铸造车间型砂输送线控制及运行保护设计

1 输送流程和控制要求

        砂处理工部流程中共配置了13台带式输送机，输送线总长为 270。，按运送路径分为新砂、旧砂、型砂3个流程。新砂输送流程用于补充工艺消耗用砂。正常生产浇注时，旧砂、新砂流程都要运行，以满足自动浇注线的用砂量。各流程路径为：

新砂流程：砂库→12# 输送机→8#输送机→9#输送机→斗提机→10#输送机→新砂料斗

旧砂流程：

　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　
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型砂流程：圆盘机（混砂机）→1#输送机→2#输送机→3#输送机→4#输送机→5#输送机→浇注线

     系统中带式输送机的驱动装置均采用油冷式电动滚筒。

     根据工艺流程，带式输送机的控制要求为：

（1）能任选流程，工作方式可手动、自动、现场等形式。

（2）任一流程的正常起动运行，应遵循逆砂流方向逐台顺序延时起动。

（3）运行中正常停机时，按顺砂流方向逐台顺序延时停机。

（4）运行中若某台输送机故障停机，下游设备正常运行，上游设备按正常停机。

（5）对输送线设备进行实时监测，且能显示运行状态。

2 系统程序设计

        砂处理工部被控设备相互关联，信号点多，信号传输距离远，运行环境恶劣。因此采用PLC作为该工部的控制核心。从主令到输出执行选用的是日立公司EM系列的PLC。带式输送机运行状态的检测选用的是C4OP可编程控制器，将其作为一独立的检测单元和上位机进行信号联锁。

2．1型砂流程程序

         输送程序的编制，是遵循时间控制的原则，以工艺流程为依据，编制基本程序块。按控制要求，带式输送机是逆砂流方向起动，当流程和工作方式选定后，系统按编制的程序起动（见图1）。SP即5’带式输送机起动后，经一定延时和速度检测后，起动4P依此类推。由于带式输送机转接的路径不同，各输送机距离各异，因此每条输送机起动延时时间按下式设定：

Tp>=s/vd + TQp

式中   Tp——输送机起动的延时时间，s

       S——驱动滚筒到从动滚筒中心距，m

       vD——驱动滚筒速度，m/s

       TQp ——驱动滚筒达到额定转速的时间，s

         逆砂流方向起动是从后级输送机依次起动，起动前各条输送带上无型砂，处于空载状态。当整个流程的带式输送机完成起动后，型砂才从圆盘机卸载到互’输送机，这次送到 5’输送机。若因某条输送机的胶带打滑或其它故障，检测元件将发信号到PM，解除程序中的联锁环节，停止相应的输送线，避免型砂堆积。

2．2 停机程序

       停机程序按顺型砂输送方向确定。当浇注线不需供砂时，输送机则依 1#至 5#的顺序逐台停运。此停机方式是保证胶带上不存型砂，避免带载起动。此时的停机延时时间按下式计算。

Tt>=S/Vd

式中Tt——停机延时时间，s

    S——驱动滚筒至从动滚筒中心距，m

    Vd——驱动滚筒速度，m／s

       若输送中某一带式输送机发生故障，则下游设备正常运行，上游设备停运且发出灯光报警信号。

3 零速保护

        零速保护是指输送机不正常运行的保护。即运行中滚筒与输送带出现打滑、失转故障状态的控制保护。

        带式输送机运行中，由于从动滚筒的位移或意外卡阻等原因，会发生失转，使流程中各输送机胶带运行速度不同步，造成砂料堆积。以往检测装置是由于簧管、电子电路及微型继电器构成，实际效果不理想。现系统采用无触点接近开关，由PLC控制，简化了电路结构，可靠性大大提高。

         由于PLC具有多内存、多控制点和编程灵活的特点，因此能简捷可靠地实现圆周运动速度检测。对整个输送系统的各输送机零速保护编制了单独的程序块。接近开关安装在从动滚筒的支架上，检测体焊接在滚筒轮缘内侧，滚筒每旋转一周，检测一次，信号输入到PLC中。驱动滚筒直径An一，运行速度1m/min。从动滚筒直径400m，每运转一周需1．25s，当输送带与滚筒打滑失转时，从动滚筒运转一周的时间将会大于1.25s。

        图 2为 1#输送机零速保护编程图，当滚筒旋转一周时，检测体通过接近开关0002，信号被DIFU1000快速响应，当每旋转一周间隔时间大于1．25s时，0504则将信号输送到上位机联锁示警。正常运行时，每旋转1周DIFU100都响应一次，分别将内部继电器TIM00，1001清零，以保证不发出信号。 1815是 C40P中的特殊指令即初始化脉冲。当输送系统处于起动状态时，1815将1001置位，解除0504，谬免误识信号。正常运行时1001处于失电状态，此时0504正常输出信号。

4结论

        经长期运行检验，输送系统编制的控制程序及运行保护的设计是合理可靠的。能满足生产需要且降低了维修量。尤其是检测单元，从未出现过故障，较好地保证了连续化生产。