西门子控制系统在旋回破碎机中的应用

孙哲　孟丽娜

摘 要：回旋破碎机是目前破碎作业中常用的设备，文章主要针对西门子控制系统在回旋破碎机中的应用进行了介绍，分别从操作运行原理、以及系统应用和系统组成等方面进行了论述。并着重分析了SIMATIC S7-300及MP277触摸屏在系统中的作用。

关键词：MP277 S7-300 破碎机控制原理

中图分类号：TD451 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0247-01

PXF6089旋回破碎机是我公司的主打产品之一，设备具有生产率高，电耗低，工作平稳，操作使用方便，运行灵活，连续作业率高等诸多的优点，特别是最近几年，在矿山行业中被广泛的应用，也为我公司创造了很大的经济效益和市场效应。

1 PXF6089旋回破碎机工作原理

PXF6089旋回破碎机是由传动部、机座部、偏心套部、破碎圆锥部、中架体部、横梁部、原动部、油缸部、液压部、滑车部、电气部和干、稀油润滑等部分组成。

电动机经由皮带轮和圆锥齿轮带动偏心套转动，破碎圆锥在偏心套的带动下绕破碎机中心作旋摆运动。从而使破碎圆锥表面时而靠近时而离开固定圆锥表面，给入破碎腔内的物料进行不断挤压以及弯曲作用而被破碎。物料被破碎后，依靠自重从破碎腔底部排出来。

2 PXF6089旋回破碎机电控系统

2.1 电气控制系统的组成

PXF6089旋回破碎机系统主电机是高压驱动电机，在中央控制室控制，不进入本系统。本设计只控制破碎机的辅助设备（即低压控制系统），包括稀油润滑站、液压系统站、干油润滑站、防尘风机等。

在这个系统中，现场所有的信号包括稀油润滑站、液压系统站、干油润滑站、防尘风机等电机的起停，包括压差、油位、温度、冷却水、主轴位移监测等输入输出信号进入现场PLC 柜，再由现场PLC柜通过点对点的方式将运行和报警及停机信号送到DCS（中控）系统，通过DCS系统的人机界面控制破碎机系统的启动和停止，以及接收停机信号后跳停主电机等。按照设备生产工艺要求编制的程序放置在PLC的用户存储器中，根据输入指令信号，PLC作出判断和逻辑处理，发出各种输出指令，保证破碎机的各个部分按着要求工作。

2.2 西门子控制系统的应用

SIMATIC S7-300及MP277触摸屏简介

SIMATIC S7-300是一种模块化微型PLC系统，可以满足中、小规模的性能要求。各种性能的模块非常好地满足和适应自动化控制任务。简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活，方便用户操作。当控制任务增加时，亦可进行自由扩展，大量的集成功能使它功能非常强大。它还包括离散量、模拟量、特殊I/O模块和相关外围设备。SIMATIC S7-300控制器具备强大的处理能力，其通讯网络、功能模块、存储容量都可以灵活地进行选择和配置。同时，还可以搭配各种网络通讯模块。S7-300处理器在内存、I/O能力、控制指令以及通讯接口等各个方面，为用户提供了广泛的选择机会，允许用户根据不同应用的需要来制定其控制系统，并且运行安全可靠。

MP277触摸屏作为SIMATIC操作面板系列之一，是人、机的完美接口，最大程度使你的系统透明化。比原有的TP270触摸屏分辨率和色彩均有大幅度提高。坚固、紧凑和多功能的特点，创新的在线模拟功能，大大节省工程时间；多达300种配方并支持VB脚本功能。人机界面组态软件WinCC flexible应用灵活，支持多语言组态，创新的HMI概念。通过Web进行远程控制/维护， E-mail和SMS支持，开放简易扩展功能，可集成到TCP/IP网络中。

本PXF6089旋回破碎机选用的CPU是SIMATIC S7-300，315-2DP，主要技术指标：

1）内置工作存储器128kB，支持最大可插拔存储卡8M；2）内置RS-485接口； 3）S7记数器256个，S7定时器256个；4）支持最大数字量通道32768，模拟量通道2028；

本磨机系统的PLC选用二个11槽的框架，每个框架最多可以安装11个模块，二个框架共用电源模块，电源模块安装在第一框架的最左侧。

其中：

CPU： 315-2DP，1块

电源： PS307-10A，1块；

槽架： RACK300，860mm，2个

接口模块： IM365，1对

输入模板： SM321-DI16，4块；

输出模板： SM322-D016，4块；

模入模块： SM331-AI8 ，4块

并配有触摸屏：MP277（10.4寸 24K彩色）

2.3 PXF6089旋回破碎机机的程序编译：

根据工艺要求，采用Step-7系统的编程软件，编译出破碎机机控制程序，装载在CPU模块中。

其中控制柜备妥信号包括：稀油润滑站温度正常、液压系统温度正常、稀油润滑电机备妥、液压系统电机备妥、防尘风机备妥、干油润滑电机备妥。

控制柜备妥-控制柜远程操作-DCS驱动-稀油润滑泵工作正常，液压系统工作正常，防尘风机工作正常，且各个设备的压力、温度、流量、液位、过滤器等工作正常，此时才能启动主机。当有报警和停机信号时，不允许启动主电机，并将报警信息传送到DCS中央控制室，方便现场调试及日常维护工作的要求。

2.4 磨机的触摸屏

PXF6089旋回破碎机PLC的现场操作和监控在触摸屏上进行，触摸屏西门子MP277，为10寸彩色显示屏，在屏上可以手动启动稀润滑电机、张紧系统电机、干油润滑电机、防尘风机等，并且对于润滑压力，张紧站压力和主轴位置进行监控。根据要求设计几种画面：

主画面：触摸屏的默认画面，系统启动后即进入此画面，从这个画面可以切换到其他的画面中。

操作画面：对于破碎机的相应辅机可以分别启动和停止，并且显示电机的备妥和运行等信号指示。本画面操作简单。

监控画面：对于主轴位置、张紧液压站和润滑站等的模拟量进行实时监控，在这里随时可以知道现场的情况。

消息画面：方便维护人员随时查看报警信息，及时快速处理问题。

3 结语

通过PXF6089旋回破碎机PLC控制系统现场调试、使用证明该控制系统选型合理、技术先进、工作可靠，满足破碎机工艺控制的要求。同时该PLC控制系统应用在其他规格的旋回破碎机上，也有很好的参考价值。

参考文献

[1] 廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].机械工业出版社，2005.

[2] 刘锴，周海.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京航空航天大学出版社，2004.

[3] 矿山机械手册[M].冶金工业出版社.endprint