng)機(jī)基于模糊控制的單缸液壓圓錐破碎機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)觸摸屏（參數(shù)設(shè)定及顯示）圓錐破碎機(jī)置變送器溫度變送器壓力變送器功率變送器圖二系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)上述方案，設(shè)計(jì)了單缸液壓圓錐破碎機(jī)控制系統(tǒng)的硬件及PLC程序的編寫并在遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)上基于WNQC設(shè)計(jì)了監(jiān)控界面。經(jīng)調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定且控制效果良好。
