自動控制技術(shù)在拋丸機中應(yīng)用

摘要：敘述拋丸機組的工藝流程和技術(shù)參數(shù)，介紹PLC控制系統(tǒng)的具體功能，該控制系統(tǒng)投入運行后，效果良好。
關(guān)鍵詞：PLC;變頻器；網(wǎng)格技術(shù)；拋丸機；自動控制

1工藝簡介
拋丸機組主要包括拋丸機輥道及上壓輥、4臺與水平線成45°交錯布置的拋丸機、2臺螺旋收丸機、2臺丸料提升機、1套給丸閥門控制機構(gòu)，以及丸料的凈化及除塵設(shè)備等。拋丸機布置如圖1所示，圓棒材經(jīng)過拋丸機組后，可將其表而的氧化鐵皮清除掉。
圖1 拋丸機布置示意圖
當棒材通過拋丸機組時，通過四個象限處的拋丸機組噴拋丸料，給棒材表而進行拋光。經(jīng)拋丸后的丸料及雜物，靠自重落入卜部的丸糟中，并通過螺旋收丸機，將料送到丸料提升機的地坑里，丸料經(jīng)提升機皮帶上的刮斗提升到機組的上方，并卸到固定的接丸斜板上流入分選篩。篩子將大的氧化鐵皮及其雜物篩選出來，并人工定期排放。其丸料及粉塵從篩子上落卜。在此處，由于抽風(fēng)機的作用，將丸料中的碎丸粒子粉塵隨風(fēng)帶走。正常丸料又回到丸料倉內(nèi)。拋丸后棒材表而的質(zhì)量達到Asg 2.5 ~3.0*，設(shè)備噪音較大不超過85 dB。
2控制系統(tǒng)
2.1 HMI功能
在現(xiàn)場操作箱上，安裝了西門子OP3操作而板，通過Profibus- Dp通訊線與S7- 300 PLC連接。在操作而板上，設(shè)定棒材的直徑、傳輸輥道的線速度、棒材的長度、還可以監(jiān)控通訊狀態(tài)。
2.2 PLC功能
PLC采用西門子S7- 300，這套系統(tǒng)具有就地與遠程、自動與手動功能。
自動過程*先，1#拋丸機起動，經(jīng)過Y/△運行后，延時5 s, 2#拋丸機起動，Y/△運行后，再延時Ss，以此類推，3#, 4#拋丸機起動，在4臺拋丸機運行后，再依次分別起動2臺螺旋收丸機和2臺丸料提升機。這樣起動可以避免對電網(wǎng)的沖擊。
手動過程可以通過操作箱上的按鈕，分別控制4臺拋丸機起動、停止，2臺螺旋收丸機和提升機的起動、停止。
設(shè)備啟動聯(lián)鎖在設(shè)備兩側(cè)各有一個檢修門，任何一側(cè)門沒有關(guān)上的話，4臺拋丸機組無法起動?；蛘?，當設(shè)備運行時，打開任何一側(cè)門時，4臺拋丸機將停止工作，起到安全防護作用。
2.3棒材傳輸系統(tǒng)
拋丸機輥道由5臺電機組成，采用歐陸變頻器控制，變頻器的給定由PLC程序計算，控制電機轉(zhuǎn)速，速度的大小由操作而板設(shè)定。根據(jù)工藝要求，不同粗細的棒材，速度各不相同。
在對Φ16到Φ35 mm之間的棒材進行拋丸處理時，3個上壓輥起作用，目的是防止細棒材在輥道上打滑。3個壓力輥由拋丸機入口光電編碼器和3#輥道上的編碼器控制。通過PLC程序運算、判斷，當棒材運行到1#與2#輥道之間時，1#上壓輥壓卜;當運行到2#與3#輥道之間時，2#上壓輥壓卜;當運行4#與5w輥道之間時，3#上壓輥壓卜;當棒材離開設(shè)備時，3個上壓輥全部抬起。

2.4丸料給定系統(tǒng)
在操作箱上有一個刻度盤，刻度從0%一100%，用來控制氣動比例閥開口的大小。調(diào)整進入4臺拋丸機的丸料數(shù)量，不同粗細的棒材，丸料的數(shù)量不同。同時，也考慮拋丸處理后的棒材表而的粗糙度，如果達不到要求，加大丸料數(shù)月目。
3運行效果及改進
西門子操作而板oP3屬于早期產(chǎn)品，畫而采集故障點少，功能也少。建議采用功能強大的西門子oP系列操作而板，把拋丸機組設(shè)備如拋丸機、提升機、收丸機、輥道和丸料控制等各檢測點的狀態(tài)，采集到操作而板里。當某一檢測點出現(xiàn)故障時，在操作畫而上顯示相應(yīng)的信息，這樣，便于操作工處理故障，提高設(shè)備作業(yè)率。

該設(shè)備在運行初期，兩個檢修門的開關(guān)接點接觸不好，操作電源無法合閘。開關(guān)采用EVCHNER型號安全開關(guān)，采用線圈吸合帶動機構(gòu)，去控制一組常開和常閉接點。由于采取了這種傳動機構(gòu)，經(jīng)常出現(xiàn)安全開關(guān)在得電時，常開接點閉不上的現(xiàn)象，即機構(gòu)處在中間狀態(tài)無法啟動拋丸機組。后來，我們采用了國產(chǎn)普通型行程開關(guān)，在檢修門上焊一塊角鐵，當檢修門關(guān)閉后，讓角鐵觸動行程開關(guān)機構(gòu)，去控制一組常開和常閉接點，改裝后效果很好。

拋丸機組自投入運行一年多來，整個PLC控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。

4結(jié)語

拋丸機自投入運行以來，PLC控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，減輕了工人的勞動強度，為企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化大生產(chǎn)提供保證。但系統(tǒng)也有不完善的地方，如操作而板報警尚不夠方便，這有待于我們在今后工作中逐步完善，使系統(tǒng)功能更加強大。